直絲弓矯治器和Invisalign矯治器治療拔牙病例排齊階段支抗需求的療效分析*

喬義強(qiáng), 馬躍

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔科(河南鄭州 450052)

上頜或雙頜前突是常見的錯牙合畸形，其臨床表現(xiàn)為上頜前突，開唇露齒，前牙深覆牙合，深覆蓋、磨牙關(guān)系中性或遠(yuǎn)中、下頜后縮等，影響美觀及心理健康。對于這種錯牙合畸形，臨床治療一般為拔除前磨牙，內(nèi)收前牙，改善突面型，從而達(dá)到協(xié)調(diào)、美觀的側(cè)貌。因減數(shù)治療要求長距離的牙齒移動，因此在矯治過程中前牙轉(zhuǎn)矩、后牙支抗、控根等問題成為矯治成功的關(guān)鍵因素，也是目前Invisalign矯治的焦點(diǎn)[1]。關(guān)于Invisalign矯治拔牙病例在排齊整平階段支抗方面的研究目前尚未檢索到相關(guān)文獻(xiàn)，而且以往研究只采用頭影測量即從二維方向來評估排齊階段支抗的需求，但牙齒的橫向變化無法測量，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其精確度高，穩(wěn)定向好，能將石膏模型數(shù)字化,即可以隨意提取模型表面任意點(diǎn)的三維坐標(biāo), 求出任意線距、角度、面積、線線之間、面面之間的相關(guān)幾何參數(shù), 這是頭影測量和模型測量無法實(shí)現(xiàn)的。所以本研究應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)對兩種矯治技術(shù)治療拔牙病例在排齊整平階段支抗的需求對比具有重要研究意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月至2019年4月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔科就診并滿足納入和排除標(biāo)準(zhǔn)的患者44例。納入標(biāo)準(zhǔn)為：(1)18歲以上成年人；(2)雙頜前突或上頜前突；(3)所有患者均設(shè)計(jì)拔除了第一前磨牙；(4)擁擠度小于Ⅲ°；(5)安氏Ⅰ類或Ⅱ類； (6)患者依從性好；(7)患者石膏模型清晰完好。排除標(biāo)準(zhǔn)為：(1)正畸治療史；(2)顱頜面畸形及先天綜合征； (3)中重度牙周炎者；(4)顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病患者。共搜集符合條件患者44例[男18例，女26例，平均年齡(22.58±2.42)歲]， 患者知情并同意治療方案。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法 44例患者隨機(jī)分為兩組，正畸治療前取全套資料，直絲弓組用直絲弓矯治，Invisalign組用Invisalign矯治器，直絲弓組應(yīng)用鎳鈦圓絲配合尖牙向后結(jié)扎及末端回彎排齊牙列，繼而應(yīng)用0.016×0.022,0.019×0.025英寸鎳鈦方絲整平牙列，排齊整平牙弓確保托槽完全實(shí)現(xiàn)直線化，Invisalign組上頜設(shè)置為強(qiáng)支抗，即拔牙間隙完全由前牙內(nèi)收來占據(jù)，附件設(shè)置為傳統(tǒng)矩形附件，未使用G6附件，尖牙的頰面放置4 mm的垂直矩形附件， 第二前磨牙及第一磨牙放置3 mm的垂直矩形附件，兩組在排齊整平過程中未使用其他牽引、擴(kuò)弓治療及其他輔助支抗治療，排齊整平后立即取模型以待研究測量。

1.3 三維數(shù)字化模型測量 應(yīng)用iTero三維激光掃描儀掃描治療前(T0)與排齊整平后(T1)上頜石膏模型，獲得三維數(shù)字化模型，并導(dǎo)入逆向工程軟件 Rapidform 2006 (INUS Technology， Seoul， Korea)中進(jìn)行測量[2]。在T1期三維模型上選擇用來建立解剖牙合平面的點(diǎn)，分別是左右上頜第一磨牙近頰尖和左右上頜中切牙切緣中點(diǎn)(圖1)，在腭中縫(額穹窿區(qū)域)取 A、B 兩點(diǎn)，并投影至解剖平面上得到 A′、B′，以 A′為坐標(biāo)原點(diǎn)，以 A′B′為 X 軸，以 A′A 為 Y 軸，以垂直于 X、 Y 軸的 Z 軸建立局部空間坐標(biāo)系(X， Y， Z)(圖2)， X 軸代表矢狀方向的移動(向后為正)，Y軸代表垂直方向的移動(齦向?yàn)檎?， Z 軸代表水平方向的移動(向左為正)，然后得到排齊整平前后三維模型的同一空間坐標(biāo)(圖3)。將局部坐標(biāo)系與全局坐標(biāo)系重疊，用點(diǎn)重疊法和區(qū)域重疊法將治療前和治療后的模型重疊(圖4)，最后測量排齊前后上頜中切牙，尖牙，第二前磨牙，第一磨牙標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)及排齊整平前后牙齒近遠(yuǎn)中軸傾角和頰舌向轉(zhuǎn)矩。

圖1 左右上頜第一磨牙近頰尖和左右上頜中切牙切緣中點(diǎn)

圖2 以垂直于 X、 Y 軸的 Z 軸建立局部空間坐標(biāo)系

2 結(jié)果

兩組上頜第一磨牙均為近中傾斜移動，Invisalign組傾斜程度大于直絲弓組，近中遠(yuǎn)移量小于直絲弓組，直絲弓伴少量伸長，舌向傾斜移動，Invisalign組伴壓低，頰向傾斜移動。上頜第二前磨牙均近中移動，但直絲弓近中移動幅度大。直絲弓有少量伸長，舌向傾斜移動，Invisalign組伴少量壓低，頰向傾斜移動。直絲弓組上頜尖牙向遠(yuǎn)中移動距離，伸長的程度及遠(yuǎn)中傾斜移動的角度大于Invisalign組，直絲弓冠頰向傾斜移動，Invisalign組冠舌向傾斜移動。兩組上頜中切牙均向遠(yuǎn)中舌向傾斜移動，直絲弓組冠舌向轉(zhuǎn)矩和遠(yuǎn)中移動距離均大于Invisalign組，以上兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1、圖5～6。

圖3 排齊整平前后三維模型的同一空間坐標(biāo)

圖4 治療前和治療后的模型重疊

3 討論

3.1 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用前景 目前應(yīng)用于正畸臨床上最常用的牙頜模型為傳統(tǒng)的石膏模型，可以用來測量牙弓長度寬度、牙齒擁擠度、牙齒牙弓形態(tài)、Bolton指數(shù)分析等，但其有很多不足，例如模型易碎、體積較大、操作復(fù)雜、測量有誤差等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化的不斷進(jìn)步，臨床醫(yī)生診斷治療及教學(xué)的需求，三維數(shù)字化掃描技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，根據(jù)掃描方式的不同，分為直接掃描和間接掃描兩種，在掃描基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得一個接近真實(shí)牙列、包含形狀信息的三維數(shù)字化牙頜模型[3-4]。三維掃描技術(shù)應(yīng)用至今，因其可重復(fù)性、操作簡單、精確度高等優(yōu)勢而深受喜歡，有很好的應(yīng)用前景[5]。

測量項(xiàng)目例數(shù)直絲弓組Invisalign組t值P值U1X221.75±1.321.24±1.68-2.2030.033 1?U1Y22-0.36±0.56-0.22±0.691.8780.067 3U1Z220.96±0.770.14±0.07-1.9120.062 7U3X221.94±1.872.64±1.85-2.0210.049 7?U3Y22-0.33±0.72-0.68±0.57-2.3450.023 8?U3Z220.98±1.32-1.29±0.401.8910.065 5U5X22-1.93±1.53-0.85±0.48-3.0010.004?U5Y22-0.81±0.571.08±0.51-3.1230.003 2?U5Z22-0.80±0.440.23±0.43-2.0310.048 6?U6X22-1.68±1.33-0.70±0.45-2.6010.012 8?U6Y22-0.24±0.681.07±0.62-3.5210.001?U6Z22-1.02±0.480.19±0.36-4.1120.000 2?U1Torque22-8.53±3.56-3.88±3.23-2.3770.022 1?U3Tip22-4.57±0.22-0.07±0.12-2.5910.013 1?U3Torque222.33±1.46-2.09±1.512.6610.011 0?U5Tip223.18±2.081.70±2.512.4430.018 9?U5Torque22-6.58±4.256.27±3.81-3.7410.000 5?U6Tip223.50±2.899.42±3.12-2.7800.008?U6Torque22-7.15±2.763.47±2.89-3.8760.000 4?

注：平均值表示各測量項(xiàng)目T1-T0的均數(shù)；*表示P<0.05

A：治療前(Invisalign)；B：排齊整平后(Invisalign)

3.2 磨牙支抗的控制 本研究傳統(tǒng)直絲弓矯治排齊整平后上頜磨牙近中移動1.68 mm，伴輕度伸長，且近中傾斜3.5°，冠舌向轉(zhuǎn)矩7.15°。與高琳等[6]用三維激光掃描研究直絲弓排齊整平后，磨牙有1.269 mm的近中移動，0.522 mm的腭向縮窄，3.172°的近中頰向扭轉(zhuǎn)結(jié)果相近。武冠英等[7]的研究表明上磨牙近中頰尖近中移動 1.31 mm，近中頰根根尖近中移動 1.13 mm。王曦等[8]研究示上頜第一磨牙牙冠出現(xiàn)近中舌向旋轉(zhuǎn)的失抗表現(xiàn)。磨牙的近中移動由多因素造成[9]，本研究采用的尖牙向后結(jié)扎以及結(jié)扎的時(shí)間和力度，牙合力因素、頜面部肌動力平衡以及生長發(fā)育等因素都會使磨牙近中移動。為了避免磨牙的近中移動，臨床上可以配合種植釘、牽引等方式加強(qiáng)后牙支抗。

A：治療前(直絲弓)；B：排齊整平后(直絲弓)

本研究Invisalign組上頜第一磨牙和上頜第二前磨牙分別近中移動0.7 mm和0.85 mm，小于直絲弓組，伴壓低,頰向移動0.19 mm,近中傾斜程度大于直絲弓組，還是存在明顯的支抗丟失情況，這與一些學(xué)者研究結(jié)果一致。Djeu等[10]的回顧性研究結(jié)果顯示，在調(diào)整前后向咬合關(guān)系和矯治深覆蓋、后牙轉(zhuǎn)矩控制、調(diào)整咬合接觸上Invisalign隱形矯治器明顯弱于固定矯治器。田杰等[11]研究示Invisalign矯治對嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)、復(fù)雜的垂直向移動和長距離整體移動、轉(zhuǎn)矩的控制還存在一定的不確切性。而Castroflorio等[12]學(xué)者有不同的觀點(diǎn)，認(rèn)為隱形矯治可以設(shè)置為僅某個或幾人牙齒移動，而其余的牙齒不動，從而增強(qiáng)支抗，所以能夠?qū)崿F(xiàn)良好的轉(zhuǎn)矩控制。對于減數(shù)矯治上頜或雙頜前突需要強(qiáng)支抗患者，為了避免磨牙的近中移動，可以有以下措施來加強(qiáng)后牙支抗，后牙可以設(shè)置垂直矩形附件，也可以設(shè)置比較小巧的優(yōu)化支抗附件，使后牙產(chǎn)生順時(shí)針力矩，同時(shí)減少切牙內(nèi)收時(shí)轉(zhuǎn)矩的丟失而出現(xiàn)舌傾，或者分步或分段移動牙齒，雖然步驟多，矯治時(shí)間長，但是同時(shí)節(jié)約了后牙支抗，還可以提前使后牙遠(yuǎn)中傾斜為后牙備抗，避免磨牙的近中傾斜，如果需要更大支抗，可以配合種植體支抗，頜間牽引。如果在矯治過程中發(fā)現(xiàn)磨牙出現(xiàn)了大量近中傾斜移動而脫軌時(shí)，則需要重啟或者通過片段弓來糾正。本研究Invisalign組前磨牙及磨牙分別頰向移動0.23 mm和0.19 mm，有擴(kuò)弓的趨勢，而直絲弓矯治后磨牙舌向移動，后牙弓寬度減小。與一些學(xué)者研究結(jié)果類似，其中Pavoni等[13]研究表明Invisalign組前磨牙中央窩寬度平均增加0.45 mm，磨牙間寬度平均增加0.50 mm，Solano-Mendoza等[14]也表明Invisalign具有明顯的擴(kuò)展牙弓優(yōu)勢. 所以對于牙弓輕度狹窄病例，我們可以優(yōu)先選擇Invisalign矯治。本研究第二前磨牙和第一磨牙分別壓低1.08 mm和1.09 mm，與Giancotti等[15]研究發(fā)現(xiàn)Invisalign矯治器矯治后磨牙壓低的結(jié)果一致，這可能與矯治器具有一定的厚度有關(guān)，所以Invisalign矯治更適用于高角患者。

3.3 切牙的控制 利用直絲弓技術(shù)矯正上頜或雙頜前突，在排齊整平階段切牙極易出現(xiàn)切牙唇傾的情況，臨床上經(jīng)常通過尖牙向后結(jié)扎和末端回彎防止切牙唇傾。Gowans 等[16]的研究顯示切牙后移2.16 mm。武冠英等[7]的研究表明排齊整平后切牙后移1.5 mm,遠(yuǎn)中傾斜移動，且出現(xiàn)了暫時(shí)性深覆合加深情況。本研究結(jié)果示直絲弓組排齊整平后上頜中切牙遠(yuǎn)中移動1.75 mm，伴少量伸長，冠舌向轉(zhuǎn)矩8.53 °，與以上學(xué)者研究結(jié)果一致，減小了前牙的唇傾度和上唇突度，但前牙的伸長是我們不愿意出現(xiàn)的結(jié)果，加重了深覆牙合，不利于后期間隙的關(guān)閉及轉(zhuǎn)矩的控制。這啟示我們對于上頜前突伴深覆牙合的患者，要更加注意前牙轉(zhuǎn)矩和支抗情況，必要時(shí)通過搖椅弓、牽引、種植釘植入或口外弓、橫腭桿來增加前牙支抗。本研究Invisalign組上頜中切牙也發(fā)生遠(yuǎn)中移動1.24 mm，小于直絲弓組，伴伸長，冠舌向轉(zhuǎn)矩3.88 °，小于直絲弓組，同樣也減小了前牙擁擠度和唇傾度，加重了覆牙合，這樣容易造成前牙早接觸，原因可能為在排齊整平階段，由于隱形矯治器材料質(zhì)地柔軟且對牙齒的包裹作用，給牙冠施加了內(nèi)傾的作用力，因而切牙容易發(fā)生舌傾，這提示我們對于矯治前切牙較直立的患者，要進(jìn)行額外的轉(zhuǎn)矩控制，加大切牙正轉(zhuǎn)矩，可以設(shè)計(jì)壓力脊，防止切牙的舌傾。對于矯正前切牙較唇傾的患者，可以先使切牙先傾斜移動到正常的軸度，再加入正轉(zhuǎn)矩內(nèi)收前牙[1]。所以由于Invisalign矯治器的特點(diǎn)，對于上頜前突減數(shù)治療，更適用于上前牙唇傾而導(dǎo)致的上頜前突患者，更容易控制前牙轉(zhuǎn)矩。

3.4 尖牙的控制 本研究顯示直絲弓組上頜尖牙遠(yuǎn)中移動1.94 mm，伴少量伸長，遠(yuǎn)中傾斜3.17°，頰向傾斜2.32°，說明在排齊整平階段尖牙向后結(jié)扎及末端回彎可以尖牙遠(yuǎn)中移動，減小前牙擁擠度及唇傾度。Sueri等[17]研究顯示，應(yīng)用 Laceback 遠(yuǎn)中移動尖牙平均1.67 mm，尖牙遠(yuǎn)中傾斜 4.5°，與本研究結(jié)果一致，而武冠英等[7]研究發(fā)現(xiàn)尖牙后結(jié)扎可以使尖牙幾乎整體移動，其中牙尖遠(yuǎn)中移動1.07 mm，根尖遠(yuǎn)中移動1.05 mm。遠(yuǎn)中傾斜1.38°。原因可能是尖牙向后結(jié)扎為間歇力，故尖牙壓根有足夠的時(shí)間回彈，向遠(yuǎn)中移動。如果治療需要尖牙遠(yuǎn)中移動的更多，為前牙內(nèi)收提供更多間隙，可以配合Ⅱ類牽引或種植釘?shù)容o助措施。本研究Invisalign組上頜尖牙遠(yuǎn)中移動2.64 mm，遠(yuǎn)中舌向傾斜移動。原因可能為矯治器包裹牙齒，給牙齒一個舌向的力，使尖牙有舌向傾斜的趨勢。臨床上為了能使尖牙整體遠(yuǎn)中移動，可在尖牙上設(shè)計(jì)成對的內(nèi)收附件，對抗牙冠遠(yuǎn)中作用力產(chǎn)生的順時(shí)針力矩，使尖牙壓根平行[18]。

綜上所述，由于Invisalign矯治器的矯治力學(xué)系統(tǒng)和治療方式與直絲弓不同，對于減數(shù)治療，其前牙轉(zhuǎn)矩，后牙支抗，控根等控制方面不如直絲弓成熟[19]，因此每一位醫(yī)師應(yīng)嚴(yán)格掌握其生物學(xué)特性，矯治原理及適應(yīng)證，篩選出合適的病例，矯治過程中注意增強(qiáng)支抗、轉(zhuǎn)矩、垂直向控制，可以采取增強(qiáng)支抗的方法有很多，例如結(jié)合種植釘、頜間牽引、設(shè)置合理的附件、分步或分段移動牙齒等，Invisalign還可以結(jié)合固定矯治器、片段弓、手術(shù)治療等，使拔牙等復(fù)雜病例可以取得滿意的效果。我相信隨著口腔材料和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，Invisalign的適應(yīng)證會越來越廣，必定會成為未來的發(fā)展方向。