未治疗个体下颌角前切迹深度随年龄变化的纵向评估

《Clinical Oral Investigations》：Longitudinal assessment of age-related changes in antegonial notch depth in untreated individuals

　　

专业摘要翻译： 摘要 引言：下颌角前切迹作为生长发育指标的临床价值在文献中仍存在争议。本研究探讨了下颌角前切迹深度在生长发育过程中的变化规律，以及颅面形态是否与其深度相关。 方法：研究人员从美国正畸医师协会基金会颅面生长纵向数据库（AAOF Craniofacial Growth Legacy Collection）中选取250名未经治疗的健康个体（42%为女性）作为纵向样本，在7–8岁、13–14岁和17–18岁三个时间点进行分析。下颌角前切迹深度通过标准化头颅侧位片（lateral cephalograms）进行测量。研究人员采用多水平一般线性回归模型（multilevel general linear regression）评估骨骼形态是否能够预测下颌角前切迹深度。 结果：下颌角前切迹深度随时间发生显著变化（p < 0.001），效应量为中等。男性切迹深度始终大于女性。矢状磨牙关系对切迹深度无显著影响。多水平模型分析显示，仅下颌角（gonial angle）是切迹深度的统计学显著预测因子（B = ?0.014，p = 0.044），即下颌角较小的个体其角前切迹更深，而颌间角（intermaxillary angle）无显著关联（p = 0.064）。ANB角及下颌平面角（mandibular plane angle）对下颌角前切迹深度均无显著预测价值。 结论：下颌角前切迹深度在青春期经历适度的性别特异性变化，且与颅面形态的关联性极小。仅下颌角是显著预测因子（下颌角较小者切迹更深），提示切迹深度主要反映局部骨改建过程。

一、研究背景与研究目的

下颌骨生长发育的准确预测对于正畸及正颌治疗方案的制定具有重要意义，能够帮助临床医生在患者发育过程中实施及时有效的干预。下颌角前切迹（antegonial notch），又称下颌角切迹、咬肌前切迹或面血管沟，是下颌骨下缘位于咬肌和翼内肌附着点前方的凹陷结构。其显著程度可从完全缺失到深度凹陷不等，北美地区18岁以下未经正畸治疗个体的平均深度约为2.0 ± 1.1 mm。

关于切迹形成的机制，学者们提出了多种理论。沃尔夫定律（Wolf's law）认为骨组织会根据所承受的负荷进行改建以达到最优形态，提示切迹形成可能与咀嚼肌活动差异有关。然而近期证据显示，下颌角前切迹尺寸与骨骼参数之间仅存在弱相关性，且与咀嚼肌大小无显著关联。Hovell则提出，持续的咬肌和翼内肌活动促进下颌角区的骨沉积及切迹发育，而下颌骨与软组织的均衡生长则导致切迹缺如。

值得注意的是，下颌角前切迹的深度和出现率存在种族差异。Obamiyi等人发现非洲裔、亚裔和西班牙裔个体比白种人更常出现下颌角前切迹。日本人群的平均切迹深度为3.1 ± 1.1 mm，高于北美人群。性别方面，男性切迹显著更深，这种性别二态性与近年来几何形态测量学（geometric morphometrics）所报道的男女性下颌骨整体形态差异一致。

Schütz等人对302名北美生长发育期儿童进行了下颌角前切迹深度的回顾性分析，结果显示男性切迹深度显著大于女性（差异1.2 mm），I类咬合个体的切迹深度显著高于II类错颌畸形个体。对于深切迹个体（研究中均为男性），变化主要发生在13至18岁青春期生长突增期间。然而该研究未充分考虑配对数据的多水平结构——时间点应嵌套于个体之内——因此可能因违反观测独立性假设而导致统计检验和比较不准确。

尽管Bj?rk的纵向种植体研究提示切迹深度与下颌旋转方向相关——深切迹对应垂直向生长，浅切迹对应水平向生长——但Singer等人和Lambrechts等人也报告深切迹与垂直向面部生长增加、面高增大及下颌角增大相关。然而Halazonetis等人和Kolodziej等人则反驳称切迹深度对下颌旋转或未来面部生长仅有微弱或无预测价值。Kolodziej等人在对未经治疗正常个体的纵向研究中得出结论：切迹深度与水平向下颌生长之间存在统计学显著关系，但该相关性可能缺乏临床意义。

因此，尽管下颌角前切迹是一个有前景的解剖学标志，但其在常规生长预测中的价值——尤其是在正常牙颌人群中——仍未得到解决，需要对未经治疗队列进行纵向研究。本研究利用纵向未经治疗队列，在三个发育阶段进行评估，并应用多水平建模以更好地反映数据的层次结构。其创新之处在于考察下颌角前切迹深度的正常发育变化，同时检验常用头影测量变量是否能够预测该深度。

本研究的具体目标为：（1）评估正常生长过程中下颌角前切迹的发育情况；（2）确定头影测量颅面形态是否与下颌角前切迹深度相关并能够预测之。研究假设为：下颌角前切迹深度在生长过程中发生显著变化，且因性别和矢状磨牙关系而异。

二、研究设计与技术方法

本研究为回顾性研究，从美国正畸医师协会基金会颅面生长纵向数据库（AAOF Craniofacial Growth Legacy Collection）中收集了250名健康个体（42.4%为女性，n = 106）的头颅侧位片。该数据库涵盖美国及加拿大1935至1985年间收集的九个纵向生长研究，样本种族为白人或非洲裔美国人。纳入标准为每个参与者在7–8岁（T1）、13–14岁（T2）和17–18岁（T3）三个时间点均有可用的头颅侧位片。排除标准包括：既往正畸治疗史、任一时间点影像缺失、测量不完整或关键研究变量缺失。样本中67.2%（n = 168）为I类关系，29.6%（n = 74）为II类错颌，3.2%（n = 8）为III类错颌。

头颅侧位片由单一操作者使用OsiriX软件（v3.9）进行校准、描迹和分析。下颌角前切迹深度被选为主要结局指标，定义为下颌骨下缘位于咬肌附着点前方的骨性凹陷，其最深处标记为D点。下颌线（ML）通过A点和B点作为切线与下颌骨下缘相切构建，C点为从D点向该切线作垂线的交点。切迹深度即为D点到C点在ML线上的垂直距离。若出现双侧轮廓不重合的双重影像，则取左右轮廓之间的平均距离进行描迹。

颅面形态通过标准头影测量标志点进行评估，包括蝶鞍点（S）、鼻根点（N）、前鼻棘（ANS）、后鼻棘（PNS）、B点、关节点（Ar）、下颌角点（Go）和颏下点（Me）。由此获得以下角度测量值：ANB角、下颌平面角（SN-MeGo）、颌间角（ANSPNS-MeGo）和下颌角（Ar-Go-Me）。

方法误差评估中，随机选取30张头颅侧位片由同一检查者重新描迹。配对t检验显示无显著系统误差（p > 0.05）。采用Dahlberg公式评估随机误差，线性测量最大误差为0.3 mm，角度测量最大误差为1.1°。

统计分析使用SPSS 29.0进行。连续变量的偏度（-2, +2）和峰度（-7, +7）检验显示数据在可接受范围内。首先采用混合重复测量方差分析（mixed repeated-measures ANOVA）检验切迹深度随时间的变化，以时间为受试者内因素，性别和Angle分类为受试者间固定因素。随后拟合多水平一般线性混合模型（multilevel general linear mixed model），以切迹深度为因变量，时间、ANB角、下颌平面角、颌间角和下颌角为固定效应，参与者水平设置随机截距和随机斜率。组内相关系数（ICC）用于量化个体内依赖性。此外进行了两部分敏感性分析：单因素方差分析评估各来源研究队列的基线异质性，以及留一法（leave-one-out）敏感性分析量化单个数据集对汇总估计的影响。

三、研究结果

1. 生长发育过程中下颌角前切迹深度的变化

描述性统计显示，男性在所有时间点的平均切迹深度均大于女性，18岁时差异最为显著，男性平均深度为2.10 mm（SD = 1.10），女性为1.39 mm（SD = 0.65）。男性组切迹深度在14岁时下降，18岁时回升；女性组则在每个时间点持续下降。

混合重复测量方差分析显示，时间主效应显著（p < 0.001，偏η2 = 0.037），效应量较小，表明切迹深度随时间显著变化。时间与性别的交互作用亦具有统计学显著性（p = 0.001，偏η2 = 0.029），提示男女性切迹深度随时间的模式存在显著差异。时间与磨牙分类的交互作用以及时间、磨牙分类和性别的三重交互作用均不显著（p > 0.05）。事后检验显示所有时间点之间均存在显著差异。按Angle分类比较，I类和II类矢状关系的切迹深度均在13–14岁时下降，17–18岁时略有回升。III类样本因样本量过小而需谨慎解读。

2. 颅面形态对下颌角前切迹深度的预测作用

组内相关系数（ICC）为0.63，表明需要采用多水平建模。多水平模型结果显示，在所研究的颅面形态变量中，仅下颌角是切迹深度的显著预测因子（B = ?0.014，p = 0.04），但效应量较小（ES = 0.20），呈负相关关系，即下颌角越大，切迹越浅。颌间角（ANSPNS – ML）未达到统计学显著水平（B = ?0.0191，p = 0.064）。ANB角和下颌平面角对切迹深度均无显著预测价值。

四、讨论与结论

本研究发现，在未经治疗的健康个体中，下颌角前切迹深度随时间发生统计学显著变化，效应量为中等。男性在所有年龄段均表现出比女性更深的切迹。两性在7–8岁至13–14岁期间切迹深度均有所下降，但此后男性在17–18岁时切迹加深，而女性切迹继续变浅。矢状磨牙关系对切迹发育无显著主效应，但III类亚组样本量过小限制了推论。

性别差异及变化时机的显著特征暗示了潜在机制。男性不仅平均切迹更深，且在13–14岁后切迹加深，而女性切迹持续变平。最合理的生物学解释是，下颌角前切迹深度反映了下颌骨下缘角前区的局部骨改建，这一过程对生长相关的旋转和改建以及青春期突增的性别二态性时机和强度敏感——男性的下颌生长和肌力增加发生更晚且更强烈。这一模式与文献中肌肉驱动的骨改建观点一致。青春期男性通常经历咀嚼肌质量的激增，可能刺激下颌角区骨沉积并加深切迹。

值得注意的是，本研究发现切迹深度与下颌角呈负相关（即下颌角较小者切迹更深），这与Lambrechts等人和Singer等人提出的深切迹作为垂直向（后旋）生长模式标志的观点相反，而与Kolodziej等人的结论更为一致，即切迹深度并非生长方向的可靠指标。该负相关虽具有统计学显著性，但效应量较小，可能部分归因于共享的解剖特征、头影测量标志点的邻近性或局部改建现象，而非强烈的独立预测关系。

临床上，这些发现提示在将下颌角前切迹深度解释为颅面形态标志时应保持谨慎，因为观察到的关联较弱。切迹深度可能不宜作为治疗时机或生长预测的独立稳健标志，而更适合作为个体下颌形态或肌肉功能的指示指标。与常规头影测量角度（如ANB角或下颌平面角）缺乏强相关性，进一步支持切迹深度更多是局部骨改建特征的看法。

本研究存在若干局限性。首先，切迹深度未按下颌骨大小进行标准化，性别和生长相关的差异可能仅反映颌骨尺寸的总体变化。其次，组间统计学差异的幅度可能处于测量误差范围内，可能缺乏临床相关性。头颅侧位片中双侧结构的重叠可能降低测量精度并影响切迹的精确识别。此外，切迹固有的解剖不对称性因影像重叠而未明确考虑。作为回顾性研究，历史影像质量参差不齐。所有测量由单一检查者完成，无法评估检查者间信度。样本以白人或非洲裔美国人为主，限制了向其他族群的推广。III类错颌个体数量较少，降低了检测该组差异的统计效能。

结论：健康个体正常生长过程中，下颌角前切迹深度仅发生适度变化，且男性始终更深。切迹深度与颅面形态的关联极小，仅下颌角是显著预测因子（下颌角较小者切迹更深）。这表明切迹深度主要反映局部骨改建过程。