基于3D容积分析的正颌手术对上气道改变的影响研究：单双颌术式差异与阻塞性睡眠呼吸暂停治疗意义

《Head & Face Medicine》：3D volumetric analysis of upper airway changes following orthognathic surgery

本研究针对正颌手术对气道形态改变的关键临床问题，通过虚拟手术规划系统IPS CaseDesigner?，对81例Angle II/III类错颌畸形患者进行术前术后CBCT扫描，量化分析最小截面积(mCSA)和总上气道容积(TUAV)变化。结果显示：下颌前徙(MA)和双颌前徙(MMA)可显著增大II类患者气道空间(mCSA增加36%-44.8%，TUAV增加21%-29.8%)；而III类患者下颌后退＜4.05mm时未见显著气道缩窄。研究为OSAS的外科治疗提供了精准量化依据，凸显个性化虚拟规划在平衡功能与美学结局中的价值。

　　

当颌骨的位置出现异常，不仅会影响面部美观，更可能悄然改变咽喉深处的气流通道。这就是正颌外科领域长期关注的核心问题——通过手术移动上下颌骨来矫正牙颌面畸形的同时，如何确保患者的气道空间不受损害？尤其对于存在睡眠呼吸暂停风险的患者，手术方案的选择如同走钢丝：前徙颌骨可能打开气道，而后退下颌则可能埋下呼吸障碍的隐患。传统上，医生主要依赖经验判断，缺乏精准的量化依据。正是在这一背景下，来自瑞士巴塞尔大学医院和德国法兰克福大学医院的Lukas B. Seifert团队展开了这项开创性研究。

发表在《Head & Face Medicine》的这项研究，首次在标准化虚拟规划流程下，系统比较了不同正颌术式对气道空间的3D容积变化。研究人员采用回顾性队列设计，纳入81例接受单颌或双颌手术的Angle II类/III类错颌患者，通过高精度锥形束CT（CBCT）扫描，结合IPS CaseDesigner?专业软件，精确量化手术前后最小截面积（mCSA）和总上气道容积（TUAV）的改变。特别值得关注的是，研究首次提出了“4.05毫米”这一关键阈值——当下颌后退距离小于这一数值时，气道容积不会发生显著缩窄。这一发现为临床安全实施下颌后退手术提供了重要参考。

关键技术方法包括：1）采用虚拟手术规划系统（IPS CaseDesigner?）整合CBCT与口内扫描数据，实现手术方案三维模拟；2）基于81例患者队列（42例II类，39例III类）的术前术后CBCT配准分析；3）标准化气道分割算法（界标：后鼻棘-第三颈椎下缘）；4）颌骨位移距离的量化测量（参考平面：法兰克福平面）。

结果

3. 结果

研究结果显示显著的术式差异：II类患者中，单纯下颌前徙组（MA）气道参数显著提升，mCSA平均增加92.26 mm2（p=0.0048），TUAV增加4.91 cm3（p=0.0346）；而双颌前徙组（MMA）改善更为显著，mCSA增加83.13 mm2（p=0.0005），TUAV增加5.44 cm3（p=0.01）。值得注意的是，两组中包含的OSAS患者术后症状均消失。III类患者中，单纯下颌后退组虽出现气道参数下降（mCSA减少34.17 mm2，TUAV减少2.02 cm3），但无统计学显著性；而采用下颌后退联合上颌前徙的组别甚至出现轻微改善。相关性分析显示，颌骨位移距离与气道改变仅存在弱相关，提示软组织弹性、术后水肿等个体因素的重要影响。

4. 讨论

本研究通过精确的3D量化分析，证实了不同正颌术式对气道空间的差异化影响。对于II类畸形患者，下颌前徙（无论是单纯MA还是MMA）均是扩大气道空间的有效手段，特别是MMA通过前移整个颌骨复合体，可产生更显著的气道扩张效应。而对于III类患者，研究发现小范围下颌后退（<4.05 mm）并不会导致临床相关的气道缩窄，这为安全实施下颌后退手术提供了重要边界。尤其重要的是，当结合上颌前徙时，可有效抵消下颌后退的潜在负面影响，甚至可能改善气道空间。

研究的临床意义在于确立了虚拟规划在正颌手术中的核心地位。通过术前模拟不同术式的气道改变，外科医生可个性化平衡美学与功能需求，特别对于临界OSAS患者，双颌手术可能成为更安全的选择。然而，作者也强调静态CBCT测量的局限性——它无法捕捉睡眠期间气道的动态变化，因此对OSAS的治疗效果仍需结合多导睡眠图等功能评估。

这项研究将正颌手术的气道管理从经验判断推向精准量化时代，为颌面外科与睡眠医学的跨学科合作奠定了坚实基础。随着虚拟规划技术的普及，未来每个患者都有望获得兼顾面部美学与呼吸功能的最优手术方案。