引用本文: 林燕嫻, 馬曉陽, 黃元亮, 穆琳, 楊莉亞, 趙明昊, 解芳, 張超, 徐家杰, 盧建建, 滕利. Treacher Collins 綜合征患者面中部形態的三維測量分析. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(1): 86-94. doi: 10.7507/1002-1892.202009004 復制
Treacher Collins 綜合征(Treacher Collins syndrome,TCS)是一種因第一二腮弓發育不良引起的先天性顱面骨發育異常性疾病,最早由 Thomson 等(1847)報道,又稱“顴骨-下眼瞼缺損綜合征”、“Franceschetti-Klein 綜合征”或“下頜面骨發育不良”[1]。TCS 臨床表型變異大[2-3],可出現顴骨復合體、上頜骨、下頜骨、小耳畸形、腭弓高突等顱面骨不同程度發育異常,異常的解剖結構會影響上呼吸道形態,重者可引起上呼吸道梗阻。目前,國內外關于 TCS 的研究熱點為遺傳學及發病機制[4-9]、眶顴復合體發育不良的修復重建[10-11]及呼吸道管理等[12-13]。盡管國外有一些學者關注 TCS 患者的顱面骨形態及呼吸道梗阻,但研究主要關注下頜骨發育不全及顴弓缺損,且不同人種顱面骨發育可能存在差異,目前暫無關于該病的專家共識。因 TCS 發病率低,約 5 萬新生兒中有 1 名受累[14-15],且我國 TCS 患者病例資源分散,大部分研究為單個病例報道,少有研究分析我國 TCS 患者面中部形態及呼吸道變化。故本研究利用 TCS 患者影像學資料進行顱面骨三維數字化重建,從冠狀面橫向比較、矢狀面縱向比較及角度變化等多方面分析 TCS 患者顱面骨解剖及其面中部形態,為該病的臨床手術方式選擇及上呼吸道功能研究提供形態學基礎。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇標準:無顱面部外傷史、無影響上下頜骨形態的手術史、無顱面部其他急性或慢性疾病史的 TCS 患者或正常人群,均接受顱面部 CT,有完整影像學資料。2013 年 1 月—2020 年 7 月共 33 例符合選擇標準納入研究,其中 TCS 組 14 例,男 6 例、女 8 例,年齡(14.57±8.86)歲;對照組 19 例,男 10 例、女 9 例, 年齡(13.95±8.64)歲。兩組性別及年齡比較差異均無統計學意義(χ2=0.308,P=0.728;t=?0.203,P=0.841)。
1.2 三維模型建立及面中部形態分析測量
所有受試者均采用 Philips Brilliance 64 螺旋 CT 行顱面部掃描,所得 CT 影像學數據以 DICOM 格式儲存,并導入 ProPlan CMF 3.0 軟件(Materialise 公司,比利時)進行顱面骨(閾值為 226~3 071)三維數字化重建。在重建的三維模型上手動標記顱面骨解剖標志點(表 1、圖 1),左、右側標志點分別以 L、R 表示,測量面中部解剖學參數(表 2、3)并分析其形態結構。




1.3 上呼吸道形態分析
采用 ProPlan CMF 3.0 軟件進行上呼吸道(閾值為?1 024~?200)三維數字化重建。在重建的三維模型上手動去除額竇、篩竇、蝶竇和上頜竇 4 對鼻竇,以獲得準確的上呼吸道形態,并測量上呼吸道容積。上呼吸道解剖范圍:上至鼻骨、額骨、篩骨和蝶骨的邊緣,下至會厭上緣平面;前緣基于軟組織的前邊界定義,與雙側鼻孔開口的平面平行;后緣為顱底及頸椎前軟組織。見圖 2。

1.4 統計學方法
采用 SPSS26.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,以 Shapiro-Wilk 檢驗進行正態性分析,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗;檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
2.1 TCS 患者 CT 影像學表現
CT 檢測示,14 例 TCS 患者均表現為瞼裂下斜,且合并不同程度的顴骨復合體發育不良。其中 9 例表現為顴弓缺如及眶外側壁發育不良,2 例顴弓缺失并眶外側壁缺失,2 例顴骨體發育不良和眶外側壁發育不良并顳骨顴突完全消失,1 例眶顴復合體完全缺失。此外,2 例患者表現為雙側外耳道缺失,2 例右側外耳道缺失。僅有 1 例患者出現硬腭發育不良。根據 TCS 分型標準[16],Ⅱa 型 9 例,Ⅱb 型 2 例,Ⅲ 型 2 例,Ⅳ 型 1 例。
2.2 面中部形態分析
2.2.1 面中部冠狀位長度值測量
與對照組比較,TCS 組患者面中部橫向徑線長度下降。其中 TCS 組 MaxW、SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNCL-NC、LNCR-NC、MxUL 均較對照組顯著下降,OrL-OrR 較對照組增高,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組 ZL-ZR 及 MPAL-MPAR 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 4、圖 3。




2.2.2 面中部矢狀位長度值測量
TCS 組患者 ANS-PNS、N-Ba、S-N、Ba-ANS、Ba-PNS、N-PNS、S-ANS 顯著小于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05),其中 Ba-PNS 縮短程度最嚴重;兩組 N-Ro、Ro-ANS、N-ANS、S-Ba 及 S-PNS 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 5、圖 4。




2.2.3 面中部角度值測量
TCS 組患者∠S-N-B、∠N-S-Ba 顯著小于對照組,∠A-N-B、∠NA-PA、∠AlL-MZ-AlR、∠AlL-MZ-Me、∠AlR-MZ-Me 顯著大于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組∠S-N-A、∠JL-S-JR 和 SN-Palate angle 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 6、圖 5。




2.3 上呼吸道形態分析
TCS 組和對照組患者上呼吸道容積分別為(24 621.07±8 476.63)、(32 864.21±13 148.74)mm3,TCS 組顯著低于對照組,差異有統計學意義(t=2.185,P=0.037)。
3 討論
TCS 是一種致病基因較為明確的常染色體顯性遺傳疾病,但臨床表型不一,可不同程度累及多個顱面骨結構,如顱底、顴骨復合體、上頜骨復合體、硬腭等,這些顱面骨結構參與構成上呼吸道。完整的上呼吸道結構包括鼻腔、鼻咽部、口咽部、喉咽部等,為了維持通暢的上呼吸道需要這 4 個部位健全發育[17]。顱面骨骨骼異常發育引起的上呼吸道結構改變已被證實會損害呼吸功能,甚至引起呼吸功能障礙,例如阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)[17-21]。目前,已有一些研究發現 TCS 患者可出現不同程度的上呼吸道梗阻。Plomp 等[22]研究發現,在 TCS 患者中 OSAS 的總體患病率為 46%,其中兒童為 54%,成人為 41%。Biskup 等[20]報道 TCS 患者常伴有上、下頜骨發育不良,可分別導致鼻咽腔和口咽腔容積減少,并推測 TCS 患者中 OSAS 發生率為 25%~95%,明顯高于正常人群。本研究對比 TCS 組及對照組上呼吸道容積時亦發現,TCS 組患者上呼吸道容積較對照組顯著下降,下降比例約為 25%,與既往研究結果一致。
TCS 上呼吸道解剖變異復雜,一旦伴發上呼吸道梗阻診治困難,是許多顱頜面外科及麻醉科醫生的難題。因此上呼吸道相關的顱面骨參數測量對于理解其發病機制和嚴重程度,制定手術策略,預測預后以及改善患者生活質量至關重要。二維側位頭顱 X 線片測量法(lateral cephalometric radiographs,LCRs)是最常用的顱面骨參數測量手段,但二維 LCRs 存在解剖結構重疊造成解剖標志點定位困難、無法測量橫向徑線的差異、無法直觀分析研究對象立體結構等缺點[21, 23-24]。三維 CT 數字化分析法準確性、精確度更高,已常用于顱面骨參數測量[25-28]。但 Heinz 等[29]研究發現,二維 LCRs 和三維 CT 數字化分析法均高度可靠,測量結果之間的差異無統計學意義。因此,二維 LCRs 和三維 CT 數字化分析法都是臨床上最常用的顱面骨參數測量可靠方法。因 TCS 發病率低,臨床表型變異較大,目前國內外對 TCS 面中部顱面骨解剖的研究甚少,大多數研究關注 TCS 患者的遺傳學及下頜骨發育形態。所以本研究收集我院符合選擇標準的 TCS 患者 CT 影像學資料,利用三維數字化重建技術構建患者顱面骨模型,并在此基礎上行三維數據測量、分析面中部形態結構,為 TCS 患者手術方式選擇及上呼吸道功能研究提供形態學基礎。
本研究測量并分析了 TCS 患者面中部顱面骨發育異常,并與年齡和性別相匹配的正常人群進行比較。結果發現,與對照組相比,TCS 患者的面中部橫向發育不良,表現為冠狀面多條橫徑測量值較對照組明顯縮短,如 MaxW、SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNCL-NC、LNCR-NC 及 MxUL 等(P<0.05)。面中部顱面骨橫徑縮短可能會造成鼻氣道容積下降。
在矢狀位測量中發現,與對照組相比,TCS 患者的面中部前后徑縮短、顱底后凸度增加,表現為 N-Ba、S-N 較對照組顯著縮短,∠N-S-Ba 較對照組顯著減小(P<0.05),與既往研究結果一致[30-32];但本研究并未發現兩組間 S-Ba 的差異(P>0.05)。此外,Ba-PNS、Ba-ANS、ANS-PNS 作為鼻氣道的底部組成徑線,亦較對照組顯著縮短(P<0.05),可能與 TCS 患者上呼吸道容積下降相關。鼻腔的斜徑即 N-PNS 及 S-ANS 縮短,很可能也與 TCS 患者鼻氣道容積下降相關。上述結果與 Ma 等[31]的發現一致,該研究發現高加索 TCS 患者的上頜骨橫向發育程度較對照組顯著下降。與之不同的是,本研究發現 TCS 患者 OrL-OrR 較對照組增加約 10%,符合 TCS 患者的臨床特點。
在角度值測量中我們發現,TCS 患者的∠S-N-B 較對照組明顯下降,但∠S-N-A 兩組間未發現顯著差異,相應地∠A-N-B 較對照組顯著增加,說明 TCS 患者未表現出明顯的上頜后縮,但下頜后縮程度明顯,故展現出凸嘴、小下巴的面部輪廓。許多研究表明,下頜后縮是 TCS 患者的主要顱面骨畸形之一[33],會引起口咽部呼吸道容積下降,下頜骨牽張成骨技術可緩解因下頜后縮導致的上呼吸道梗阻癥狀[34-36]。在鼻腔內部角度測量中,我們發現 TCS 組患者的鼻腔角(包括∠AlL-MZ-AlR 及∠AlL-MZ-Me、∠AlR-MZ-Me)均較對照組顯著增大,進一步說明 TCS 患者的鼻腔尺寸較對照組縮小。
面中部骨骼主要包括顴骨、鼻骨及上頜骨。本研究分析 TCS 患者的 CT 影像學表現,發現所有患者均存在不同程度的顴骨發育不良,嚴重者出現顴骨完全缺失及眶外側壁缺失,故本研究未進行顴骨形態的測量分析。鼻骨形態與以下測量徑線相關:SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNC-NC 及 N-Ro,與對照組測量結果相比,TCS 患者的鼻骨整體橫向發育較差,表現為鼻骨窄,但鼻骨長度發育無明顯受限。上頜骨形態與以下測量值相關:MaxW、MxUL、ANS-PNS、N-ANS 及∠S-N-A,與對照組測量結果相比,TCS 患者上頜骨橫向寬度發育較差,前后徑長度發育較差,但上頜骨高度發育無明顯受限;∠S-N-A 與對照組無顯著差異,說明 TCS 患者未表現出上頜后縮或前突畸形,這與既往認知不相符。既往認為上頜前突畸形是造成 TCS 患者“鳥嘴樣畸形”的主要原因之一,但本研究發現 TCS 患者表現為凸面“鳥嘴樣畸形”主要受下頜骨發育不良、下頜后縮畸形影響。S-N、N-Ba、N-PNS、Ba-ANS、Ba-PNS、ANS-PNS、S-ANS 參與組成上呼吸道內部徑線,與對照組相比均顯著縮短。綜上,TCS 患者鼻骨及上頜骨均存在橫向發育不良,但高度發育未見明顯受限。
本研究的局限性:首先,因 TCS 發病率低,2013 年 1 月—2020 年 7 月于我院就診且符合納入標準的患者僅有 14 例,樣本量小。其次,三維模型的建立需手動標記顱面骨標記點,很可能存在偏倚。本研究三維模型的建立及數據測量均由 1 名經過訓練的研究者操作,該研究者先接受為期 3 個月的測量訓練,測量 2 次,間隔 2 周,并由另外 2 名研究者獨立驗證,以盡可能減少偏倚程度。
綜上述,本研究通過三維數字化技術重建我院 TCS 患者的顱面骨模型,并行面中部解剖學參數測量及其形態結構分析,發現 TCS 患者面中部橫徑、前后徑及多個顱面骨角度均較對照組明顯下降,表現為不同程度顴骨缺失、鼻骨及上頜骨顯著橫向發育不良,但高度發育未見明顯受限。TCS 患者上呼吸道容積較對照組顯著下降,可能與上呼吸道內部徑線縮短相關。本研究為 TCS 患者上呼吸道功能研究提供了形態學基礎,為臨床治療措施的選擇提供參考。但 TCS 在我國具有罕見、病例分散等特點,未來仍需建立多中心合作、構建大數據平臺,以便收集更多患者病例資料及治療經驗,加深對該病的理解并促進其診治的發展。
作者貢獻:林燕嫻直接參與實驗設計及實施、數據收集整理及統計學分析、文章撰寫;馬曉陽協助實驗設計、數據收集整理;黃元亮、穆琳協助數據收集整理;楊莉亞、趙明昊、解芳、張超、徐家杰、盧建建指導三維建模、數據測量;滕利指導實驗設計、實施及文章撰寫,對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經中國醫學科學院整形外科醫院倫理委員會批準[(2020)注冊第(156)號]。
Treacher Collins 綜合征(Treacher Collins syndrome,TCS)是一種因第一二腮弓發育不良引起的先天性顱面骨發育異常性疾病,最早由 Thomson 等(1847)報道,又稱“顴骨-下眼瞼缺損綜合征”、“Franceschetti-Klein 綜合征”或“下頜面骨發育不良”[1]。TCS 臨床表型變異大[2-3],可出現顴骨復合體、上頜骨、下頜骨、小耳畸形、腭弓高突等顱面骨不同程度發育異常,異常的解剖結構會影響上呼吸道形態,重者可引起上呼吸道梗阻。目前,國內外關于 TCS 的研究熱點為遺傳學及發病機制[4-9]、眶顴復合體發育不良的修復重建[10-11]及呼吸道管理等[12-13]。盡管國外有一些學者關注 TCS 患者的顱面骨形態及呼吸道梗阻,但研究主要關注下頜骨發育不全及顴弓缺損,且不同人種顱面骨發育可能存在差異,目前暫無關于該病的專家共識。因 TCS 發病率低,約 5 萬新生兒中有 1 名受累[14-15],且我國 TCS 患者病例資源分散,大部分研究為單個病例報道,少有研究分析我國 TCS 患者面中部形態及呼吸道變化。故本研究利用 TCS 患者影像學資料進行顱面骨三維數字化重建,從冠狀面橫向比較、矢狀面縱向比較及角度變化等多方面分析 TCS 患者顱面骨解剖及其面中部形態,為該病的臨床手術方式選擇及上呼吸道功能研究提供形態學基礎。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇標準:無顱面部外傷史、無影響上下頜骨形態的手術史、無顱面部其他急性或慢性疾病史的 TCS 患者或正常人群,均接受顱面部 CT,有完整影像學資料。2013 年 1 月—2020 年 7 月共 33 例符合選擇標準納入研究,其中 TCS 組 14 例,男 6 例、女 8 例,年齡(14.57±8.86)歲;對照組 19 例,男 10 例、女 9 例, 年齡(13.95±8.64)歲。兩組性別及年齡比較差異均無統計學意義(χ2=0.308,P=0.728;t=?0.203,P=0.841)。
1.2 三維模型建立及面中部形態分析測量
所有受試者均采用 Philips Brilliance 64 螺旋 CT 行顱面部掃描,所得 CT 影像學數據以 DICOM 格式儲存,并導入 ProPlan CMF 3.0 軟件(Materialise 公司,比利時)進行顱面骨(閾值為 226~3 071)三維數字化重建。在重建的三維模型上手動標記顱面骨解剖標志點(表 1、圖 1),左、右側標志點分別以 L、R 表示,測量面中部解剖學參數(表 2、3)并分析其形態結構。




1.3 上呼吸道形態分析
采用 ProPlan CMF 3.0 軟件進行上呼吸道(閾值為?1 024~?200)三維數字化重建。在重建的三維模型上手動去除額竇、篩竇、蝶竇和上頜竇 4 對鼻竇,以獲得準確的上呼吸道形態,并測量上呼吸道容積。上呼吸道解剖范圍:上至鼻骨、額骨、篩骨和蝶骨的邊緣,下至會厭上緣平面;前緣基于軟組織的前邊界定義,與雙側鼻孔開口的平面平行;后緣為顱底及頸椎前軟組織。見圖 2。

1.4 統計學方法
采用 SPSS26.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,以 Shapiro-Wilk 檢驗進行正態性分析,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗;檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
2.1 TCS 患者 CT 影像學表現
CT 檢測示,14 例 TCS 患者均表現為瞼裂下斜,且合并不同程度的顴骨復合體發育不良。其中 9 例表現為顴弓缺如及眶外側壁發育不良,2 例顴弓缺失并眶外側壁缺失,2 例顴骨體發育不良和眶外側壁發育不良并顳骨顴突完全消失,1 例眶顴復合體完全缺失。此外,2 例患者表現為雙側外耳道缺失,2 例右側外耳道缺失。僅有 1 例患者出現硬腭發育不良。根據 TCS 分型標準[16],Ⅱa 型 9 例,Ⅱb 型 2 例,Ⅲ 型 2 例,Ⅳ 型 1 例。
2.2 面中部形態分析
2.2.1 面中部冠狀位長度值測量
與對照組比較,TCS 組患者面中部橫向徑線長度下降。其中 TCS 組 MaxW、SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNCL-NC、LNCR-NC、MxUL 均較對照組顯著下降,OrL-OrR 較對照組增高,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組 ZL-ZR 及 MPAL-MPAR 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 4、圖 3。




2.2.2 面中部矢狀位長度值測量
TCS 組患者 ANS-PNS、N-Ba、S-N、Ba-ANS、Ba-PNS、N-PNS、S-ANS 顯著小于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05),其中 Ba-PNS 縮短程度最嚴重;兩組 N-Ro、Ro-ANS、N-ANS、S-Ba 及 S-PNS 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 5、圖 4。




2.2.3 面中部角度值測量
TCS 組患者∠S-N-B、∠N-S-Ba 顯著小于對照組,∠A-N-B、∠NA-PA、∠AlL-MZ-AlR、∠AlL-MZ-Me、∠AlR-MZ-Me 顯著大于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組∠S-N-A、∠JL-S-JR 和 SN-Palate angle 比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表 6、圖 5。




2.3 上呼吸道形態分析
TCS 組和對照組患者上呼吸道容積分別為(24 621.07±8 476.63)、(32 864.21±13 148.74)mm3,TCS 組顯著低于對照組,差異有統計學意義(t=2.185,P=0.037)。
3 討論
TCS 是一種致病基因較為明確的常染色體顯性遺傳疾病,但臨床表型不一,可不同程度累及多個顱面骨結構,如顱底、顴骨復合體、上頜骨復合體、硬腭等,這些顱面骨結構參與構成上呼吸道。完整的上呼吸道結構包括鼻腔、鼻咽部、口咽部、喉咽部等,為了維持通暢的上呼吸道需要這 4 個部位健全發育[17]。顱面骨骨骼異常發育引起的上呼吸道結構改變已被證實會損害呼吸功能,甚至引起呼吸功能障礙,例如阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)[17-21]。目前,已有一些研究發現 TCS 患者可出現不同程度的上呼吸道梗阻。Plomp 等[22]研究發現,在 TCS 患者中 OSAS 的總體患病率為 46%,其中兒童為 54%,成人為 41%。Biskup 等[20]報道 TCS 患者常伴有上、下頜骨發育不良,可分別導致鼻咽腔和口咽腔容積減少,并推測 TCS 患者中 OSAS 發生率為 25%~95%,明顯高于正常人群。本研究對比 TCS 組及對照組上呼吸道容積時亦發現,TCS 組患者上呼吸道容積較對照組顯著下降,下降比例約為 25%,與既往研究結果一致。
TCS 上呼吸道解剖變異復雜,一旦伴發上呼吸道梗阻診治困難,是許多顱頜面外科及麻醉科醫生的難題。因此上呼吸道相關的顱面骨參數測量對于理解其發病機制和嚴重程度,制定手術策略,預測預后以及改善患者生活質量至關重要。二維側位頭顱 X 線片測量法(lateral cephalometric radiographs,LCRs)是最常用的顱面骨參數測量手段,但二維 LCRs 存在解剖結構重疊造成解剖標志點定位困難、無法測量橫向徑線的差異、無法直觀分析研究對象立體結構等缺點[21, 23-24]。三維 CT 數字化分析法準確性、精確度更高,已常用于顱面骨參數測量[25-28]。但 Heinz 等[29]研究發現,二維 LCRs 和三維 CT 數字化分析法均高度可靠,測量結果之間的差異無統計學意義。因此,二維 LCRs 和三維 CT 數字化分析法都是臨床上最常用的顱面骨參數測量可靠方法。因 TCS 發病率低,臨床表型變異較大,目前國內外對 TCS 面中部顱面骨解剖的研究甚少,大多數研究關注 TCS 患者的遺傳學及下頜骨發育形態。所以本研究收集我院符合選擇標準的 TCS 患者 CT 影像學資料,利用三維數字化重建技術構建患者顱面骨模型,并在此基礎上行三維數據測量、分析面中部形態結構,為 TCS 患者手術方式選擇及上呼吸道功能研究提供形態學基礎。
本研究測量并分析了 TCS 患者面中部顱面骨發育異常,并與年齡和性別相匹配的正常人群進行比較。結果發現,與對照組相比,TCS 患者的面中部橫向發育不良,表現為冠狀面多條橫徑測量值較對照組明顯縮短,如 MaxW、SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNCL-NC、LNCR-NC 及 MxUL 等(P<0.05)。面中部顱面骨橫徑縮短可能會造成鼻氣道容積下降。
在矢狀位測量中發現,與對照組相比,TCS 患者的面中部前后徑縮短、顱底后凸度增加,表現為 N-Ba、S-N 較對照組顯著縮短,∠N-S-Ba 較對照組顯著減小(P<0.05),與既往研究結果一致[30-32];但本研究并未發現兩組間 S-Ba 的差異(P>0.05)。此外,Ba-PNS、Ba-ANS、ANS-PNS 作為鼻氣道的底部組成徑線,亦較對照組顯著縮短(P<0.05),可能與 TCS 患者上呼吸道容積下降相關。鼻腔的斜徑即 N-PNS 及 S-ANS 縮短,很可能也與 TCS 患者鼻氣道容積下降相關。上述結果與 Ma 等[31]的發現一致,該研究發現高加索 TCS 患者的上頜骨橫向發育程度較對照組顯著下降。與之不同的是,本研究發現 TCS 患者 OrL-OrR 較對照組增加約 10%,符合 TCS 患者的臨床特點。
在角度值測量中我們發現,TCS 患者的∠S-N-B 較對照組明顯下降,但∠S-N-A 兩組間未發現顯著差異,相應地∠A-N-B 較對照組顯著增加,說明 TCS 患者未表現出明顯的上頜后縮,但下頜后縮程度明顯,故展現出凸嘴、小下巴的面部輪廓。許多研究表明,下頜后縮是 TCS 患者的主要顱面骨畸形之一[33],會引起口咽部呼吸道容積下降,下頜骨牽張成骨技術可緩解因下頜后縮導致的上呼吸道梗阻癥狀[34-36]。在鼻腔內部角度測量中,我們發現 TCS 組患者的鼻腔角(包括∠AlL-MZ-AlR 及∠AlL-MZ-Me、∠AlR-MZ-Me)均較對照組顯著增大,進一步說明 TCS 患者的鼻腔尺寸較對照組縮小。
面中部骨骼主要包括顴骨、鼻骨及上頜骨。本研究分析 TCS 患者的 CT 影像學表現,發現所有患者均存在不同程度的顴骨發育不良,嚴重者出現顴骨完全缺失及眶外側壁缺失,故本研究未進行顴骨形態的測量分析。鼻骨形態與以下測量徑線相關:SNML-SNMR、LNCL-LNCR、INML-INMR、IAW、LNC-NC 及 N-Ro,與對照組測量結果相比,TCS 患者的鼻骨整體橫向發育較差,表現為鼻骨窄,但鼻骨長度發育無明顯受限。上頜骨形態與以下測量值相關:MaxW、MxUL、ANS-PNS、N-ANS 及∠S-N-A,與對照組測量結果相比,TCS 患者上頜骨橫向寬度發育較差,前后徑長度發育較差,但上頜骨高度發育無明顯受限;∠S-N-A 與對照組無顯著差異,說明 TCS 患者未表現出上頜后縮或前突畸形,這與既往認知不相符。既往認為上頜前突畸形是造成 TCS 患者“鳥嘴樣畸形”的主要原因之一,但本研究發現 TCS 患者表現為凸面“鳥嘴樣畸形”主要受下頜骨發育不良、下頜后縮畸形影響。S-N、N-Ba、N-PNS、Ba-ANS、Ba-PNS、ANS-PNS、S-ANS 參與組成上呼吸道內部徑線,與對照組相比均顯著縮短。綜上,TCS 患者鼻骨及上頜骨均存在橫向發育不良,但高度發育未見明顯受限。
本研究的局限性:首先,因 TCS 發病率低,2013 年 1 月—2020 年 7 月于我院就診且符合納入標準的患者僅有 14 例,樣本量小。其次,三維模型的建立需手動標記顱面骨標記點,很可能存在偏倚。本研究三維模型的建立及數據測量均由 1 名經過訓練的研究者操作,該研究者先接受為期 3 個月的測量訓練,測量 2 次,間隔 2 周,并由另外 2 名研究者獨立驗證,以盡可能減少偏倚程度。
綜上述,本研究通過三維數字化技術重建我院 TCS 患者的顱面骨模型,并行面中部解剖學參數測量及其形態結構分析,發現 TCS 患者面中部橫徑、前后徑及多個顱面骨角度均較對照組明顯下降,表現為不同程度顴骨缺失、鼻骨及上頜骨顯著橫向發育不良,但高度發育未見明顯受限。TCS 患者上呼吸道容積較對照組顯著下降,可能與上呼吸道內部徑線縮短相關。本研究為 TCS 患者上呼吸道功能研究提供了形態學基礎,為臨床治療措施的選擇提供參考。但 TCS 在我國具有罕見、病例分散等特點,未來仍需建立多中心合作、構建大數據平臺,以便收集更多患者病例資料及治療經驗,加深對該病的理解并促進其診治的發展。
作者貢獻:林燕嫻直接參與實驗設計及實施、數據收集整理及統計學分析、文章撰寫;馬曉陽協助實驗設計、數據收集整理;黃元亮、穆琳協助數據收集整理;楊莉亞、趙明昊、解芳、張超、徐家杰、盧建建指導三維建模、數據測量;滕利指導實驗設計、實施及文章撰寫,對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題:研究方案經中國醫學科學院整形外科醫院倫理委員會批準[(2020)注冊第(156)號]。