背景:随着生活水平的提高,人们寻求正畸治疗的动机已经从单纯的排齐牙列演变为同时要求改善颜面部美观的社会心理学行为。近些年,接受正畸治疗的成年女性人数呈显著上升趋势,其中70%以上的成年女性想要通过正畸治疗改善自我形象。因此,越来越多的正畸医生开始关注并试图寻找成年女性在正畸过程中面部软组织变化规律及其产生的原因。随着立体摄影技术以及配套软件的完善,对于颌面部三维形态变化的研究逐渐成为了正畸临床研究中的一项热点,国内有学者对面部进行分区后,通过三维软组织标志点测量法,以及三维面部坐标重叠法对成年正畸患者正畸前后的面部软组织进行了测量,发现正畸治疗前6个月变化最明显,测量出了正畸前后面部不同区域变化的数值;并且发现咬合高度的增加与面部的变化存在弱相关关系。但是纵观国内学者的测量方法,依然是基于传统的软组织标志点测量法:线性距离,角度测量和比例指数之间的关系。这种传统的形态计量学方法的具有一定的缺陷:每个测量数值都只能反映整个面部软组织结构的少量局部信息;由于人类视觉的局限性,不同的人对标志点的理解略有不同,从而导致定点位置不一致;部分标志点所在的解剖结构较为复杂,会导致测量误差,而影响结果的准确性。因此,传统测量方法难以对整个面部软组织进行全面和直观的展示。几何形态计量学（Geometric Morphometrics）是一种革命性的形态定量测量方法,是一种严谨的统计学理论。在分析过程中形态计量学可以保留所有三维面部数据中的编码地标的形状和形态信息,对其进行整体分析,而非对面部数据进行人为划分后的孤立分析及测量。这可以得出更为精确的测量结果,并且通过强大的多元统计学分析法,直接可视化的进行面部形状和形态的差异性分析。本研究拟采用几何形态计量学方法中的广义普鲁克分析法（Generalized Procrustes Analysis,GPA）来研究成年女性正畸患者在治疗前六个月的面部软组织形态变化。为正畸治疗对成年女性患者面部软组织的影响提供更为精确的实验数据,为正畸医生制定更加精确的正畸矫治计划提供参考依据,同时对正畸过程中面部变化模式差异的原因进行探索,为预测正畸治疗过程中患者面部软组织的变化提供研究基础以及实践经验。本研究分为以下三个部分:第一部分:三维面部坐标的提取及分析方法的探索目的:探索对部分纳入的实验对象的三维面部数据提取方法及几何形态计量学分析方法的可行性。方法:本研究选取在重庆医科大学附属口腔医院正畸科进行正畸治疗的成年女性患者10名,在治疗开始后,分别于初诊（T0）、3个月（T1）和6个月（T2）使用Morpheus 3D面部三维摄像系统采集面部3D图像,使用IDAV Landmark Editor（David F wiley v.3.0.0.6）提取5个面部标定点,使用刚性配准算法和非刚性配准算法将人体测量面具与每幅三维人脸图像进行配准,提取面部空间密集性数字化坐标。随后使用主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）和广义普鲁克分析法（GPA）,Adonis函数进行排列多变量方差分析（MANOVA）对面部变化进行尝试分析,随后即可使用R语言中的图像工具包（ggplot2 package及pheatmap package）进行数据的可视化对比。结论:刚性与非刚性形变算法,可以将人体测量面具准确的覆盖于人脸三维图像上。几何形态计量学中的广义普鲁克分析法可以对面部可以有效提取所蕴含有的三维坐标信息并对比不同平均面部形态之间的差异,并进行可视化展现。第二部分:GPA分析法分析正畸成年女性患者面部软组织的三维形态学变化。目的:通过GPA分析法分析成年女性正畸患者在治疗前6个月的面部软组织三维软组织变化,并比较拔牙与非拔牙对软组织变化的影响。方法:本研究选取在重庆医科大学附属口腔医院正畸科进行正畸治疗的成年女性患者43名,分为2组:非拔牙组21人,拔牙组22人（拔除4颗第一前磨牙或第二前磨牙）。在治疗开始后,分别于初诊（T0）、3个月（T1）和6个月（T2）使用Morpheus 3D面部三维摄像系统采集面部3D图像。所有患者均采用唇侧直丝弓矫治系统,严格按照预成超弹镍钛弓丝序列一月一换,通过第一部分所展现的方法进行分析结果:面部形状变化在正畸治疗前6个月中,具有统计学差异。对三个时间点分别进行两两比较后,T0至T1和T0至T2均具有统计学差异。热图显示,在排齐整平治疗后患者的颞区,颧弓下区和下颌角区软组织更为凹陷,唇部区域和颧弓区域的软组织更加突出。从T0到T1、T1到T2、T0到T2,在以普鲁克距离（PD）为单位的标准下,面部形状变化幅度分别为0.009、0.004、0.010。不同时间段面部形状变化的平均数值分别为1.32 mm、0.21 mm和1.34 mm。在排齐整平过程中,平均面部形态变化无统计学差异。不同治疗阶段患者的面部形态差异无具有统计学差异。结论:在正畸治疗过程中,前3个月面部软组织变化速率是第4～6个月的2倍。在正畸治疗开始后,颞区,颧弓下区和下颌角区软组织更为凹陷,唇部区域和颧弓区域的软组织更加突出。第三部分:正畸牙齿疼痛对面部软组织变化影响的相关性研究。目的:初步探讨患者在排齐整平阶段,正畸牙齿疼痛与面部软组织变化规律的相关性。方法:本研究选取在重庆医科大学附属口腔医院接受正畸治疗的成年女性患者43名。使用Microsoft Excel 2018制作视觉模拟评分表（VAS）,在患者更换不同型号弓丝后（0.012英尺,0.014英尺,0.016英尺,0.016×0.022英尺,0.018×0.025英尺）的第2小时,第1天,第2天,第3天,第4天,第5天,第6天,第7天,第10天,在家自行填写视觉模拟评分表疼痛评分表,复诊时回收此表,并进行统计。使用多因素重复测量方差分析（MANOVA）对实验所得到的数据进行统计分析。检验不同型号弓丝对于患者咀嚼时产生的疼痛是否有统计学差异。结果:更换弓丝后,患者在第一天后疼痛值达到最高峰。从第二天到第十天,咀嚼的疼痛疼痛程度每天呈递减趋势,其中大部分患者在第十天时咀嚼痛基本消失。在不同型号弓丝之间,咀嚼导致的牙齿疼痛的程度及其变化程度并没有统计学差异,但是随着弓丝的逐渐替换,患者咀嚼导致的牙齿疼痛程度在逐渐降低。结论:正畸加力导致的疼痛是面部软组织变化的始动因素。正畸弓丝的顺序更换对患者产生的疼痛并无统计学差异,与面部软组织变化速率的变化无明显相关性。