整平Spee曲線影響牙弓形態(tài)變化的研究

李麗華，朱佳敬，劉 博，韓天媛，邵 玶

Spee曲線是下頜切牙的切緣、尖牙牙尖、前磨牙頰尖、磨牙近遠(yuǎn)中頰尖連接而成的一條凹向上的縱牙合曲線，一直向后延申到髁突前緣，在1890年由德國(guó)醫(yī)師Spee首次提出[1]。Spee曲線與上頜補(bǔ)償曲線相接觸，使牙齒在咀嚼和牙尖交錯(cuò)牙合時(shí)保持緊密的咬合接觸，使牙合力沿牙齒長(zhǎng)軸傳遞，增加咀嚼效率，因此具有重要的生物學(xué)功能[2-3]。有研究報(bào)道，過(guò)大或過(guò)小的、左右兩側(cè)差異過(guò)大的Spee曲線深度均會(huì)導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病的患病風(fēng)險(xiǎn)增加[4-6]。所以在正畸過(guò)程中，整平Spee曲線具有重要生理意義。然而整平Spee曲線需要間隙，Spee曲線越陡，所需的間隙越多[7]。以往的研究，關(guān)于整平Spee曲線所需間隙的分析較多[8-9]，但對(duì)整平Spee曲線所引起的牙弓形態(tài)改變的研究卻很少，因此本研究將對(duì)整平Spee曲線前后的三維數(shù)字化模型進(jìn)行測(cè)量分析，了解 Spee曲線在整平后，其深度變化與牙弓寬度、牙弓長(zhǎng)度及現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度變化的關(guān)系，為臨床正畸診斷治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2014—2019年在哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科就診并矯正結(jié)束的42例患者，初診年齡11～13歲，按矯治前Spee曲線深度分為2組，分別為Spee曲線深度≤2 mm和Spee曲線深度>2 mm，每組21例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①矯治前均為恒牙列(第二磨牙未萌或未建牙合)；②牙體無(wú)嚴(yán)重的磨損、齲病、牙周??；③下頜牙列無(wú)明顯擁擠(擁擠度<1 mm)，無(wú)間隙，均采用不拔牙矯治方法，矯治后Spee曲線完全整平(Spee曲線深度<0.5 mm)；④未采用鄰面去釉及擴(kuò)弓等輔助技術(shù)；⑤無(wú)骨骼畸形或顏面部創(chuàng)傷史；⑥無(wú)正畸治療史

所選病例矯治方法：所選病例均為安氏Ⅰ類錯(cuò)牙合，采用直絲弓矯治技術(shù)，用搖椅弓整平Spee曲線。弓絲更換順序?yàn)?0.012英寸鎳鈦圓絲、0.014英寸鎳鈦圓絲、0.016英寸鎳鈦圓絲、0.018英寸鎳鈦圓絲、0.018英寸×0.025英寸搖椅型鎳鈦方絲、0.018英寸×0.025英寸搖椅形不銹鋼方絲(搖椅弓深度小于等于2 mm)。

1.2 研究方法

1.2.1 建立數(shù)字化模型 收集42例患者矯正前后的石膏模型，將下頜模型由專業(yè)技師通過(guò)3Shape Trios掃描儀獲取三維數(shù)字化模型(圖1)。

圖1 獲取三維數(shù)字化模型

1.2.2 研究數(shù)據(jù)的測(cè)量 利用第三方軟件UG NX測(cè)量每個(gè)三維數(shù)字化模型的Spee曲線深度、牙弓前段寬度、牙弓中段寬度、牙弓后段寬度、牙弓長(zhǎng)度及現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度。同時(shí)測(cè)量牙弓前段長(zhǎng)度。所有測(cè)量項(xiàng)目均由作者在短時(shí)間內(nèi)完成，各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)均精確到0.01 mm，每項(xiàng)數(shù)據(jù)測(cè)量2次，取平均值，2次誤差大于0.5 mm，重新測(cè)量。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)病例都處于青少年時(shí)期，治療前第二磨牙均未萌或未建牙合，所以均以第一磨牙作為最后一顆磨牙。

1.2.3 測(cè)量項(xiàng)目的定義 ①Spee曲線深度(圖2)：測(cè)量最低牙尖點(diǎn)到左右中切牙中點(diǎn)與第一磨牙遠(yuǎn)中頰尖所形成的平面的最大距離，分別測(cè)量左側(cè)和右側(cè)，取平均值。②牙弓寬度(圖3)：A牙弓前段寬度為左右尖牙牙尖間的寬度;B牙弓中段寬度為左右第一前磨牙頰尖間的寬度;C牙弓后段寬度為左右第一磨牙近中頰尖間的寬度。③牙弓長(zhǎng)度(圖4)：A牙弓前段長(zhǎng)度為切牙近中接觸點(diǎn)至尖牙牙尖連線的垂距;B牙弓總長(zhǎng)度為以左右側(cè)第一恒磨牙遠(yuǎn)中接觸點(diǎn)間連線為底線，由中切牙近中接觸點(diǎn)向底線所作的垂線;C現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度為測(cè)量?jī)蓚?cè)第一恒磨牙遠(yuǎn)中邊緣嵴之前的牙弓現(xiàn)有弧形長(zhǎng)度。

圖2 Spee曲線深度

圖3 牙弓寬度

圖4 牙弓長(zhǎng)度

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 23.0，符合正態(tài)分布，矯正前后各測(cè)量項(xiàng)目的組內(nèi)比較用配對(duì)t檢驗(yàn)，矯正前后變化量的組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布，矯正前后各測(cè)量項(xiàng)目的組內(nèi)比較與矯正前后變化量的組間比較均用Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)。Spearman相關(guān)分析和逐步回歸統(tǒng)計(jì)分析Spee曲線深度變化與牙弓形態(tài)各測(cè)量項(xiàng)目的相關(guān)性及牙弓前段長(zhǎng)度變化與牙弓總長(zhǎng)度變化的相關(guān)性，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05 。

2 結(jié) 果

2.1 小于等于2 mm組整平前后各測(cè)量項(xiàng)目的比較

Spee曲線平均整平0.94 mm，整平后，尖牙間寬度增大0.08 mm，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；第一前磨牙間寬度增大1.14 mm，第一恒磨牙間寬度增大1.48 mm，牙弓總長(zhǎng)度增加1.07 mm，現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度增加1.25 mm，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。

2.2 大于2 mm組整平前后各測(cè)量項(xiàng)目的比較

Spee曲線平均整平1.95 mm，整平后，尖牙間寬度增大0.79 mm，第一前磨牙間寬度增大2.45 mm，第一磨牙間寬度增大3.31 mm，牙弓總長(zhǎng)度增加1.95 mm，現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度增加2.55 mm，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表2)。

表2 大于2 mm組整平前后各測(cè)量項(xiàng)目的比較

2.3 兩組Spee曲線整平后各測(cè)量項(xiàng)目變化量的比較

Spee曲線整平后，大于2 mm組的尖牙間寬度、第一前磨牙間寬度、第一恒磨牙間寬度、牙弓總長(zhǎng)度、現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度的變化量較高，且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表3)。

表3 兩組整平后各測(cè)量項(xiàng)目變化量的比較

2.4 Spee曲線整平的相關(guān)性分析與回歸方程的建立

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，Spee曲線的整平與尖牙間寬度、第一前磨牙間寬度、第一磨牙間寬度的變化均顯著相關(guān)，r分別是0.397、0.523、0.606(P<0.05)；同時(shí)還與牙弓長(zhǎng)度、現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度的變化顯著相關(guān)，r分別是0.488、0.643(P<0.05)(見表4)。

表4 Spee曲線整平與各測(cè)量項(xiàng)目的相關(guān)性分析

設(shè)定Spee曲線矯正前后的變化量為Y，第一前磨牙間寬度矯正前后的變化量為X1，現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度矯正前后的變化量為X2，得到回歸方程：Y=0.148X1+0.271X2+0.667。該方程的確定系數(shù)為71%，即第一前磨牙間寬度的改變和現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度的改變對(duì)整平Spee曲線總的解釋能力是71%。

2.5 牙弓總長(zhǎng)度與牙弓前段長(zhǎng)度的回歸分析

以牙弓總長(zhǎng)度矯正前后的差值為因變量Y，牙弓前段長(zhǎng)度矯正前后的差值為自變量X，得到回歸方程：Y=1.203X+0.533。該方程的確定系數(shù)為60%，即牙弓前段長(zhǎng)度矯正前后的改變對(duì)牙弓總長(zhǎng)度矯正前后的改變總的解釋能力是60%。

3 討 論

臨床正畸檢查、診斷和治療計(jì)劃離不開對(duì)模型的測(cè)量分析，以往都是采用手工測(cè)量方法如游標(biāo)卡尺、圓規(guī)等對(duì)患者的石膏模型進(jìn)行測(cè)量，但石膏模型存在易磨損、易斷裂、易丟失及物理存儲(chǔ)空間大等缺點(diǎn)[10-11]。隨著電子信息化的發(fā)展，數(shù)字化模型廣范應(yīng)用于口腔正畸領(lǐng)域中，不僅提高正畸醫(yī)生的技術(shù)水平，還可提高患者滿意度[12-13]。有研究表明數(shù)字化模型和手工測(cè)量的精確性差別不大，但數(shù)字化模型數(shù)據(jù)分析具有可靠，方便迅速、重復(fù)測(cè)量的變異性較小等優(yōu)勢(shì)[14-16]。Karani等[17]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)用三維測(cè)量軟件測(cè)量Spee曲線深度更精準(zhǔn)。本研究收集患者的石膏模型，通過(guò)3Shape Trios獲得STL格式的三維數(shù)字化模型，采用第三方軟件測(cè)量Spee曲線深度、牙弓寬度及長(zhǎng)度，因此本實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)較早先用傳統(tǒng)測(cè)量方法所獲得的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠。

在正畸治療中Spee曲線整平的方法有搖椅弓、平導(dǎo)和片段弓等，其中搖椅弓較為常用，可使前磨牙伸長(zhǎng)及較小程度的壓低切牙，但也經(jīng)常不可避免使下切牙唇傾，從而增加牙弓長(zhǎng)度[18-19]。Pandis等[20]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)整平Spee曲線主要是因?yàn)橄骂M前牙的唇傾，每整平1 mm，前牙唇傾4°。Clifford等[21]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究搖椅弓對(duì)牙弓長(zhǎng)度的影響，1 mm的搖椅弓使牙弓長(zhǎng)度增加1.6 mm，2～5 mm的搖椅弓不再增加牙弓長(zhǎng)度，牙弓長(zhǎng)度的增加取決于切牙的唇傾和磨牙的遠(yuǎn)中直立。鄭玲[22]通過(guò)在Typodont上應(yīng)用不同深度的搖椅弓作用于模型牙上，得出結(jié)論搖椅弓可使牙弓長(zhǎng)度、寬度增加，搖椅弓深度越深，牙弓長(zhǎng)度、寬度增加越大。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整平后牙弓長(zhǎng)度、寬度均增大，這與上述學(xué)者研究結(jié)果相符，但上述學(xué)者并沒有得出整平Spee曲線引起牙弓形態(tài)變化的具體變化量。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩組的牙弓前段寬度增加量均不大，而牙弓中后段寬度明顯增大，牙弓總長(zhǎng)度也明顯增大，說(shuō)明整平Spee曲線可使后牙頰向傾斜擴(kuò)展，前牙唇傾后牙遠(yuǎn)中直立。大于2 mm組的變化量較大，所以整平Spee曲線越多，牙弓長(zhǎng)度寬度增加越多。同時(shí)本研究將牙弓前段長(zhǎng)度變化與牙弓總長(zhǎng)度變化做逐步回歸分析，所得結(jié)果表明牙弓前段長(zhǎng)度和牙弓總長(zhǎng)度均增加且牙弓前段長(zhǎng)度增加量要多于牙弓中后段增加量，這說(shuō)明搖椅弓整平Spee曲線更多的是對(duì)切牙施加根舌向轉(zhuǎn)矩使切牙唇傾。但Braun等[23]認(rèn)為整平與切牙唇傾沒有必然聯(lián)系，應(yīng)用片段弓整平可壓低切牙且避免唇傾，可能主要與整平Spee曲線的力學(xué)作用有關(guān)，但本實(shí)驗(yàn)所選病例的整平方法并非是片段弓而是搖椅弓。

整平Spee曲線后現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度的變化，主要用于研究整平Spee曲線的間隙分析?，F(xiàn)許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者均認(rèn)為以往觀點(diǎn)每整平1 mm Spee曲線單側(cè)需要1 mm的牙弓間隙，過(guò)多估計(jì)了整平所需間隙[8-9]。郭宏銘等[8]的研究方法認(rèn)為整平Spee曲線前后現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度的變化即是平整Spee曲線所需的間隙，其研究結(jié)果得出每整平1 mm Spee 曲線需要的牙弓間隙并非 1∶1，而是 2∶1 至 3∶1。本實(shí)驗(yàn)基于臨床實(shí)際病例得出結(jié)果整平0.94 mm，現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度增加1.25 mm，整平1.95 mm，增加2.55 mm，與上述眾多學(xué)者的研究結(jié)果相符，即贊同以往觀點(diǎn)每整平1mm Spee曲線單側(cè)需要1 mm的牙弓間隙，過(guò)多估計(jì)了整平所需間隙，但本研究整平所需間隙要多于郭宏銘等[8]的研究結(jié)果。這是因?yàn)楣赉懙难芯亢鲆暳苏絊pee 曲線是牙齒三維方向的移動(dòng)，如牙弓寬度增大、前牙唇傾以及后牙向后直立等，使得結(jié)果存在較大誤差，所以本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果更精準(zhǔn)可靠，從而為制定矯治計(jì)劃時(shí)考慮是否拔牙提供更準(zhǔn)確的參考。由于實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)量工具及方法、前牙唇傾度和磨牙傾斜度變化以及牙弓寬度等諸多因素的影響，很難得出精確的結(jié)論，所以對(duì)于整平所需間隙的分析，尚未得出統(tǒng)一結(jié)論，值得進(jìn)一步探索研究。

本研究相關(guān)性分析結(jié)果提示：Spee曲線的整平與尖牙間寬度變化、第一前磨牙間寬度變化、第一磨牙間寬度變化、牙弓長(zhǎng)度變化及現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度變化均顯著相關(guān)?？梢娧拦讲⒉皇悄硞€(gè)單一因素的結(jié)果。本研究的結(jié)果提示牙弓整平的主要相關(guān)因素有兩個(gè)：一是現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度變化，這與眾多學(xué)者的研究相符，另一個(gè)是第一前磨牙間寬度變化，這是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)并沒有把前磨牙算做擁擠，從而導(dǎo)致前磨牙被重復(fù)計(jì)算[24]?？傊?，整平Spee曲線會(huì)引起牙弓形態(tài)改變，使牙弓寬度、牙弓長(zhǎng)度及現(xiàn)有牙弓長(zhǎng)度均增加，正畸醫(yī)生在整平Spee曲線的過(guò)程中要全面考慮，為制訂矯治計(jì)劃提供參考。但由于樣本選擇困難，本實(shí)驗(yàn)所選病例均為安氏Ⅰ類錯(cuò)牙合且用搖椅弓整平Spee曲線，所以本研究只能針對(duì)用搖椅弓整平Spee曲線而得出結(jié)論，其他錯(cuò)牙合類型及整平方法所引起的牙弓形態(tài)改變還有待進(jìn)一步研究。