唇裂修复手术方式对上颌牙弓形态影响的三维数字化分析新方法

《Head & Face Medicine》：Influence of the surgical method used for lip closure on the shape of the maxillary arch: a retrospective 3D analysis of plaster models

本研究针对单侧完全性唇腭裂(UCLP)患者术后上颌牙弓发育评估难题，开发了一种基于数字化石膏模型的半自动3D分析方法(SMP)。通过对比Delaire与Tennison-Randall/Pfeifer两种唇裂修复术式，发现3D分析能灵敏检测牙弓形态差异(Q系数p=0.001393)，而传统2D测量无显著差异。该方法为精准评估手术效果提供了新工具，推动 cleft surgery 向数字化精准医疗发展。

　　

单侧完全性唇腭裂(UCLP)是最常见的先天性颅面畸形之一，其手术治疗不仅关乎外观修复，更直接影响上颌骨的正常发育。然而，唇裂修复手术如同一把双刃剑——在闭合裂隙的同时，可能因手术创伤和疤痕收缩导致上颌骨发育受限，出现中面部后缩、牙弓狭窄等继发畸形。传统评估主要依赖二维线性测量，难以捕捉复杂的三维形态变化，使得不同手术方式对牙弓发育的长期影响始终存在争议。

为突破这一技术瓶颈，德国德累斯顿工业大学的研究团队在《Head & Face Medicine》发表创新性研究，开发了基于数字化石膏模型的半自动三维分析方法，首次实现对UCLP患儿牙弓形态的精准量化评估。该研究回顾性分析了2003-2022年间51例UCLP患儿的102个数字化石膏模型，比较了Delaire与Tennison-Randall/Pfeifer两种主流手术方式对牙弓形态的影响。

研究采用的关键技术包括：通过DVT扫描仪(Morita MCT-1-EX-1f)或口内扫描仪(3Shape Trios 4 Wireless)将传统石膏模型转化为三维表面模型(STL格式)；开发专用软件(SMP)实现牙槽嵴轮廓的半自动标记和曲线拟合分析；引入Q系数量化牙弓曲线与理想椭圆的偏离程度，从而客观评估牙弓塌陷程度。

研究结果

测量方法比较

传统OnyxCeph3软件与新型SMP软件在牙槽嵴长度测量上存在显著差异(SMP测量值更长)，但犬齿距离测量结果一致。SMP方法的组内测量变异度更低(0.34±0.15 mm)，证明其更高的测量稳定性。

2D分析结果

传统线性测量显示，两种手术方式在唇裂修复前后(T1-T2)的犬齿距离变化无统计学差异，未能检测出手术方式对牙弓形态的特定影响。

3D分析突破

SMP软件的曲线拟合分析成功识别出两组间Q系数的显著差异(p=0.001393)，表明不同手术方式确实导致了不同的牙弓形态变化。该方法通过椭圆拟合量化了牙弓曲线的连续性破坏程度，为评估上颌骨段塌陷提供了新指标。

结论与意义

本研究建立的半自动3D分析方法突破了传统测量的局限，首次实现了对UCLP患儿牙弓形态变化的精准量化。研究发现Delaire与Tennison-Randall/Pfeifer手术对牙弓发育存在差异化影响，这为个性化手术方案选择提供了重要依据。该方法可广泛应用于历史石膏模型的回溯性研究，填补了数字化过渡期的技术空白，对优化唇腭裂序列治疗、改善患者长期预后具有重要临床价值。