牙体解剖学(Dental anatomy)是解剖学的一个分支,致力于研究人类牙齿结构。牙齿的发育、外观和分类都在其研究范围内。牙齿相互接触时的功能则属于牙合学(dental occlusion)的范畴。牙齿的形成始于出生之前,牙齿的最终形态在此期间确定。牙体解剖学也是一门分类科学:它涉及牙齿及其组成结构的命名,这些信息在牙科治疗中具有实际用途。
通常,有 20 颗乳牙和 32 颗恒牙,最后四颗是第三磨牙或「智齿」,每颗都可能长出也可能不长出。在乳牙中,10 颗通常位于上颌骨(上颌),另外 10 颗位于下颌骨(下颌)。在恒牙中,16 颗位于上颌骨,另外 16 颗位于下颌骨。每颗牙齿都有特定的区分特征。
牙齿发育是牙齿从胚胎细胞形成、生长并萌出到口腔中的复杂过程。尽管许多不同物种都有牙齿,但非人类的牙齿发育与人类基本相同。为了使人类牙齿拥有健康的口腔环境,釉质、牙本质、牙骨质和牙周组织必须在胎儿发育的适当阶段形成。乳牙在子宫内第 6 至第 8 周之间开始形成,恒牙在子宫内第 20 周开始形成。[1]如果牙齿没有在这些时间左右开始发育,它们根本不会发育。
大量研究集中在确定启动牙齿发育的过程上。人们普遍认为第一鳃弓组织中存在一个对牙齿发育必要的因子。[2]牙蕾(有时称为牙胚)是最终形成牙齿的细胞聚集体,分为三个部分:釉器、牙囊和牙乳头。[3]
釉器由外釉上皮、内釉上皮、星网层和中间层组成。[3]这些细胞产生成釉细胞,成釉细胞产生釉质和缩余釉上皮。颈环细胞向深层组织的生长形成 Hertwig 上皮根鞘,它决定了牙齿的根部形状。牙乳头包含发育为成牙本质细胞的细胞,成牙本质细胞是形成牙本质的细胞。[3]此外,牙乳头和内釉上皮之间的交界处决定了牙齿的牙冠形状。[2]牙囊产生三个重要实体:成牙骨质细胞、成骨细胞和成纤维细胞。成牙骨质细胞形成牙齿的牙骨质。成骨细胞产生牙齿根部周围的牙槽骨。成纤维细胞发育为牙周韧带,通过牙骨质将牙齿连接到牙槽骨。[4]
牙齿发育通常分为以下阶段:蕾状期、帽状期、钟状期和成熟期。牙齿发育的分期试图对沿着连续过程发生的变化进行分类;通常很难确定应该将某个特定发育中的牙齿分配到哪个阶段。[5]同一发育中牙齿的不同组织切片的外观差异使这一确定更加复杂,这些切片可能看起来处于不同阶段。
牙齿按其牙列和牙弓、类别、类型和侧面命名。牙齿可以属于两个牙列之一:乳牙或恒牙。继承牙(succedaneous)指恒牙列中替换乳牙的牙齿,即恒牙列的切牙、尖牙和前磨牙,继承牙作为一个组来称呼。此外,名称取决于牙齿所在的牙弓。术语「上颌」用于上颌骨中的牙齿,「下颌」用于下颌骨中的牙齿。牙齿分为四个类别:切牙、尖牙、前磨牙和磨牙。前磨牙仅存在于恒牙中;乳牙中没有前磨牙。在每个类别中,牙齿可以分为不同的特征。切牙进一步分为中切牙和侧切牙。在前磨牙和磨牙中,有第一和第二前磨牙,以及第一、第二和第三磨牙。牙齿所在的口腔侧面也可以包含在名称中。例如,一颗特定牙齿的名称可能是「恒上颌左侧侧切牙」。
有几种不同的牙科标记系统用于将信息与特定牙齿关联。三种最常见的系统是 FDI 世界牙科联盟标记法、通用编号系统和帕尔默标记法。FDI 系统在世界范围内使用,通用系统在美国广泛使用。
尽管帕尔默标记法据称已被 FDI 世界牙科联盟标记法取代,但它在英国仍然是牙科学生和从业者首选的方法。[6]它最初被称为 Zsigmondy 系统,以奥地利牙医 Adolf Zsigmondy 的名字命名,他于 1861 年提出了这一想法,使用 Zsigmondy 十字来记录牙位象限。[7]帕尔默标记法由一个符号(┘└ ┐┌)和一个数字组成,符号表示牙齿所在的象限(从牙医的角度),数字表示从中线开始的位置。恒牙编号为 1 到 8,乳牙用字母 A 到 E 表示。
通用编号系统为每颗牙齿使用一个唯一的字母或数字。大写字母 A 到 T 用于乳牙,数字 1 到 32 用于恒牙。指定为 1 的牙齿是右上颌第三磨牙,计数沿着上颌牙齿向左侧继续。然后从左下颌第三磨牙开始计数,指定为 17 号,沿着下颌牙齿向右侧继续。
FDI 系统使用两位数编号系统,其中第一位数字表示牙齿的象限,第二位数字表示牙齿从中线开始的编号。对于恒牙,右上颌牙齿从数字 1 开始。左上颌牙齿从数字 2 开始。左下颌牙齿从数字 3 开始。右下颌牙齿从数字 4 开始。对于乳牙,数字序列分别是 5、6、7 和 8,对应右上颌、左上颌、左下颌和右下颌的牙齿。
因此,任何给定的牙齿都有三种不同的识别方式,取决于使用哪种标记系统。恒右上颌中切牙在通用系统中编号为 8。在 FDI 系统中,同一颗牙齿编号为 11。帕尔默系统使用数字和符号 1 来识别该牙齿。如果在没有假设或指定共同标记方法的情况下给出牙齿的数字,可能会造成进一步的混淆。由于数字 12 在通用系统中可能表示恒左上颌第一前磨牙,或在 FDI 系统中表示恒右上颌侧切牙,因此必须清楚所使用的标记法以防止混淆。
1891 年,Victor Haderup 设计了一种八个牙位象限系统的变体,其中使用加号(+)和减号(-)来区分上下象限以及左右象限(例如,+1 表示右上颌中切牙;1- 表示左下颌中切牙)。乳牙编号为右上颌(05+ 到 01+)、左下颌(-01 到 -05)。该系统在丹麦仍然使用。[8]
牙齿「牙冠」一词可以有两种用法。解剖牙冠指的是牙骨质釉质界(CEJ)或牙齿「颈部」以上的区域。[9]它完全被釉质覆盖。临床牙冠通常方便地指口腔中可见的任何牙齿部分,但通常未限定的「牙冠」指的是解剖牙冠。牙冠的主体由牙本质组成,内有牙髓腔。牙齿萌出前牙冠被包围在骨内,但萌出后,在解剖正常和临床健康的口腔中牙冠几乎总是可见的。
解剖牙根位于牙骨质釉质界下方,覆盖有牙骨质,而临床牙根是口腔中不可见的牙齿部分。同样,在大多数情况下假定为解剖牙根。牙本质构成牙根的大部分,通常有牙髓管。牙齿的牙根可以是单根(单根牙)或多根。尖牙和大多数前磨牙(上颌第一前磨牙除外)通常有一个牙根。上颌第一前磨牙和下颌磨牙通常有两个牙根。上颌磨牙通常有三个牙根。牙齿通过附着装置(称为牙周组织)支撑在骨内,与牙根相互作用。
靠近面颊或嘴唇的面称为颊面(在后牙上靠近面颊)或唇面(在前牙上靠近嘴唇)。靠近舌头的面称为舌面。舌面在位于硬腭旁边的上颌牙齿上也可以描述为腭面。
帮助咀嚼的面在后牙上称为咬合面,在前牙上称为切缘。靠近牙冠和牙根交界的面称为颈部,最靠近牙根尖的面称为根尖。根尖周围的组织称为根尖周。
近中面表示靠近面部中线的面,面部中线位于眼睛之间的垂直轴上,向下经过鼻子,位于中切牙之间。远离中线的面描述为远中面。
牙尖是后牙和尖牙咬合面上的突起。它构成了牙齿表面的很大一部分。尖牙有一个牙尖。上颌前磨牙和下颌第一前磨牙通常有两个牙尖。下颌第二前磨牙通常有三个牙尖——一个颊侧和两个舌侧。上颌磨牙有两个颊侧牙尖和两个舌侧牙尖。可能在上颌第一磨牙上形成的第五个牙尖称为 Carabelli 牙尖。下颌磨牙可能有五个或四个牙尖。
牙颈嵴是近远中方向上类似带状的突起,环绕舌面的颈部三分之一处,位于前牙的舌面上。它通常可识别为倒 V 形嵴,[10]其外观类似于带子。[11]所有前牙都由四个发育中心(称为叶)形成。三个位于牙齿的唇侧,一个位于舌侧。牙颈嵴由这个舌侧发育叶形成。[12]舌面的大部分颈部三分之一由牙颈嵴组成。[13]在下颌切牙上,牙颈嵴通常发育不良或缺失。上颌尖牙有一个大而发达的牙颈嵴,[13]而下颌尖牙的牙颈嵴更光滑和圆润。
嵴是牙齿上任何线性的、扁平的突起,[14]它们根据其位置命名。颊嵴在前磨牙颊面的中心区域大致从颈部延伸到咬合面。唇嵴在尖牙唇面的中心区域大致从颈部延伸到切缘。舌嵴在大多数尖牙的舌面上从牙颈嵴延伸到牙尖。颈部嵴在牙冠颊面的颈部三分之一处近远中方向延伸。这些嵴见于所有乳牙,但仅见于恒磨牙。
牙尖嵴是从牙尖辐射出来的嵴。所有牙齿都有两个边缘嵴,近中和远中。在前牙上,它们位于舌面的近中和远中边缘;在后牙上,它们位于咬合面的近中和远中边缘。三角嵴是从前磨牙和磨牙的牙尖投射到中央沟的嵴。横嵴是由后牙上两个三角嵴的联合形成的。颊侧和舌侧三角嵴的联合通常被命名。斜嵴见于上颌磨牙的咬合面。它由近中舌侧牙尖的远中牙尖嵴和远中颊侧牙尖的三角嵴联合形成。斜嵴通常形成中央窝的远中边界。
显示最少发育沟的牙齿是下颌中切牙和侧切牙。[15]
然而,尖牙显示出最显著的发育沟,因为它们与骨骼有坚固的锚定。
楔状隙是位于相邻牙齿邻接面之间的三角形空间。楔状隙的边界由牙龈的牙间乳头、相邻牙齿和两颗牙齿相遇的接触点形成。每个接触区域有四个楔状隙:面(也称为唇面或颊面)、舌面(或腭面)、咬合面或切缘,以及颈部或邻面间隙。颈部楔状隙通常由牙龈的牙间乳头填充;如果没有足够的牙龈组织,可以看到黑色角度或 Angularis Nigra。
楔状隙有三个功能。它们在牙齿之间形成溢出道,引导食物远离牙龈。此外,它们为牙齿提供了更自我清洁的机制。最后,它们保护牙龈免受过度的摩擦创伤,但也为组织提供适当程度的刺激。
切缘结节通常作为前牙切缘上的三个小突起出现。它们是这些牙齿三个发育叶的残留,第四个发育叶代表牙颈嵴。由于牙齿的这个表面首先因磨损而消失,老年人的牙齿上可能看不到切缘结节。因此,看到这个特征的最佳机会是在牙齿萌出到口腔后不久。
八颗切牙是前牙,上颌牙弓四颗,下颌牙弓四颗。它们的功能是在咀嚼时剪切或切割食物。牙齿上没有牙尖。相反,用于进食的牙齿表面积称为切嵴或切缘。虽然相似,但乳切牙和恒切牙之间有一些细微差别。
上颌中切牙通常是最显眼的牙齿,因为它们位于口腔前部上方中央的两颗牙齿,位于上颌侧切牙的近中。乳上颌中切牙的平均总长度为 16 毫米,其中牙冠 6 毫米,牙根 10 毫米。[16]与恒上颌中切牙相比,乳牙的根冠比更大。近远中方向的牙冠直径大于颈部切缘方向的长度,使得从唇面看牙齿显得更宽而不是更高。
恒上颌中切牙是近远中方向上最宽的前牙。它比相邻的侧切牙大,通常在其唇面上不那么凸。因此,中切牙看起来更呈长方形或方形。近中切角比远中切角更尖锐。当这颗牙齿刚萌出到口腔时,切缘有三个称为切缘结节的圆形特征。[17]随着时间的推移,切缘结节因釉质摩擦而消失。
上颌侧切牙是位于上颌中切牙远中和上颌尖牙近中的牙齿。
下颌中切牙是位于下颌骨上、靠近面部中线的牙齿。它位于下颌侧切牙的近中。
下颌侧切牙是位于下颌中切牙远中和下颌尖牙近中的牙齿。
上颌和下颌尖牙都被称为口腔的「基石」,因为它们都位于距中线三颗牙齿的位置,并将前磨牙与切牙分开。尖牙的位置反映了它们的双重功能,因为它们在咀嚼过程中同时辅助前磨牙和切牙。然而,尖牙最常见的作用是撕裂食物。尖牙有一个牙尖,它们类似于肉食动物中发现的攫取齿。虽然相似,但有一些细微差别。
上颌尖牙是位于上颌侧切牙外侧和上颌第一前磨牙近中的牙齿。它是口腔中从牙根到切缘总长度最长的牙齿。
下颌尖牙是位于下颌侧切牙远中和下颌第一前磨牙近中的牙齿。
前磨牙位于尖牙远中和磨牙近中。它们分为第一和第二前磨牙。前磨牙的功能各不相同。没有乳前磨牙。取而代之的是恒前磨牙前面的乳磨牙。
上颌第一前磨牙是位于上颌尖牙外侧和上颌第二前磨牙近中的牙齿。这颗前磨牙的功能与尖牙类似,撕裂是咀嚼时的主要动作。上颌第一前磨牙有两个牙尖,颊侧牙尖足够尖锐,类似于肉食动物中发现的攫取齿。在牙冠的颈部三分之一处有一个明显的凹陷延伸到牙根。[18]上颌第一前磨牙是分叉的,通常有两个牙根。
上颌第二前磨牙是位于上颌第一前磨牙外侧和上颌第一磨牙近中的牙齿。这颗前磨牙的功能与第一磨牙类似,研磨是咀嚼时的主要动作。上颌第二前磨牙有两个牙尖,但两者都不如上颌第一前磨牙的牙尖尖锐。
下颌第一前磨牙是位于下颌尖牙外侧和下颌第二前磨牙近中的牙齿。这颗前磨牙的功能与尖牙类似,撕裂是咀嚼时的主要动作。下颌第一前磨牙有两个牙尖。一个大而尖锐的位于牙齿的颊侧。由于舌侧牙尖小且无功能,即在咀嚼时不活跃,下颌第一前磨牙类似于一颗小尖牙。
下颌第二前磨牙是位于下颌第一前磨牙远中和下颌第一磨牙近中的牙齿。这颗前磨牙的功能是在咀嚼过程中辅助下颌第一磨牙。下颌第二前磨牙有三个牙尖。颊侧有一个大牙尖。舌侧牙尖发育良好且有功能,即牙尖在咀嚼过程中辅助。因此,下颌第一前磨牙类似于一颗小尖牙,而下颌第二前磨牙更像第一磨牙。
磨牙是口腔中最靠后的牙齿。它们的功能是在咀嚼时研磨食物。牙尖的数量,以及整体外观,在不同的磨牙和不同的人之间存在很大差异。乳磨牙和恒磨牙之间有很大的差异,尽管它们的功能相似。恒上颌磨牙被认为没有任何前驱牙。尽管被命名为「磨牙」,乳磨牙后面是恒前磨牙。第三磨牙通常被称为「智齿」。
上颌第一磨牙是位于上颌第二前磨牙外侧和上颌第二磨牙近中的牙齿。上颌磨牙通常有四个牙尖,两个颊侧和两个腭侧。大多数时候还有一个第五个牙尖,称为 Carabelli 牙尖,位于牙齿的近中舌侧。
上颌第二磨牙是位于上颌第一磨牙外侧和上颌第三磨牙近中的牙齿。这仅在恒牙中成立。在乳牙中,上颌第二磨牙是口腔中最后一颗牙齿,其后没有第三磨牙。乳上颌第二磨牙也是乳牙中最可能有斜嵴的。上颌磨牙通常有四个牙尖,两个颊侧和两个腭侧。
上颌第三磨牙是位于上颌第二磨牙外侧、其后没有牙齿的恒牙。在乳牙中,没有上颌第三磨牙。上颌磨牙通常有四个牙尖,两个颊侧和两个腭侧。然而,对于这颗牙齿,第三磨牙之间有很大的差异,对第三磨牙的特定描述在所有情况下都不成立。
下颌第一磨牙是位于下颌第二前磨牙远中和下颌第二磨牙近中的牙齿。它位于口腔的下颌牙弓上,通常与上颌第一磨牙和上颌第二前磨牙对咬。这种排列被称为 I 类咬合。下颌第一磨牙通常有五个发育良好的牙尖:两个颊侧,两个舌侧,一个远中。
下颌第二磨牙是位于下颌第一磨牙远中和下颌第三磨牙近中的牙齿。这仅在恒牙中成立。在乳牙中,下颌第二磨牙是口腔中最后一颗牙齿,其后没有第三磨牙。虽然个体间的差异比下颌第一磨牙更大,但下颌第二磨牙通常有四个牙尖:两个颊侧和两个舌侧。
下颌第三磨牙是位于下颌第二磨牙远中、其后没有牙齿的恒牙。在乳牙中,没有下颌第三磨牙。对于这颗牙齿,第三磨牙之间有很大的差异,对第三磨牙的特定描述在所有情况下都不成立。
牙体解剖知识直接服务于龋病诊断与修复。龋坏好发于窝沟、邻接面和牙颈部,这些部位与牙尖、嵴、发育沟和楔状隙的形态密切相关。修复时,牙尖高度、边缘嵴和接触点决定充填体的外形与咬合负荷分布。
牙周治疗依赖对牙骨质釉质界、牙周膜和牙槽骨的了解。牙周袋的深度与牙根形态、根分叉和牙颈部解剖有关,多根牙的根分叉处是附着丧失的薄弱点。
正畸治疗利用牙齿的解剖标志确定托槽位置和移动方向。前牙的切缘结节、牙颈嵴和舌面形态影响美观与功能,后牙的牙尖与中央窝关系决定咬合接触。
牙体解剖也是法医牙科的基础。牙齿的形态、修复体、磨损和发育缺陷可用于身份识别,乳牙与恒牙的萌出时间可用于估计儿童年龄。
在牙科人类学中,牙冠形态、牙尖数目和牙根数目用于研究人群亲缘关系与饮食适应,Carabelli 牙尖等特征在不同人群中频率不同。
牙体解剖的个体变异具有临床意义。牙尖数目、牙根数目、根管形态和釉质厚度在人群间存在差异,额外牙尖、融合牙、畸形中央尖和牛牙症等变异会影响牙髓治疗与修复设计,术前影像与解剖知识因此同等重要。
牙体解剖还与咬合重建相关。修复体外形必须复制或重建牙尖、边缘嵴、三角嵴和楔状隙,以恢复咀嚼效率、发音与美观,并避免食物嵌塞和牙龈创伤。
在牙科教学中,牙体解剖是修复、牙髓、牙周与正畸课程的共同基础,学生需要从标本、模型与影像三种来源建立三维形态概念。