日大歯学 , Nihon Univ Dent J, 93, 69-73, 2019

顎変形症患者における外科的矯正治療前後の下顎窩の深さの変化－ multi-detector CT を用いた縦断的研究－
渡 邉 司 理1
松 本 邦 史 2,33

雨 宮 俊 彦 2,3
新 井 嘉 則 2,3

1

青山一丁目タワーデンタルサロン2

日本大学歯学部歯科放射線学講座

渡本邉
田憲一郎 2和 也 2,3

日本大学総合歯学研究所高度先端医療研究部門

要旨：顎変形症は，咬合や咀嚼などに機能的障害を惹き起こすだけでなく，顎口腔系器官の発育自体に影響をおよぼす。今回我々は，顎変形症では，①正常とは異なった顎関節の形態的特徴がある，②顎機能，咬合関係の改善がその形態を変化させる，という 2 つの仮説を立てた。この検証のため，下顎窩の深さに着目し，顎変形症に対する外科的矯正手術前後における下顎窩の深さの変化を調査した。外科的矯正治療の術前および術後 1-2 年経過後にmulti-detector CT 撮影を行った 30 名（60 関節）を患者群とした。CT 画像を再構成し，下顎窩最深部から関節隆起最下点の距離を計測した。顎変形症および明らかな不正咬合のない他疾患の患者の CT を control 群とし，control群と患者群，患者群の術前後の下顎窩の深さを統計学的に評価した。その結果，患者群術前の下顎窩の深さは平均5.99 mm で，control 群（平均 7.21 mm）よりも有意に浅くなる傾向を示した。また，外科的矯正治療術後の下顎窩の 深 さ は 平 均 6.41 mm で， 術 後 に 有 意 な 下 顎 窩 の 深 さ の 増 加 が み ら れ た。 顎 変 形 症 患 者 で は 下 顎 窩 の 深 さ は
control 群より浅く，その後の外科的矯正治療によって，顎機能障害や咬合不全が解消されると，顎関節にリモデリングが生じ，下顎窩の深さは正常に近づく傾向があることが示唆された。
キーワード：顎変形症，外科的矯正治療，下顎窩，リモデリング，MDCT

緒ような顎機能障害を主徴とする疾患の場合，顎関節にも言正常とは異なる形態的特徴が生じる可能性がある。また，顎変形症は，顎顔面骨格，顔面軟組織による顔の輪郭

歯科矯正治療や外科的矯正治療のように個々に理想的なおよび咬合状態などに顕著な異常を伴うもので，咬合異顎機能や咬合を与えた場合，顎関節にも組織のリモデリ常や咀嚼障害，発音障害，あるいは審美障害などの症状

ングが起こり，理想的な形態へ変化する可能性がある。

を呈する。その発症は，炎症，外傷，先天異常あるいは顎関節は，骨組織に限れば，下顎頭と下顎窩および関内分泌異常などの稀な例を除き，多くが原因不明の発育節隆起で構成されている。下顎の滑走運動では，下顎頭異常とされている 1）。一方，咀嚼筋および関節円板などが前下方に移動するが，滑走運動の角度は，下顎頭よりの異常が，骨格性顔面非対称の発生の一因とされており，も下顎窩や関節隆起の形態に影響される。したがって，顎機能の不調和が顎顔面の発育や形成に強く影響するこ

下顎窩および関節隆起に顎機能の改善によるリモデリンとを示している。顎変形症症例に対し，歯列矯正のみグが活発に起こる可能性がある。外科的矯正治療のようで顎機能や審美障害が改善されない場合，あるいは顎変にダイナミックに咬合関係を変化させ，理想的な咬合関形症による障害が顕著な場合には，外科的矯正治療が適係を与えた後に，下顎頭にどのようなリモデリングが起応される。外科的矯正治療では，上下顎骨を一部離断し，こるかについて調査した研究は少ない 9-12）。また，下顎顔貌の調和や理想的な咬合位を考慮して整復，固定す窩について，外科的矯正治療前後の変化を評価した報告

る 。

はほとんどない。

2-5）6）

顎変形症は，顎機能に障害を与えるため，それ自体がそこで本論文では，顎変形症では，①正常とは異なっ顎関節の形態的および機能的な不調和を生じさせる。した下顎窩，関節隆起の形態的特徴がある，②顎機能，咬かし，顎変形症に対する外科的矯正治療によって，一時合関係の改善がその形態を変化させる，という 2 つの仮的にでも顎関節にかかる負荷が変化することで顎関節症説を立てた。そこで，これを検証するために，下顎窩お症状が生じやすい 6,7）。顎関節では，顎機能が組織の形態よび関節隆起の形態として下顎窩の深さに着目し，顎変変化をリモデリングによって促すものの，これが顎関節形症に対する外科的矯正手術の術前後の下顎窩の深さの症などの病的変化の要因となる 8）。すなわち，顎変形症の変化を調査した。

（受付：令和元年 5 月 24 日）〒 101‒8310 東京都千代田区神田駿河台 1‒8‒1369

可能匿名化された画像データを使用した。

材料および方法

2． Multi-detector CT 検査
本後ろ向き研究では，外科的矯正治療の術直前と術後

1． 対象

1-2 年の間に撮像された MDCT 画像を画像計測に用い平成 26 年から平成 29 年までの間に，日本大学歯学部付属歯科病院へ来院し，歯科矯正科あるいは口腔外科にた。4 列 MDCT 装置 Asteion Super4 Edition（東芝）をて，骨格性顎変形症と診断され，上顎骨，下顎骨の一方，用い，管電圧 120 kV，管電流 100 mA，ヘリカルピッチ

もしくは両方に対する外科的矯正治療を施行され，術直3.5，display field of view（DFOV）240 mm，マトリック

前および術後 1-2 年の間に multi-detector CT（MDCT）検スサイズ 512 × 512，実効スライス厚 0.5 mm，ボクセル査を受けた患者を対象とした。バイアスを低減するため，

サイズ 0.5 × 0.5 × 0.5 mm で撮像を行った。実際の撮像以下の①から⑧の除外基準に該当する者を除外した。①

では，CT 装置のレーザービームを用い，可及的にフラ18 歳以下である，②全身疾患に関連する顎顔面の変形をンクフルト平面（FH 平面）が床面と垂直になるよう頭部有する，③著明な顔面左右非対称を主徴候とする，④顔を位置づけ，咬合位は咬頭嵌合位とし，舌骨から頭頂ま面外傷や術前時にすでに顎顔面部の手術の既往を有する，で撮像を行った 6）。撮像された画像データは，硬組織条⑤顎関節症症状，顎関節炎などすでに顎関節に異常を有件（画像再構成関数 FC30），スライス厚 1.0 mm，スライする，⑥臼歯部に 2 歯以上の連続欠損がある，⑦ CT 画

ス 間 隔 で 1.0 mm 再 構 成 さ れ，digital imaging and像 に 金 属 や 体 動， そ の 他 画 像 計 測 に 障 害 と な り う る

communications in medicine（DICOM）形式ファイルとartifact が存在する，⑧術後に後戻りや骨癒合不全，下顎し て， 本 院 の picture archiving and communication

頭の位置異常などのあきらかな合併症を有する，である。

system（PACS）に保管した。

最終的に男性 13 名，女性 17 名，計 30 名（平均年齢 31.73.

画像計測

歳：19－56 歳）の両側顎関節（合計 60 関節）を対象（患者PACS から取得した画像データを DICOM 画像ビュー群）とした。患者群の Angle 分類は class Ⅰ：6 名，classワー（SDS Viewer，テクマトリックス）に読み込み，同Ⅱ 7 名，class Ⅲ：17 名であった。また，同時期に副鼻腔ソフトウェアの多断面再構成機能を使用し，正中矢状面炎や上顎骨嚢胞のため MDCT 撮像を行った患者のうち，に平行な矢状断像を再構成した。モニタは，医療画像用

顎変形症の兆候や著しい不正咬合および上記除外基準（⑧液晶ディスプレイ（ME253 i，東京特殊電線）を用い，ウを 除 く ）に 該 当 し な い 男 性 13 名， 女 性 17 名（31.5 歳：

インドウレベル（WL）およびウインドウ幅（WW）はそれ20－46 歳）の両側顎関節（計 60 関節）を control 群とした。

ぞれ 400 および 2000 に固定した。画像の拡大・縮小は，本研究では，日本大学歯学部倫理委員会で承認された評価者が適宜変更可能とした。

過去の研究 6）
（許可番号：EP16 D009）における，連結不歯科放射線科医の 2 名と歯科矯正科医 1 名それぞれが，全スライス面を確認し，眼窩下点の位置を確認の上，下顎窩中央を通る矢状断面を選択した。その後，計測ツー
ルを用いて FH 平面に直交する，下顎窩最深部から関節隆起最下点までの距離を計測した（図 1）。計測は 3 名のうち 2 名の計測者が，患者群術前，術後，control 群の計 3 群に対し 1 回ずつ，残り 1 名がそれぞれ 1 週間以上のインターバルをおいて 2 回ずつ計測した。その平均値を下顎窩の深さの計測値とし，統計分析に使用した。
4． 統計分析
患者の年齢および各計測値について，Kolmogorov －Smirnov 検定で正規分布の確認を行った。また，各群間の年齢，各計測値の等分散性の確認のために Levene 検定を行った。Control 群と患者群術前の年齢の比較では，正規分布かつ等分散性が確認されたため，Student の t検定をおこなった。また，control 群と患者群術前の下顎 窩 の 深 さ の 比 較 で は， 等 分 散 性 が 否 定 さ れ た た め，
Welch の t 検定を用いた。患者群術前後の比較では，正図1

規分布かつ等分散性が確認されたため，対応のある t 検

計測項目（矢状断 CT 像）
FH 平面（黄線）に直交する，下顎窩最深部から関節隆起最下点までの距離（2 本の白線間の距離）を計測した。

定を用いた。
計測者内および計測者間信頼性の評価には級内相関係70

外科的矯正治療前後の下顎窩の深さの変化数（ICC）を 用 い た。 な お， 統 計 分 析 に は，IBM SPSS

これまでに，顎変形症や不正咬合患者の下顎窩の深さstatistics 25（International Business Machines）を用い，を扱った報告は限られており，とくに CT や magnetic

個々の検定の有意水準は 5% とした。

resonance imaging（MRI）を用いた報告はほとんどない。

結Endo ら 5）は，骨格性顔面非対称症例について，CT を用果いて下顎窩の深さを計測し，偏位側と非偏位側に左右差患者群と control 群の年齢に有意差はみられなかった。

はなかったと報告している。一方，伊介ら 13）の乾燥頭蓋

Control 群の平均は 7.21±1.05 mm（95% 信頼区間（CI）：骨を用いた研究では，下顎窩最深部から関節隆起最下点6.94-7.40）で， 患 者 群 術 前 の 計 測 値 5.99±1.43 mm（95％までの距離は平均 6.79 mm であり，本研究の control 群

CI：5.62-6.36）と比較し，有意に大きな値を示した（P ＜の 方 が や や 大 き い 値 を 示 し た。 ま た， 同 研 究 で は，0.01；計測値の差の 95%CI：0.76-1.67；図 2）。患者群術

Angle 分類による群間の差を検討しており，class Ⅱが最後の下顎窩の深さは，6.41±1.62 mm（95%CI：5.99-6.83）

も下顎窩が深く，class Ⅲが最も下顎窩が浅かったとしで，術後に下顎窩の有意な深さの増加がみられた（P ＝ている。本研究では，患者群は半数以上が class Ⅲであっ0.015，差の 95%CI：0.084-0.75；図 3 および 4）。評価者たため，全体として control 群よりも下顎窩が浅い結果

内信頼性 ICC（1，1）は 0.838，評価者間信頼性 ICC（2，1）となった可能性がある。一方，Krisjane ら 14）は，CT をは 0.889 で，どちらも高い信頼性を示した。

用いて下顎窩の深さを計測し，class Ⅱ，Ⅲの間に差が考察

本研究を行うにあたり，顎変形症症例において，①正常とは異なった下顎窩の形態的特徴がある，②顎機能，咬合関係の改善がその形態を変化させる，という 2 つの仮説を立てた。そして，下顎窩の形態的指標として下顎窩の深さに着目した。患者群の術前では，下顎窩の深さは control 群よりも有意な低値を示した。したがって，顎変形症では正常とは異なった下顎窩の形態的特徴があるという仮説が立証された。この形態的特徴を示した原因は，顎変形症や咬合不全に伴う咀嚼障害，筋と顎関節との不調和に伴う発育障害，あるいは機能障害に伴うリモデリングによる退行性の変化などであると考えられた。

図2

Control 群と患者群術前の下顎窩の深さの比較両群の平均に有意差を認めた。

71

図3

患者群術前後の比較
外科的矯正治療術後に有意な下顎窩の深化を認めた。また，逆に下顎窩が浅くなる症例も散見された。

図4

代表例供覧（術前年齢 22 歳 男性，class Ⅲ症例，SSRO 施行）
術後の矢状断 CT 像にて，下顎窩に 1.9 mm の深化が認められる。
A 術前，B 術後 1 年 11 か月
SSRO：sagittal splitting ramusal osteotomy

み ら れ な か っ た と し て い る。Angle 分 類 だ け で な く，ており，顎機能や咬合関係が下顎窩の深さを変化させる

overjet や overbite などの咬合関係，切歯路角や咬合力と判断できる。すなわち，関節円板や joint effusion などなどの機能的な違いが，下顎窩の深さに影響を与えていの病的変化があるような関節では，機能低下に伴い下顎る可能性も考えられる。すなわち，第一大臼歯の咬合関窩の深さが変化しうるといえる。

係である Angle 分類による評価だけでなく，機能的な観本研究においては，①サンプル数および計測項目が少点からの分類をすることで実際に下顎窩に影響を与えるないこと，②顎変形症の症型分類や行われた術式による因子を抽出できると考えられる。また，このほかに本研分類をしておらず，バイアスとなった可能性が高いこと，

究と過去の研究結果の差に影響した要因としては，本研③顎変形症の審美障害は，少なくとも手術によって改善究では純粋な矢状断を用いたため，本来の下顎窩最深部されているが，実際の機能的な改善があるかどうかにつと関節隆起最下点が同一スライス面上に描出されないこいて評価をしていないこと，④顎関節の運動方向に対しとが考えられる。て平行のスライス面で評価をしておらず，必ずしも下顎本研究において，下顎窩は外科的矯正治療後に深化す窩の最深部と関節隆起の最下点の距離を計測できていなる傾向を示した。術後 1-2 年という期間がその評価に適いこと，⑤ MDCT 画像のスライス厚が大きいこと，お切かどうかは議論の余地があるが，外科的矯正治療によよび⑥関節円板などの軟部 component についての情報

る顎機能，咬合関係の改善が下顎窩の形態を変化させるがない，ことなどが研究限界として挙げられる。①につという仮説②は立証された。顎関節ラミノグラムを用いいては，既述の通り，今回は予備実験であり，おおよそた Enami ら 15）の研究では，我々の結果とは対照的に，の傾向と計測方法の妥当性をみることが目的であったた

外科的矯正治療後に下顎窩の深さ，とくに FH 平面からめ，②とともに今後の検討課題としたい。③については，関節隆起下端までの高さが減少したと報告している。す外科的矯正治療の本来の目的が機能的な改善である以

なわち，咬合・顎機能の改善に伴い，下顎窩最深部に変上，術前後の開口量，顎機能運動量などで機能の変化を化はなく，関節隆起に喪失性の変化を生じたことになる。

確認すべきであった。実際に，術後に下顎窩の深さが変

本研究では，逆に関節隆起の造骨性の変化が観察された化しないケースが複数あり，機能改善に至っていないたように，骨吸収がおこる箇所と骨添加が起こる箇所が混め，下顎窩に変化がみられなかった可能性もある。また，在するために，CT やラミノグラムなどの 1 断層像だけ術後の計測についても，個々の機能回復の差を考慮しての評価では正しい傾向を得ない可能性がある。また，本いないため，機能的な改善をもって術後群とすべきで研究ではあえて矢状断 CT を計測に用いた。通常，顎関あった。これらは前向き研究でその欠点を補うことがで節を評価する場合，関節の運動方向を考慮し，下顎頭内きるので，次回以降は研究デザインを変更していく予定

外側極間線に垂直で下顎頭中央を通るスライス面，いわである。④については，今回の計測において，比較的高ゆる修正矢状断を用い，下顎頭中央を通るスライス面がい評価者内，評価者間一致率を示したことから，画像の用いられる。今回は外科的矯正治療後の下顎窩の評価の再現性，既述の通り，計測自体の信頼性は高いと考えらため，術後の下顎頭のわずかな位置変化がスライス面設れる。一方で，修正矢状断像を用いた方が，形態学的計定の再現性を下げる可能性を考慮し，通常の矢状断とし測においての妥当性は高い可能性がある。しかし，理想た。また，通常の矢状断を用いることで，スライス設定的には，ボリュームデータを用いた 3 次元評価をするこが簡便に行えることが，評価者内および評価者間信頼性とが望ましいと考えられる。⑤については，外科的矯正が高かったことの一因ともいえる。しかし，Enami ら

15）

治療後 1-2 年の下顎窩の深さの変化量は本研究の結果かの研究との相違を考えると，単純な一スライス面の評価

ら 0.5-1.0 mm 程度と予測される。これは我々の使用したではなく，3 次元評価として digital subtraction を用いMDCT の最小ボクセル（一辺が 0.5 mm の等方向性ボクた定量的な評価が望まれる。

セル）と同程度であったが，高い信頼性をもって計測で本研究と対象が異なるが，前田 16）は顎関節 MRI を用きたことが，MDCT の使用の妥当性を証明していると考い，下顎窩の深さと前後径の相対値と関節円板，復位，えられる。より精度の向上を考えるのであれば，歯科用

joint effusion などの MR 所見との相関を調べ，下顎窩がコーンビーム CT（CBCT）を用いる必要がある。一般に，浅いほど MRI で異常所見を伴う傾向があると報告して歯科用 CBCT はボクセルが一辺 0.07-0.17 mm 程度で 17），いる。前田の研究だけでは，下顎窩の深さによって，MDCT よりも高解像力のため，顎関節の骨組織であれば円板障害などの病的変化が顎関節に起こるのか，逆に病MDCT より高い精度で計測可能となる 18,19）。その一方で，的変化が下顎窩の深さを変化させるのかは判断できな

放射線被曝の観点からは，MDCT と歯科用 CBCT の両い。本研究の結果のように，理想的な咬合関係の改善に方の検査を容認はできず 20），現状では外科的矯正治療のよって，下顎窩の深さは正常に近づくと仮定すれば，下術前には，軟部も併せて評価できる MDCT による検査

顎窩の深さは，ある程度リモデリングによって制御されが望ましいといえる。そのために，MDCT を用いること

16）

72

外科的矯正治療前後の下顎窩の深さの変化

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で診断精度が落ちる可能性があるものの，現状では大きな制限には当たらないと考えられる。⑥については，顎関節の MRI が実際の患者で必要になる場合は，術前にすでに顎関節症状を有する場合であり，基本的に本研究の対象から除外される。したがって，顎関節症を伴う顎変形症などでは diagnostic criteria for temporomandibularjoint（DC/TMD）に準拠した術前後の顎関節の病態診断スクリーニングにより，関節円板などを説明変数に用いたロジスティック回帰分析，数量化解析による下顎窩のリモデリングに伴う関連因子の抽出，分析を行うべきであろう。
以上のように，本研究の結果から，顎変形症患者では下顎窩の深さは control 群より浅く，咬合不全により下顎窩，とくに関節隆起の発育不全やリモデリングによる退行性の変化が生じ，その後の外科的矯正治療によって，顎機能障害や咬合不全が解消されると，顎関節にリモデリングが生じ，下顎窩の深さは正常に近づく傾向があることが示された。
本研究の一部は，第 32 回日本顎関節学会総会・学術大会（令和元年 7 月 27，28 日）にて発表した。
本論文に関して，開示すべき利益相反はない。
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