正常替牙期腭生长变化的三维图像纵向研究

作者:阎学军 林久祥  文章来源:中华口腔医学杂志 

2006-11-26 10:17:36         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

  【摘要】 目的 研究腭的纵向生长特点并提供一种观察腭整体变化的三维图象分析方法。方法 采用三维图像分析方法对30例(男8,女22)北京地区汉族人正常替牙期腭的生长变化进行了7~10岁的纵向观察和研究。结果 发现30例中16例(53%)腭盖随生长而下降,幅度为1~5 mm;14例(47%)升高,最大幅度为2.68 mm。结论 三维图像分析方法可直观地反映腭的生长变化。腭盖随生长可下降,也可升高,这可能与个体鼻腔功能的差异有关。

  到目前为止,对于舌功能与牙弓形态的关系已进行了较深入的研究[1,2],认为舌与周围结构交互作用。至于腭生长与颅面形态变化的关系,有文献报道胚胎后期及新生儿早期腭生长对颅面形态变化有重要影响。腭的位置和形态受呼吸及舌功能的影响,是鼻气道压力与舌功能力平衡状态的反映。以往有关腭生长的纵向研究始终只是采用线距测量的方法。由于腭盖有一定的曲度,故难以从整体上直观地把握腭的生长变化,具有局限性。国内目前还未见有关腭生长变化纵向研究的报道。本项研究的目的在于:①研究腭纵向生长特点,提供一种研究腭整体变化的方法。②探讨一种研究三维形态变化的方法,供临床其它形态及形态变化研究参考。

  材料与方法

  一、样本

  本项研究的样本来自北京地区汉族人39例正常,年龄范围为7~10岁,纵向观察到12~13岁;除外严重龋齿、乳牙早失者和未坚持复查完成者,剩余30例,其中女性22例,男性8例。

  二、正常选择标准

  本项研究的正常标准如下:①面型协调一致,侧貌无前突或后缩。②正中时上下颌牙齿排列整齐,无明显拥挤。③前牙覆、覆盖和后牙关系正常。④无乳牙早失,轻度龋齿已及时充填。⑤个体无正畸治疗史,健康状况良好,无明显全身性疾病。

  三、纵向模型资料的收集

  采用同一批号的藻酸盐印模材,按同一水粉比例采取上下颌印模,灌制硬石膏,形成硬石膏研究模型。将研究模型标准装托。所有研究对象从1990年起,每隔一年采取一副石膏模型,现已连续5年。本项研究的纵向资料属于渐失性资料,各年龄组样本大小不等,资料连续性最长者为5年。

  四、数据采取

  用0.5 mm的铅笔在模型上定点,腭面上沿矢状、冠状方向每隔2 mm定点并沿牙齿腭侧颈缘中点定腭边缘点(图1)。将模型用橡皮泥固定于中国计量科学研究院与我科共同开发的YM2115三维测量仪(精确度0.01)底座上,确定原点坐标,连续采集研究模型上所有标志点的三维坐标,然后进行计算机数据处理。采用与计算机连接的三维测量仪测量模型是一种直接测量方法,比立体摄影、激光全息等非接触性测量方法获得的信息完整、准确度高;比游标卡尺直接测量方法效率高且可将数据直接输入计算机存储。

图1 数据采样点示意

  五、坐标转换

  将个体每个腭曲面上的点平移、转动到同一坐标系上。由于腭缺乏明显标志点,我们选择两侧第一恒磨牙舌侧颈缘最低点和切牙乳头近中点做标志点(图1中的1、2、3点),以切牙乳头近中点为坐标原点,以腭中缝为重叠轴。坐标转换公式如下:

  平移:          (1)

  绕X轴转动:  (2)

  绕Y轴转动:  (3)

  绕Z轴转动:  (4)

  上式中,X、Y、Z是变换前的坐标,X′、Y′、Z′是变换后的坐标,DX、DY、DZ是分别沿X、Y、Z正方向的位移,α、β、γ是分别与X、Y、Z正方向的夹角。

  六、腭曲面拟合

  本研究采用6次多项式F(X,Y)拟合腭曲面。拟合曲面见图2。

图2 拟合曲面图

  在对腭生长变化进行研究时,两个腭曲面方程的差Disp(X,Y)即是两个腭的相对生长变化:

  Disp(X,Y)=F2(X,Y)-F1(X,Y)        (5)

  Disp(X,Y)仍然是一6次方程,通过其可得到腭上任意一点的生长变化。为了直观表示这种变化,我们对Disp(X,Y)进行离散,在腭面上化分网格,如图3示。对每一个网格点,通过方程(5)可得到其变化值,即腭上任意一点的生长变化。所有网格节点在生长中位置的变化情况可用图4表示,当腭曲面随生长形态未发生变化时,该图显示为一个平面图,当腭形态随生长发生变化时,变化的部位和方向会直观地显示到图上。

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责任编辑:姚红祥  

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