《Diagnostics》：CBCT-Based Assessment of Tooth Morphology and Dental Arch Dimensions Across Skeletal Class I, II, and III Malocclusions: A Cross-Sectional Study
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背景/目的：同时评估不同矢状向骨面型牙齿形态与牙弓尺寸的三维数据有限。本项锥形束计算机断层扫描（CBCT）研究比较了骨性Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类错??畸形的牙齿形态和牙弓尺寸，并探讨了它们之间的关系。方法：这项回顾性、横断面研究纳入了111名个体（每组37人；每组女性
背景/目的：同时评估不同矢状向骨面型牙齿形态与牙弓尺寸的三维数据有限。本项锥形束计算机断层扫描（CBCT）研究比较了骨性Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类错??畸形的牙齿形态和牙弓尺寸，并探讨了它们之间的关系。方法：这项回顾性、横断面研究纳入了111名个体（每组37人；每组女性24名，男性13名），按倒序时间顺序从存档的CBCT记录中选取并进行性别频率匹配。骨性分类基于ANB角。测量了中切牙、尖牙、第二前磨牙和第一磨牙的临床冠长度、根长和近远中宽度，以及牙弓周长和尖牙间宽度、第二前磨牙间宽度和磨牙间宽度。采用考虑患者聚集性的高斯广义估计方程（GEE）进行比较，并对35个结局指标进行Holm调整对比和Benjamini–Hochberg错误发现率（FDR）校正；分析了108个牙齿-牙弓关联，并针对骨性分类、年龄和性别进行了调整。所有分析均为探索性。结果：35个结局指标中有5个显示名义上的分类效应（p < 0.05），主要集中在下颌（中切牙和尖牙的临床冠长度、牙弓周长和尖牙间宽度），但经FDR校正后均无统计学意义（q ≥ 0.169）。在探索性对比中，骨性Ⅲ类的下颌牙弓周长大于骨性Ⅰ类（2.20 mm；95% CI 0.56–3.85）。在主要模型中，无任何近远中宽度或根长的差异达到名义显著性。108个牙齿-牙弓关联中有9个在FDR校正后仍显著（标准化β 0.27–0.36），其中6个涉及前磨牙和磨牙的近远中宽度。结论：经多重性校正后，各骨性分类间的牙齿形态或牙弓尺寸差异均无统计学意义；名义上显著的下颌发现属探索性结果。这些发现为描述性，不能建立因果关系，也不支持基于骨性分类的治疗建议。
一、研究背景与科学问题
正畸治疗旨在建立功能性咬合和面部美观。牙弓的横向维度在生长和治疗过程中会发生适应性改变，而影响牙弓的错??畸形特征在全球范围内普遍存在。牙弓尺寸和牙齿尺寸共同影响着牙齿排列和咬合关系。骨性错??畸形源于上颌骨与下颌骨之间的矢状向不协调，会导致颅面形态的显著变异。这些骨骼差异不仅影响颌骨关系，也影响牙槽结构和牙弓形态。为了维持功能性咬合，机体会产生牙槽代偿机制，从而改变牙齿位置、牙弓尺寸和切牙倾斜模式。这种适应可能伴随着牙齿形态和牙弓形式的变异，凸显了骨性模式、牙齿特征与牙弓尺寸之间复杂的相互作用。
传统上，牙弓尺寸通过石膏模型和二维X线技术进行评估，但这些方法存在标志点识别误差、重叠、放大和几何失真等局限，难以准确呈现颅面结构。此外，常规方法对牙根在牙槽骨内位置的评估信息有限。近年来，锥形束计算机断层扫描（CBCT）已成为正畸学重要的诊断和研究工具，能够实现高分辨率三维颅面解剖结构的评估，同时减少了几何失真。该成像技术允许同时评估牙弓尺寸、牙冠和牙根形态及其空间关系。
尽管已有研究探讨了不同矢状向骨性模式个体的牙弓尺寸，但多数依赖于二维分析或仅关注有限的牙齿和牙弓参数。利用三维CBCT数据的研究仍然相对稀缺，特别是那些同时评估骨性Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类关系个体牙冠形态、牙根形态和牙弓尺寸的研究。因此，尚不清楚牙冠或牙根尺寸的差异是否伴随与矢状向骨性模式相关的牙弓尺寸差异，以及上下颌的牙齿与牙弓尺寸是否存在不同的共变关系。在同一批患者中测量这些变量，并采用考虑患者双侧测量的分析方法，可以直接检验这一问题。本研究的贡献在于描述性和解剖学层面，并未测试诸如牙弓形态选择或治疗方案制定等临床应用。
因此，本研究旨在利用CBCT评估骨性Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类错??畸形患者的牙齿形态和牙弓尺寸，并探讨这些参数之间的关系。由于未预先指定主要结局指标，所有分析均报告为探索性。
二、关键技术方法概述
这是一项单中心、回顾性、横断面观察性研究，使用了土耳其?n?nü大学口腔颌面放射科存档的CBCT记录。研究人员按倒序时间顺序筛选了2020年1月至2024年12月间的存档CBCT记录，直至每个矢状向骨性分类组纳入37名符合条件的患者，并通过性别频率匹配使各组性别分布相似（每组24名女性和13名男性），共计111名患者。骨性分类基于二维头颅侧位片测量的ANB角。牙齿形态测量包括在中切牙、尖牙、第二前磨牙和第一磨牙上测量临床冠长度（CL）、根长（RL）和近远中宽度（MDW）。牙弓尺寸测量包括牙弓周长（AP）、尖牙间宽度（ICaW）、第二前磨牙间宽度（PM2W）和磨牙间宽度（IMW）。统计分析采用了考虑患者聚集性的高斯广义估计方程（GEE），并使用Holm法进行成对比较调整，对所有35个结局指标的总体检验应用Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）校正。对于108个牙齿-牙弓关联，分别拟合了调整骨性分类、年龄和性别的GEE模型，并同样进行FDR校正。
三、主要研究结果
3.1 研究人群与检查者内部可靠性
研究共纳入111名个体（每组37人），各组平均年龄相近（约19.5岁）。检查者内部可靠性良好至优秀，所有35个牙齿和牙弓变量的组内相关系数（ICC (2,1)）范围为0.813至0.984（中位数0.925），其中24个变量≥0.90。Dahlberg方法误差范围为0.137至0.411 mm。
3.2 不同骨性分类的牙齿形态
上颌牙齿形态：在上颌，仅有中切牙临床冠长度显示出名义上的分类效应（Wald χ2 = 6.646, p = 0.036），骨性Ⅲ类最短（9.86 mm），但该效应未通过FDR校正（q = 0.252）。其余上颌牙齿指标均无名义上的显著差异。
下颌牙齿形态：在下颌，中切牙临床冠长度（p = 0.010）和尖牙临床冠长度（p = 0.009）显示出名义上的分类效应。骨性Ⅲ类的中切牙临床冠长度（8.30 mm）显著大于骨性Ⅰ类（7.85 mm）和Ⅱ类（7.95 mm）；骨性Ⅲ类的尖牙临床冠长度（8.66 mm）也显著大于骨性Ⅰ类（8.08 mm）和Ⅱ类（8.03 mm）。然而，这两个效应均未通过FDR校正（q = 0.169）。
3.3 不同骨性分类的牙弓尺寸
上颌所有牙弓尺寸均无名义上的分类效应。下颌牙弓周长（p = 0.032）和尖牙间宽度（p = 0.015）显示出名义上的分类效应。骨性Ⅲ类的下颌牙弓周长（87.59 mm）显著大于骨性Ⅰ类（85.38 mm），差异为2.204 mm；骨性Ⅲ类的下颌尖牙间宽度（25.55 mm）显著大于骨性Ⅱ类（24.59 mm），差异为0.951 mm。但这两项指标均未通过FDR校正。总体而言，35个组间比较中有5个名义上显著，但无一经受住FDR校正。
3.4 牙弓尺寸与牙齿形态的关联
在调整骨性分类、年龄和性别后分析的108个牙齿-牙弓关联中，有9个在FDR校正后仍显著（标准化回归系数β 0.27–0.36）。
上颌关联：最强关联是上颌牙弓周长与第一磨牙近远中宽度（β = 0.357, q = 0.001）。其他显著关联包括：第一磨牙近远中宽度与第二前磨牙间宽度（β = 0.309）、第一磨牙近远中宽度与磨牙间宽度（β = 0.285）、牙弓周长与第二前磨牙近远中宽度（β = 0.273）、磨牙间宽度与第二前磨牙近远中宽度（β = 0.278）、以及第二前磨牙间宽度与尖牙临床冠长度（β = 0.269）。
下颌关联：下颌牙弓周长与第一磨牙近远中宽度（β = 0.335, q = 0.003）、中切牙根长（β = 0.296, q = 0.028）和尖牙临床冠长度（β = 0.290, q = 0.041）呈正相关。在9个显著关联中，6个涉及前磨牙或磨牙的近远中宽度。
四、讨论与结论
讨论总结：本研究利用CBCT三维评估了不同矢状向骨性模式个体的牙齿形态和牙弓尺寸。在35个组间比较中，5个名义上显著，但均未通过FDR校正，表明这些名义差异应被视为假说生成性质。相反，在108个调整后的牙齿-牙弓关联中，有9个在FDR校正后仍显著。研究发现，不同骨性分类间的牙齿近远中宽度无显著差异，这与牙齿宽度主要由遗传和发育因素决定的观点一致。牙根长度在各组间差异很小且不一致，不支持基于骨性分类的特定生物力学建议。牙弓尺寸方面，骨性Ⅲ类个体在下颌表现出更大的牙弓周长和尖牙间宽度的趋势，但未达统计学显著水平。研究者认为，牙弓尺寸的差异更可能是牙槽代偿的结果，而非内在牙齿大小的差异。研究的主要优势在于利用CBCT在同一批患者中评估牙齿形态和牙弓尺寸，并采用了考虑双侧测量和多重比较的统计方法。局限性包括：横断面设计无法推断因果；单中心回顾性研究可能存在选择偏倚；未评估垂直骨性模式、切牙倾斜度和拥挤度等因素；检查者仅为单人且盲法不完全；牙弓周长的二维测量方法可能未能完全反映三维牙弓形态等。
研究结论翻译：在这项探索性CBCT研究中，经多重性校正后，骨性Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类组间的牙齿形态或牙弓尺寸差异均无统计学意义。名义上的差异主要局限于下颌，表现为骨性Ⅲ类个体的中切牙和尖牙临床冠长度、牙弓周长及尖牙间宽度有增大趋势；没有任何牙弓测量指标能区分骨性Ⅰ类和Ⅱ类。牙齿近远中宽度，尤其是前磨牙和磨牙的近远中宽度，在调整骨性分类、年龄和性别后，与牙弓周长和横向牙弓宽度显示出小到中等程度的正向关联，且上下颌之间未见明确的前后部划分。这些描述性发现属于假说生成性质；研究未评估治疗反应和稳定性，因此不能从中得出任何治疗建议。
