作者：首都医科大学口腔医学院正畸科（朱梦瑶、
上颌宽度不足是一种常见的错畸形，它将导致上下牙弓宽度不协调、后牙反、牙列拥挤、口呼吸以及安氏Ⅱ类或Ⅲ类错畸形。解除上颌骨狭窄的常见的扩弓方式有牙性扩弓（tooth-anchored rapid maxillary expansion, T-RME），骨性扩弓（bone anchored rapid maxillary expansion, B-RME）又称微种植辅助扩弓（micro-implant assisted rapid palatal expansion, MARPE） 和手术辅助扩弓（surgically assisted rapid palatal expansion, SARPE）。
上颌扩张的阻力主要来源于腭中缝。治疗方法、治疗时机以及临床效果与腭中缝钙化程度密切相关。本文将综述目前已有的定性或定量使用CBCT 评估腭中缝成熟度的方法，根据文献研究结果评价其对于临床扩弓效应的预测能力，以期为医生在临床上高效、准确判断腭中缝成熟度、选择患者适宜的扩弓方法提供思路。
1.腭中缝成熟度评价对临床扩弓决策的重要性
临床上上颌扩弓的阻力主要来源于腭中缝，当腭中缝尚未闭合时，在宽度不足的上颌骨使用T-RME 施加外力打开腭中缝并保持上颌骨分开，会促进骨缝处骨痂形成和骨沉积，从而扩大狭窄的上颌骨基部。随着患者的生长发育，骨缝处逐渐形成骨针，腭中缝从后向前发生骨化，对于部分或完全闭合的腭中缝，难以通过T-RME 实现扩张，而且容易产生牙龈肿痛、牙齿倾斜、黏膜溃疡或坏死、牙龈退缩、牙根吸收及骨开窗开裂等不利影响。传统观点以年龄为分界线，15 岁之前的患者通常使用T-RME，15 岁以上的患者考虑使用B-RME 或SARPE，然而近年来，研究者们认识到生长发育过程个体差异大，腭中缝成熟度与年龄之间是否存在相关性存在争议，仅凭生理年龄来选择扩弓方式可能带来不必要的风险及创伤。
高于临界年龄甚至成年患者当中有部分腭中缝也未闭合，也可以使用T-RME 打开腭中缝，从而避免B-RME 或SARPE 给患者的创伤及风险，需要个性化地对腭中缝成熟度进行客观准确评估。在已知的几种评估方法当中，组织活检是金标准，但它无法应用于临床患者。影像学方法当中，锥形束计算机断层扫描（cone-beam computed tomography，CBCT）技术近年来在正畸治疗中的应用越来越广泛，是使用最广泛的评估腭中缝钙化程度的手段。
与二维X 线片相比，CBCT 图像精确、无解剖结构重叠，与普通CT 相比，它拍摄更方便、速度更快、成本和放射剂量相对较低。使用CBCT 对腭中缝钙化度进行个性化、客观准确的评估，科学地制订扩弓决策非常重要，尤其是对于青少年患者及年轻成人。
2.基于CBCT 的腭中缝成熟度评价方法及其对临床扩弓决策的影响
1）腭中缝闭合指数与开放深度百分比
1977 年，Persson 等提出了腭中缝闭合指数的概念。2007 年，Korbmacher 等使用CBCT 重建模型研究闭合指数与年龄的关系。闭合指数是指模型冠状向截面中闭合的腭中缝长度与腭中缝总长度（腭顶到窦底的最短缝线距离）的比值。平均闭合指数是指同一个体各个层面上的闭合指数的平均值。结果发现，平均闭合指数普遍较低，个体间差异较大，且与实际年龄无关。因此，Korbmacher 等认为不能依据年龄和闭合指数来决定牙支抗RME是否能够扩开腭中缝。
对扩弓能否成功的预测，有学者主张腭中缝钙化与否并不是非常重要，而腭中缝融合百分比更为关键[5]。如果以Persson 和Thilander 提出的5% 的闭合指数作为可常规扩开腭中缝的分界值，那么大多数年龄低于25 岁的年轻患者都可以使用传统RME 矫形力进行扩弓。2018 年，Kajan 等定义了腭中缝开放深度百分比，它与腭中缝闭合指数的差别是使用腭中缝开放深度除以总的腭中缝可见深度。
腭中缝开放被定义为在左右上颌骨之间的中缝部位可见X 线透射区。他们将腭部的冠状图像分为前部、中间、后部三组，每组有3~4 张图像。每个区域的值是三至四张图片的百分数平均值。结果显示，腭中缝开放百分比的平均值在前部、中部、后部分别为98.20%，89.27% 和71.44%，表示腭中缝从后部开始闭合。腭中缝开放百分比随年龄增大而降低。此研究中所有腭中缝闭合是从鼻侧到口腔侧，与其他大多数研究中提到的从口腔侧开始闭合相反。
2）腭中缝成熟度分期
2013 年，Angelieri 等提出了一种根据CBCT腭中缝形态特征评估其钙化程度的方法。在CBCT横截面图像中，定义了腭中缝成熟度的五个阶段：A 期：腭中缝是一条相对笔直的高密度线，没有或很少交叉；B 期：一条扇形高密度线；C 期：两条平行的扇形高密度线，彼此靠近，在某些区域被小的低密度空间隔开；D 期：腭中缝在腭骨中不可见，在上颌骨中央仍可见两条高密度线；E 期：上颌骨融合，无腭中缝痕迹。
Angelieri 等认为，由于C 期腭中缝处已有很多骨桥，因此C 期扩弓产生的骨骼效应可能低于A 期和B 期，而D 期和E 期可能有必要使用手术辅助扩弓，因为腭中缝已部分或完全融合。然而该方法具有主观性，一致性尚不稳定，Angelieri 等学者可达到高度一致性，而有的文献显示一致性水平仅为一般至中等，完全一致的准确率仅为43.2%。这说明，掌握该评估方法需要系统的学习和训练。
不同临床研究中，Angelieri 分期法的指导作用存在差异。首先是分期与年龄的关系，对于个体而言，腭中缝随年龄增长而趋于成熟；对于群体而言，年龄越大，高分期所占比例越大，但并非所有研究都能证明成熟度分期与年龄分组具有统计学相关性。罗晴等发现腭中缝成熟度与年龄显著相关，总结规律为：Angelieri 分期A~B 期对应7.94~9.66 岁，此时腭中缝快速生长发育，C~D 期对应13.55~16.69 岁，生长速率减缓，D~E 期对应16.69~18.46 岁，此时腭中缝成熟趋于稳定。卢怡等也同意Angelieri 分期与年龄有统计学相关性。
然而，Angelieri 等发现有12% 的成年人腭中缝未闭合。Jimenez-Valdivia 等也发现16~20 岁患者中腭中缝未闭合的比率达21.2%，20~25 岁的达17%。Chávez-Sevillano 等发现，仅男性年龄与分期中度相关。其次，分期与性别的关系也有不同结果。罗晴，卢怡等Chávez-Sevillano 等均认为分期与性别相关，女性腭中缝成熟通常早于男性。
但是，Angelieri等认为分期与性别无关。不同研究中成熟度与年龄、性别相关性具有差异的可能原因是，颌面部生长发育个体差异大，11 到18 岁腭中缝成熟度分期分布可变性较大[20]，因此年龄和性别不能作为评估腭中缝成熟阶段的单一预测指标，还需结合患者CBCT 结果进行个性化综合评估。
2020 年，高璐等在Angelieri 分期的基础上提出了一种新的中国人群腭中缝生长发育形态特点分期。该分期的1 至5 期分别对应Angelieri 分期的A 至E 期，但又细分了4s1 和4s2 期-4s1 期，腭中缝中点后部的低密度区消失，4s2 期高密度融合区终止于腭中缝中点前部，对“腭中缝部分闭合”作出了更细致的区分和评估。作者还认为应将腭中缝前后部分期不同的患者归入后一期，因为上颌扩弓主要作用位置是在前磨牙和磨牙区，处于牙弓后部，更符合临床表现。3 期与4s1 期之间为腭中缝成熟的过渡阶段，中国男性和女性患者都是13~13.9 岁区间两分期占比更为接近，因此该年龄段应是观察腭中缝成熟度的关键年龄。腭中缝成熟度分期目前尚有一些不足。
首先，上下皮质骨距离较近的薄腭常被归为E 期，但薄腭对扩张器所施加的重力抵抗力较弱，尚有腭部扩张潜力。其次，尚缺乏临床证据证实Angelieri分期能预测扩弓效应，
3）腭中缝分形维数
腭中缝是“分形”图案，“分形”一词具有“断裂”、“碎片”的意思。Kwak 等认为，分形维数与局部应力成正比，并于2016 年，利用CBCT 数据研究分形维数与腭中缝成熟度之间的相关性。在通过腭中缝的正中矢状向图像中，连接腭的垂直中心点，生成一条全景曲线，从切牙管后部到后鼻棘前部建立了一个狭窄的选定区域（region of interest,ROI），以排除腭中缝以外的部分。使用图像处理程序按照White 和Rudolph 设计的方法，创建二值图像，通过软件的方盒计数功能获得分形维数。
使用接收者操作特征曲线估计分形维数的最佳截止值。Kwak 等发现Angelieri 分期和分形维数之间呈负相关关系。用分形维数模型评估腭中缝成熟阶段二分类（A、B、C 期或D、E 期），在截断值是1.0235时，模型的灵敏度和特异性最大化，预测效果最好。腭中缝分形维数与年龄、骨骼成熟指数（skeletal maturation indicators, SMI）之间存在着明显的负相关性。因此腭中缝分形维数也可作为预测患者青春期生长
分形分析可用于检测扩弓后腭中缝和牙槽骨的厚度变化，用以评估扩弓带来的骨骼效应。Ok 等发现RME 导致生长发育中的患者牙槽骨和腭中缝厚度略减少，上颌左侧第一磨牙的颊侧牙槽骨厚度分形值从0.86下降到0.78，右侧从0.82下降到0.79。腭中缝分形维数也尚存不足。首先，分形维数值的差异反映了个体内骨密度的差异，个体之间直接比较可能无意义。临床描述可以使用腭中缝分形维数值与特定颅骨骨缝值之比。
其次，确定分形尺寸的方法极为多样，例如简化的空间方法、一般的空间方法和光谱方法，使用不同方法得到的分形维数不同，因此需要统一的、标准化的、误差小、准确率高、计算步骤精简的方法。另外，在三维图像中创建二维ROI 图像的过程可能造成结果不一致，需要标准化程序来保证ROI 的可重复性，如果能在三维图像上直接进行分形分析，将有助于提高一致性。最后，对图像的人工分析可能包含操作者引起的误差，影响最终结果，开发自动化方法或简化实验步骤有助于使分形维数的计算过程更容易、更可靠。
4）腭中缝密度比
2017 年，Grüenheid 等使用了腭中缝密度比的方法来评估腭中缝成熟度。使用软件在穿过硬腭的最中央横截面上对各区域进行灰度测量。确定腭中缝定义区(defined regions of the suture, GDs)、软腭定义区(defined regions of the soft palate, GDsp)和上颌骨腭突定义区(defined regions of the palatal process of the maxilla, GDppm) 的平均灰度值。由于扫描的仪器不同，每次扫描的灰度值会不同，CBCT 图像中的衰减系数是非标准化的，因此直接比较腭中缝的密度值（midpalatal suture density，MPSD）不可行。
通过以下等式计算得到的腭中缝密度比相当于一个绝对值的比率，受机器和扫描条件影响的参数就会抵消，只剩下衰减系数的比值。MPSD ratio=(GDs-GDsp)/(GDppm-GDsp)MPSD 比介于0~1 之间，数值越低表明腭中缝区域的密度越接近软腭，钙化程度越低。相反，接近1 的值表明中缝区域的密度更接近上颌骨的腭突，因此钙化程度更高。
学者普遍认为MPSD 比与年龄具有相关性，而与性别是否有关尚不确定。有学者认为男女之间的骨密度比率无显著差异，但也有学者发现女性的MPSD 比高于男性。MPSD 比可以作为一种预估扩弓效果、选择扩弓方式、辅助设计扩弓量的理想工具。
首先，MPSD 比可以作为腭中缝扩张量的预测指标。研究证明MPSD 比与扩弓效果之间具有相关性，对于实现理想扩弓效果的样本，其MPSD 比普遍低于未实现理想扩弓的样本。MPSD 比率也与RME 的长期骨骼扩张量，如扩张前后腭大孔之间的距离、鼻腔的最大宽度和眶下孔之间的距离变化呈显著负相关。例如，腭大孔扩张比率（greater palatine foramina proportion, GPFp） 可以使用公式 GPFp =-0.60 × MPSD ratio + 0.50 来预测。这表明MPSD比率越低的患者腭中缝成熟度越低，越具有T-RME实现理想扩弓效果的可能。
其次，MPSD 比率可以辅助RME 扩张量设计。经历不同扩张幅度的患者骨骼与牙齿效应所占比例可能存在固有差异，MPSD 比率可以预测RME 对骨骼的效应，当MPSD 比率相对接近1，则骨骼效应较低，牙齿效应较高，需要设计更大的总扩张量，以抵消后续使扩弓过程中倾斜移动的牙齿直立所丢失的扩张量，若MPSD 接近0，则较小的矫治力便可获得理想的骨骼效应。然而，Titus 等认为腭中缝骨密度比不能作为骨骼扩张量的准确预测指标。首先，在Titus 等的研究中，MPSD 比与实现的骨骼扩张量没有统计学相关性，其次，平均实际骨骼变化大于预测变化，表明使用腭中缝密度比可能倾向于低估长期骨骼变化。
但Titus 等也承认使用MPSD 比做预测并非无意义，在未来研究中可以确定一个T-RME 的风险大于收益的MPSD 比阈值，以辅助临床扩弓方式的选择。不同的CBCT 评估腭中缝钙化程度方法的比较及其临床意义对于CBCT 评估腭中缝钙化程度的诸多方法，学者们将其进行了比较。发现腭中缝骨密度比与Angelieri 分期强相关，D、E 期的MPSD 比明显高于A、B、C 期，C 期与D 期骨密度比率有差异显著，C 期平均值高于A、B 期，低于D 期和E 期。MPSD 比从C 到E 期逐渐增加，腭中缝逐渐融合，而同一分期下不同年龄段各组间MPSD 比无显著差异。
而Christovam 等发现骨密度比低值组（MPSD 比<0.75）所有人处于C 或D 期，而高值组（MSD ≥ 0.75）60% 以上处于E 期。证明了Angelieri 分期具有实际临床意义，MPSD 比能够很好地反映出腭中缝成熟度—数值越接近1 代表钙化程度越高。但也有反例，例如唐陈耀等的实验结果表明，A 期与B 期，D 期与E 期的样本MPSD比率无显著差异。MPSD 比与腭中缝分期可以互为补充。成熟度分期可以很好地对腭中缝的特征和年龄范围进行分类，但具有主观性，需要系统的训练。而MPSD 比通过客观计算获得，并且可以预测RME 的效果。但如果按密度划分组别，腭部的特征和患者的年龄的差异则无法明确体现，因为MPSD 比存在明显的个体差异。按成熟阶段分组比按密度比分组更有参考价值。
将两种方法结合起来评估腭中缝成熟度，不仅更形象直观，而且具有更好的预测效力。分形维数和Angelieri 分期显著负相关。虽然Angelieri 分期的可靠性很高，在临床上具有应用价值，但检查者需要大量的培训才能达到足够的熟练程度。而使用分形分析建立的分形维数更具客观性，因此分形维数或许能成为Angelieri 分期的有效替代。通过大量研究确定一个稳定的最佳截断值，可以辅助医生客观准确判断A-C 期与D、E期的分界。
总体来说，自CBCT 这一非侵入性、方便快捷的检测方式被广泛应用之后，临床医生得以更深入地理解腭中缝钙化成熟过程，逐步摒弃将年龄作为唯一参考因素的扩弓决策法，认识到腭中缝成熟度极具个体差异，为患者进行个体化评估。从腭中缝闭合指数到腭中缝成熟度分期，再到分形维数、腭中缝密度比，不断寻求更科学的方法，兼顾直观与精准，同时提升概念与技术，为临床扩弓决策的制订、扩弓效果的预测提供更多参考。以期避免对临界病例的错误评估，减少手术扩弓带来的风险。
3.使用CBCT 评估腭中缝钙化程度的局限性与未来展望
首先，对于非临界病例，可以考虑辐射量更小的检测方法。腭中缝分形维数与通过腕关节X 线片得到的SMI 明显负相关。Angelieri 分期也与SMI、指骨成熟度和颈椎骨成熟度具有正相关性。可以通过X 线片预测腭中缝成熟度从而避免不必要的额外辐射量。其次，CBCT 图像是否能真实反映腭中缝结构尚存争议。如果选定的横断面不能反映腭中缝的真实情况，临床医生可能会做出错误评估。
而且目前的金标准—组织学评估是微观层面，而CBCT 评估是在直观可视的宏观层面，CBCT 图像上的形态可能与腭中缝本身的实际结构不同，需要更多的研究来验证CBCT 的评估法是否符合金标准。此外，影响上颌扩张的因素还有很多。在扩张力的作用下，各种上颌周缝也表现出骨性位移，骨缝处的增宽量高度可变，与上颌骨直接衔接的骨缝处受RME 的影响更大。这些骨缝的钙化在一定程度上会抵抗扩张，从而影响扩弓效果。
阻碍扩张的因素除了骨骼因素外，还可能有牙齿与牙槽骨因素，如牙根长度和固定牙齿的牙周膜，也会对实现骨骼扩张量产生影响。另外，腭部中间和后部区域厚度在D、E 期变薄。如果腭部很薄，即使是D、E 期的个体也可能会对T-RME 有好的预后。这说明在诊断中除了腭中缝成熟度分期和密度外，还须考虑腭中缝的厚度。此外，对腭中缝扩张的预测还应结合激素影响、遗传因素以及机械力对缝合线骨化的影响综合考虑。
腭中缝成熟度判断对于选择扩弓方式、确定扩弓时机、预测扩弓效果具有重要的意义。CBCT 具有非侵入性、拍摄方便、速度快、图像精确、无解剖结构重叠、成本和放射剂量相对较低的优势，可辅助评估腭中缝钙化程度。评估方法有腭中缝闭合指数、Angelieri 分期、分维系数、腭中缝密度比等。临床医生基于CBCT 数据对患者腭中缝成熟度进行个性化分析，制定合理的矫治策略，有利于提高扩弓成功率，并规避不必要的创伤及风险。未来，应对各种CBCT 评估方法的可靠性和扩弓效果预测能力进行研究验证，并应综合考虑影响上颌扩张的诸多因素，制订完善的评估体系，为临床扩弓决策提供更有力的参考。
来源：朱梦瑶,杨盼,张宁.基于CBCT的腭中缝成熟度评价方法研究进展[J].北京口腔医学,2025,33(02):138-143.DOI:10.20049/j.bjkqyx.1006-673X.2025.02.015.
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