§§§第一节概述
一、生长发育在正崎学上的意义
生长发育与正畸学的关系紧密,通过对生长发育的研究可知道人体正常的生长率;懂得头面骨骼生长发育的特征;了解头颅、牙齿、颜面发育异常的病因和后果;比较男女青春发育期时间有别;熟悉生长发育过程中,生长的速率、方向、趋势、特征等问题。这对正畸学的诊断,治疗计划的建立,预后的估价,治疗方法的确定,牙颌畸形的预防等提供正确的基础理论依据。作为一个正畸医生,应着重研究生长发育方面的三个问题。
(一)了解儿童青少年生长发育特征,以达到最佳治疗目的正畸治疗的对象大多数是正在生长发育的儿童和青少年,他们的年龄大多在10~15岁。对他们没有很好了解,就不能因势利导,就可能忽视他们的生长发育的特征,毫无疑问,不会达到最好的治疗目的。
(二)掌握正常,辨别异常
生长发育变异大,正常与异常之间没有截然明确的界线,只有掌握了正常,才能更好地分辨异常。如前牙中缝,在替牙期的“丑小鸭”阶段属于正常的现象,到了恒牙期还有较大间隙,就应考虑有无正中多生牙,唇系带如何,牙量和骨量的关系、个别先天缺牙等问题。
(三)丰富生长发育知识以指导正畸临床
有了这方面的丰富知识,能较好地运用于指导临床工作。如上颌快速扩弓,一般认为年龄14~16岁,腭中缝会融合而钙化。所以快速扩弓对年龄的选择应该引起注意。在生长发育上有新的发现和突破,将对正畸学的发展产生深刻影响,同时对治疗的方法发生变革。如Begg发现古人类头骨,咬合的磨耗非常严重,除了颌面外,还有邻面的磨耗。所以他主张用减径法,即切割磨改牙齿邻面,使牙冠宽度变窄的方法来治疗轻度拥挤的病例。他认为邻面及颌面的磨耗属于正常牙列的自然变化过程,减径及磨耗是没有损害的。Broadhent发现了替牙早期的“丑小鸭期”,属于正常生长发育的一部分,是替牙的自然过程,不必过虑及过早干预。Nance弄清了剩余间隙(leewayspace),发现了乳磨牙更替后,上颌乳恒牙大小平均有1.8mm之差,下颌则有3.4mm之差。“剩余间隙”的发现对指导轻度拥挤的矫治,磨牙关系的调正有实际意义。Moyer发现了牙齿的正常替换过程和顺序,这对维持牙列的完整,保证替换的顺利进行有指导作用。Graber比较分析了男女青春发动期的不同时间,为指导临床正畸治疗选择最佳时机提供了依据。
二、生长发育在正崎学上的应用
正在生长发育的儿童可促进正畸治疗的进程。这是因为儿童骨在不断改建,组织的反应性高,组织内细胞比较丰富和旺盛,血运也比较充足。有实验表示:成人比儿童组织反应所需要的时间长3~4倍。正常的生长力有利于牙齿在水平方向上顺牙弓进行移动;而垂直方向的移动更多依赖于颌骨的生长。如生长发育期的儿童深覆颌的改善靠前后牙槽骨的改变来实现,而成人期深覆颌的纠正多靠牙齿的过度萌出或过度压低来完成,疗效慢而不稳定。正畸治疗能否影响颌骨的生长,长久以来反复争论。许多人同意正畸可引起齿槽突的改建,而不影响颌骨的改变。以后通过口外牵弓丨的实验研究,人们才普遍认识到:正畸力可以改变颌骨的生长。现已积累了一些证据表明:正畸治疗确确实实对颅面的生长发育有明显的影响。Baume认为,在膜内化骨与软骨内化骨方面,软骨内成骨对机械力的剌激不反应,尤其在生长完成之后。相反,膜内成骨对机械力则容易起反应。Bjok发现:强健的骨骼常常伴随着大的牙弓和大的牙齿。同时骨骼健壮,也能使牙齿萌出较早。上颌对侧向力反应较好,腭中缝的劈裂就是好的实例。到目前为止,很少有证据表示:一般的正畸治疗对颅底有更多的影响、对颌骨的生长发育影响较大。比较成功的方法有两种。
(一)口外牵引力
口外牵引可用于牙齿的牵引,也可用于上颌体或下颌体的牵引,既能用于单侧牵引,也能双侧进行牵引。所用的装置,可用头帽、头具和颈带,还可用前方正中牵引器或上下颌牙间牵引等。许多研究者证明,口外牵引能以一种或多种方式影响鼻上颌复合体的生长:①能抑制上颌牙齿向前移动。②能抑制上颌向前向下方移动。③上颌牙列的远中移动。④改变咬合平面的斜度。⑤改变鼻上颌复合体生长的方向等。此外,口外牵引还可作用于下颌,作用方式及效应与上颌相同。口外牵引力能改变(增加或减小)部分骨的体积;改变潜在的生长率,局部区域性的生长可剌激而促进、或抑制而延缓;能改变生长发育的方向;改变生长发育发生的时间;能增进或抑制骨重建活动,改变骨骼的形态。
(二)功能性矫治器
功能性矫治器是利用口周的肌张力,达到自身调节、矫治的目的。常用的功能性矫治器包括前庭盾、平导板、斜导板、口庭屏、Andresen矫治器、Frankel矫治器等。
下颌功能性的颌骨矫形器能控制下颌的生长,有些能指导牙齿萌出的方向;有些是增加下颌本身的生长。功能性矫治器能够阻断生长发育的趋势,改变颌骨和牙列的生长。值得强调的是应该早期进行矫治,最好是在混合牙列或恒牙列早期。
功能性矫治器在调整胎位方面有独特的功效,如把II类、III类关系改变为I类咬合关系,并可适当的内收前突的切牙等。
§§§第二节颅颌面的生长发育
一、概述
烦颌面生长发育是个体颅颌面在长、宽、高三个方向上与时间的一个四维动态变化过程。从短期来看!这一过程是生理学改变;从长期看!则是遗传和进化的改变。
(一)生长与发育的基本概念
生长是指活体的组织、器官等在生物学过程中的数量、形态变化,是细胞分裂增殖、细胞体积增大及其间质增加的结果,是可用测量值来表示的量的变化。
发育则是指细胞、组织、器官的分化与功能成熟。生长和发育两者紧密相关,生长是发育的物质基础,生长的量的变化又可在一定程度上反映身体器官、系统的成熟状况,故我们常常以生长发育的整体概念来研究机体的变化。
(二)遗传与环境
遗传为生物体的基本特性之一。在亲子代之间存在着形态和结构上的相似性,但又非完全相同,这就是由遗传和变异造成的。一般来说,遗传对生长发育起决定性作用。
环境是指生物体出生后,对机体生长发育有影响的各种条件,也包括各种疾病、机体运动给生物体带来的不同程度的影响等。其他如地区差异、生活方式也会对生长发育产生综合性的影响。
(三)不同组织系统的生长发育型
生长发育并非是一种无限连续的现象。在每一年龄阶段,个体的某一部分快速成长,而另一部分的成长则可能较缓慢地进行。个体的不同部分在一定的时段均各自遵循着一定的规律成长,有生长的旺盛期和衰减期之分。
在不同的生长时期,构成生物体的各部位或各组织系统也并非以同样的比率生长发育,直到成熟均如此。例如,全身高度和颅面高度的比例,随着年龄增长而不断地发生变化。
一般而言,在幼小时期生长发育更旺盛,逐步长大后转为衰减或停止。根据器官或组织系统发育过程的生长特点,可将其分为以下四型:
1.一般型(I型)包括肌、骨骼、身高、体重、颌面部等均循此型进行生长发育,其生长发育曲线呈S状。
2.神经系型(II型)为脑、脊神经系统的生长发育,颅底的生长发育也属此型。此型在6岁左右发育已达到成人的90%,以后逐步完成。
3.性器官型(III"型)以睾丸、卵巢等生殖器官的生长发育为代表,与神经系统相反,青春期以后才显示明显的生长发育。
4.淋巴系统 以胸腺、淋巴等组织为代表,12岁左右达到顶峰,以后下降,20岁左右达到正常人的数值。
(四)生长发育的基本概念
1.生长发育区与生长发育中心 生长发育区(growth site,简称生长区)是指发生生长变化的区域;而生长发育中心(growthcenter,简称生长中心)则是指生长能自主地、独立地、有遗传控制地发生的部位,或者是指对某个部位整体生长发育过程起着控制作用的区域。一般而言,所有生长中心都是生长区,但生长区却不一定是生长中心,两者具有一定的区别。
2.生长型 生长型反映随着时间推移,身体各部分空间比例关系的变化。一般来说,同一种族个体,有类似的面部生长型,不同种族间颅颌面外形及头影测量均值存在一定的差异:有血缘关系的同一家庭中的成员,也可以有相互类似的面部生长型;同一个体,不同年龄阶段,面部生长型基本一致且有其连续性。
理解正常生长型应注意:一方面是它的非均一性,即身体各组织系统并非按照同一速度生长;另一方面是它的可预测性,即生长发育过程中个体各部分的空间比例关系及其变化可较准确地预测,也可以相对准确地预测各个时期生长型变化的状况。
3.生长变异 生长变异(growth variability)是生物体亲代与子代之间,以及子代的个体之间在生长过程中存在着一定差异的现象,是遗传和环境因素共同作用所形成的自然规律。常用一些能够反映身体一般生长发育状况的指标,如身高、体重等标准生长曲线图来进行比较分析,以判断某个体的变异是否在群体的正常范围之内。
4.生长期 在正常颅颌面生长发育过程中,并不是按同一速率随年龄增长而增长,而是在一个时期快速生长,在另一个时期速度减缓,这种现象所对应的时段称为生长期(growthtiming)。生长期主要受遗传控制,也受环境、疾病、营养等环境因素的影响,不同个体的生物钟(biologicclocks)不同,生长期也表现出时间变异。
(五)颅颌面部生长发育的研究方法
常见的颅颌面部生长发育研究手段有以下几种。
1.人体测量法 通过颅颌面某些固定点进行测量,用来研究颅、面、颌、牙等的生长发育。
2.组织切片法 主要是通过组织切片,对出生前胚胎颅颌面部的生长发育进行观察和研究。
3.X线头影测量法 拍摄儿童不同年龄阶段的定位X线片,进行横向或纵向研究,测量比较和分析其点、线、面、角等测量项目在生长过程中的衍变情况及发育规律,为诊断和分析病例提供依据。
4.放射性核素法 利用某种放射性核素标记物注射到体内一段时期后,用放射线自显影术或显微照相术研究骨生长的体内标记方法。
5.种植体法 将种植体植入动物或人体处于生长期的颌骨中,定期拍摄一系列的头颅定位X线片,以此作为测量分析的参照点,用以研究颌骨的生长发育。
二、出生前卢页颌面的发育
口腔颌面部发育系胚胎发育的一部分,与颅的发育密切相关。颅骨和面骨是由原始胚胎的支持性结缔组织通过膜内成骨和软骨内成骨发生而来,这种混合的成骨形式,使颅面骨骼的生长速率和生长型有所不同。
(一)出生前颅部的发育
人类的颅骨是从膜性颅(desmocranium)开始的。约在胚胎第3周时,头部开始形成。颅部由含脑的颅脑和含面的颅面组成,其交界处为颅底部。胚胎头端形成前脑,并发育成颅面的大部分。颅基底软骨也开始发育形成以支持脑。颅顶则为网状结缔组织膜,到胚胎第2个月,颅底软骨、颅顶与颅面结缔组织开始骨化。软骨颅对面部的发育很重要。
胚胎时期,咀嚼器官的发育落后于脑和感觉器官的发育。新生儿的脑和感觉器官比咀嚼器官的生长发育快,表现为新生儿的颅部比面部大。前者属于神经系型,而后者则为一般型,两者随年龄的增加其比率也在发生变化。两者的容量比在出生时为8:1,6岁时为5:1,10岁以后生成变化较少,成人则为2:1,显示出生后颅面部的生长发育比例变化很大。
(二)出生前面部的发育
面部的发生是以外胚叶的一个被称为口窝或原口的浅凹陷为中心开始的。
胚胎第4周时,构成面的7个突起是由第一鲍弓(颌rstbranchialarch)形成的。在胚胎第4周半时,口窝周围被突起包围。上界为额鼻突及中鼻突及两边的2个侧鼻突构成;下界为下颌突(2个);两侧为上颌突(2个)。口窝就是未来的口腔。在胚胎第4周末,额鼻突迅速向下伸展至左右上颌突之间,其末端被2个浅凹分成3个突起,中间的为中鼻突,两侧的为侧鼻突。两个浅凹以后形成鼻孔。第6周时,中鼻突很快向下方生长,较侧鼻突快:其末端分化成2个球状突。2个球状突与两侧的上颌突各自联合组成上唇,中鼻突和侧鼻突与同侧的上颌突联合构成鼻翼及鼻梁。上颌突与下颌突融合一部分形成颊部,剩余部为口腔,由此决定口的大小。中鼻突在深层中进行融合而产生:①上唇的人中。②容纳4个上颌切牙的前颌骨部分。③形成三角形的硬腭前部(第一硬腭)。
下颌从第5周到第8周为止,正中部联合起来,形态更加清楚。胚胎12周为止,形成眼脸和鼻孔。