改良真空壓膜矯治器壓低伸長磨牙的三維療效研究

凌苑 沈琳慧 劉施瑤 呂汶諠 丁云

因磨牙長期缺失而導(dǎo)致對(duì)頜磨牙伸長的現(xiàn)象在成年患者中較為常見[1]，對(duì)頜磨牙伸長會(huì)影響缺失牙的修復(fù)治療[2]。傳統(tǒng)治療中常需對(duì)伸長磨牙進(jìn)行調(diào)磨，常不能為患者所接受[3]。利用種植支抗釘結(jié)合片段弓的正畸治療技術(shù)較為成熟，但支抗釘存在一定脫落率，且仍為一種有創(chuàng)的治療方法[4]，有些患者仍然不能接受。Slighly等[5]報(bào)道了一種用于伸長磨牙壓低的可摘矯治器，該矯治器相較于使用種植釘壓低的方法具有無創(chuàng)、舒適且易于維護(hù)口腔衛(wèi)生的優(yōu)勢，為臨床提供了另一種治療方案。

既往對(duì)伸長磨牙壓低治療有效性的研究的評(píng)價(jià)方法主要基于二維影像(頭顱側(cè)位片或曲面斷層片)[6-11]，但二維影像無法提供牙齒在三維方向上的移動(dòng)變化信息。隨著三維測量技術(shù)的發(fā)展，采用三維測量方法進(jìn)行伸長磨牙壓低的有效性研究，既可進(jìn)一步驗(yàn)證既往研究結(jié)果，又可深入探索牙齒在三維方向上的移動(dòng)變化。

本研究擬利用改良真空壓膜矯治器壓低伸長的上頜磨牙，并通過口內(nèi)掃描獲得的治療前后的數(shù)字模型進(jìn)行三維重疊分析測量，觀察壓低前后被壓低牙及其鄰牙在三維方向上的位置變化，以評(píng)估此治療方法的有效性，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究通過北京大學(xué)口腔醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查(批件號(hào)：PKUSSIRB-202054055)。

本研究納入2020 年5 月～2021 年4 月于北京大學(xué)口腔醫(yī)院第三門診部種植中心轉(zhuǎn)診的18 例成年患者(男性6 例，女性12 例)，平均年齡為(40.33±9.27) 歲，范圍26～57 歲?？傆?jì)21 顆需要正畸壓低治療的伸長磨牙(上頜第一磨牙10 顆，上頜第二磨牙11 顆)。伸長及其鄰牙均納入測量組，其中上頜第一磨牙鄰牙為上頜第二前磨牙及上頜第二磨牙，上頜第二磨牙鄰牙為上頜第一磨牙，測量組共計(jì)52 顆。本研究樣本人群中總計(jì)12 顆非治療側(cè)的磨牙均納入對(duì)照組(上頜第一磨牙6 顆，上頜第二磨牙6 顆)。

病例納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18 歲;(2)下頜磨牙長期缺失導(dǎo)致對(duì)頜牙伸長，且以修復(fù)缺失牙為目的;(3)伸長牙所在后牙區(qū)無嚴(yán)重?fù)頂D或磨牙嚴(yán)重傾斜;(4)無活動(dòng)性牙周病;(5)依從性好，可按時(shí)佩戴矯治器并定期復(fù)診。

全部患者均在知情同意的前提下接受治療，且在正畸治療前、中、后均經(jīng)過牙周專科醫(yī)師檢查不存在活動(dòng)期牙周病。

1.2 改良真空壓膜矯治器的制作方法

本研究采用的改良真空壓膜矯治器是在Slighly等[5]報(bào)道的矯治器基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良。18 例患者在治療前(T0)均通過iTero(愛齊科技，美國)口內(nèi)掃描儀進(jìn)行全口掃描，范圍包括上頜牙列及腭黏膜。將獲得的STL格式數(shù)字模型文件導(dǎo)入OnyxCeph3TM進(jìn)行編輯修整，在伸長牙鄰牙的頰舌面上設(shè)計(jì)固位附件(圖 1A)。使用ENVISION tec3d 3D打印機(jī)打印用于制作改良真空壓膜矯治器及附件模版的樹脂模型(圖 1B)，并用蠟填充可能存在于伸長牙頰舌側(cè)外形高點(diǎn)齦方過大的倒凹。用厚度為1 mm以及0.7 mm的熱塑性塑料膜片(Dreve Dentamid，Dreve，北京泰克萊恩醫(yī)療科技有限公司，德國)于3D打印模型上分別真空壓制矯治器以及附件粘接模版，修整矯治器伸長牙及鄰牙頰舌側(cè)邊緣延伸至齦下約3 mm。于伸長牙的頰舌側(cè)邊緣上制作橡皮圈固位鉤，并于伸長牙面開一約1.5 mm寬的溝槽，使橡皮圈固位鉤與合面溝槽位于同一直線上且通過伸長牙的阻抗中心(圖 1C～D)。

圖 1 改良真空壓膜矯治器的制作

1.3 改良真空壓膜矯治器的正畸治療

用附件模版在患者伸長牙鄰牙頰舌面上粘接樹脂附件(圖 2A)。指導(dǎo)患者將橡皮圈(1/8″，3/16″，0.97 N. Ormco, 美國)附著在矯治器頰舌邊緣固位鉤上，并于伸長面180°扭轉(zhuǎn)橡皮圈，使橡皮圈和伸長牙緊密接觸，防止滑動(dòng)(圖 2B)。囑患者除進(jìn)食和刷牙時(shí)均佩戴矯治器及橡皮圈，并且每日更換橡皮圈不少于兩次，以保證伸長牙齒受到持續(xù)的壓低力。初始力約0.98 N。

要求患者每4 周復(fù)診1 次，檢查伸長牙的壓低情況，矯治器固位情況、完整性以及患者口腔衛(wèi)生情況，并及時(shí)作出調(diào)整。待壓低伸長牙獲得足夠修復(fù)間隙后，去除患者牙面上的固位附件，再次進(jìn)行口內(nèi)掃描獲得治療后的數(shù)字模型(T1)，制作保持器并進(jìn)行后續(xù)種植修復(fù)治療。

圖 2 鄰牙固位附件粘接與改良真空壓膜矯治器試戴

1.4 測量方法

本研究測量了伸長牙、伸長牙鄰牙以及對(duì)照牙的各個(gè)牙尖點(diǎn)在壓低治療前后的三維位置變化。通過口內(nèi)掃描獲得患者壓低治療前后(T0及T1)的數(shù)字模型導(dǎo)入Rapidform 2006軟件。在治療后(T1)模型上，以近中切牙兩側(cè)上頜中切牙切緣中點(diǎn)、第一磨牙近中頰尖點(diǎn)4點(diǎn)擬合合平面，以腭中縫的方向?yàn)閅軸(矢狀方向)，垂直于治療后合平面的方向?yàn)閆軸方向(垂直方向)，建立三維坐標(biāo)系(圖 3A)，其中，垂直向壓低量定為負(fù)值，遠(yuǎn)中移動(dòng)量定為負(fù)值，頰向移動(dòng)量定為負(fù)值。以腭皺襞作為參考區(qū)域[12]將治療前(T0)與治療后(T1)模型進(jìn)行重疊(圖 3B)。壓低第一磨牙則定義第二前磨牙及第二磨牙為鄰牙，壓低第二磨牙則定義第一磨牙為鄰牙。磨牙測量點(diǎn)為近中頰尖點(diǎn)(MB)、近中腭尖點(diǎn)(MP)、遠(yuǎn)中頰尖點(diǎn)(DB)和遠(yuǎn)中腭尖點(diǎn)(DP)，前磨牙測量點(diǎn)為頰尖點(diǎn)(B)以及腭尖點(diǎn)(P)(圖 3C)。測量點(diǎn)治療前三維坐標(biāo)值記為(x0, y0, z0)，治療后三維坐標(biāo)值記為(x1, y1, z1)。

圖 3 數(shù)字模型重疊與三維測量

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

18 例患者的21 顆伸長磨牙均有壓低，治療平均時(shí)間為(5.81±1.45) 個(gè)月。對(duì)比治療前后患者CBCT，伸長磨牙壓低后均未見明顯牙根吸收。

壓低牙頰側(cè)牙尖和腭側(cè)牙尖之間或近中牙尖和遠(yuǎn)中牙尖之間治療前后三維位置變化均無統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異，其余測量牙及對(duì)照牙皆顯示相同特征(數(shù)據(jù)未予顯示)。因此，在比較治療前后各牙三維位置變化時(shí)，各牙可使用的各個(gè)牙尖的組合數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

上頜第一磨牙及其鄰牙(第二前磨牙及第二磨牙)在使用改良真空壓膜矯治器壓低治療前后的三維位置變化(表 1)：對(duì)測量牙與對(duì)照牙三維位置變化量進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。伸長牙(上頜第一磨牙)治療前后垂直向變化量為(-1.29±0.26) mm(P<0.001)，伸長牙與對(duì)照牙在頰腭向與近遠(yuǎn)中向治療前后的變化量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鄰牙(第二前磨牙及第二磨牙)與對(duì)照牙治療前后的變化量差異在三維方向上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表 1 上頜第一磨牙及其鄰牙在壓低治療前后的三維位置變化(mm)

上頜第二磨牙及其鄰牙(第一磨牙)在使用改良真空壓膜矯治器壓低治療前后的三維位置變化(表 2)：對(duì)測量牙與對(duì)照牙三維位置變化量進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，伸長牙(上頜第二磨牙)治療前后垂直向變化量為(-1.55±0.70) mm(P<0.001)，伸長牙與對(duì)照牙在頰腭向與近遠(yuǎn)中向治療前后的變化量差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鄰牙(第一磨牙)與對(duì)照牙在三維方向治療前后的變化量差異在三維方向上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表 2 上頜第二磨牙及其鄰牙在壓低治療前后的三維位置變化(mm)

表 3為伸長牙(第一磨牙及第二磨牙)壓低前后頰側(cè)牙尖與腭側(cè)牙尖三維位置變化量的配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果，變化量差異在三維方向上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

表 3 伸長牙在壓低治療前后頰側(cè)牙尖和腭側(cè)牙尖三維位置變化量比較(mm)

表 4為伸長牙(第一磨牙及第二磨牙)壓低前后近中側(cè)牙尖與遠(yuǎn)中側(cè)牙尖三維位置變化量的配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果，變化量差異在三維方向上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。

表 4 伸長牙在壓低治療前后近中側(cè)牙尖和遠(yuǎn)中側(cè)牙尖三維位置變化量比較(mm)

3 典型病例

男性，44 歲，由于左側(cè)上頜磨牙伸長導(dǎo)致下頜缺失牙種植治療困難，要求進(jìn)行輔助性正畸治療?；颊?4、36、37缺失，26伸長。在牙周基礎(chǔ)治療后，采用改良真空壓膜矯治器壓低伸長的左上第一磨牙，經(jīng)過6 個(gè)月的壓低治療，獲得足夠修復(fù)間隙，擇期種植修復(fù)24、36、37(圖 4～6)。

圖 4 治療前口內(nèi)像及曲面斷層片

圖 5 治療中口內(nèi)像

圖 6 治療后口內(nèi)像及曲面斷層片

4 討 論

本研究使用改良真空壓膜矯治器壓低上頜伸長磨牙，治療后均取得較為明顯的效果，第一磨牙垂直向壓低量為(1.29±0.26) mm，第二磨牙垂直向壓低量為(1.55±0.70) mm，較對(duì)照組垂直向壓低量均有顯著性差異(P<0.001)，壓低治療的平均時(shí)間為(5.81±1.45) 個(gè)月。Lee等[13]使用頰側(cè)單顆種植釘結(jié)合頰腭側(cè)雙軌片段弓的方法壓低伸長磨牙，壓低量為(1.35±0.48) mm，治療的平均時(shí)間為11.9 個(gè)月。Pinzan-Vercelino等[8]使用頰腭側(cè)雙種植釘牽引舌側(cè)扣的方法壓低伸長磨牙，壓低量為2.4 mm(1.2～4.5) mm，治療的平均時(shí)間為(9.03±4.04) 個(gè)月。尋春雷等[7]使用改良無托槽隱形矯治器壓低伸長磨牙，壓低量為第一磨牙3.3 mm，第二磨牙2.7 mm，治療的平均時(shí)間為(7.4±2.3) 個(gè)月。Abellan等[14]使用種植釘配合低功率激光壓低伸長上頜第一磨牙，壓低量為(2.34±0.76) mm，治療平均時(shí)間為6 個(gè)月。研究之間的壓低量與治療時(shí)間差異，或與伸長磨牙初始伸長量的差異有關(guān)。

以往對(duì)壓低磨牙治療的研究多采用治療前后頭顱側(cè)位片重疊的方法[6-10]，常僅選擇磨牙近中頰尖衡量其位置變化，無法通過比較各牙尖在三維上的位置變化。本研究比較了伸長牙各牙尖治療前后的垂直向位移變化量，發(fā)現(xiàn)頰側(cè)與腭側(cè)牙尖，近中側(cè)及遠(yuǎn)中側(cè)牙尖均獲得無明顯差異的壓低。此外，伸長磨牙治療后牙尖平均移動(dòng)變化量在近遠(yuǎn)中向(Y軸)及頰腭向(X軸)，與對(duì)照組相比，均未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。綜合以上結(jié)果，伸長牙在壓低過程中為整體壓低，未出現(xiàn)傾斜移動(dòng)。

本研究同時(shí)對(duì)伸長磨牙的鄰牙在壓低治療過程中的移動(dòng)變化進(jìn)行了測量分析，研究結(jié)果顯示，在壓低第一或第二磨牙后，其鄰牙在三維方向上均未出現(xiàn)明顯位置變化。 Lee等[13]的研究結(jié)果顯示，鄰牙雖然在壓低治療結(jié)束時(shí)發(fā)生了伸長及腭向移動(dòng)，但在平均23.3 個(gè)月的保持期后再次恢復(fù)原位，該研究認(rèn)為這與伸長牙壓低后與對(duì)合修復(fù)體建合有關(guān)。本研究中伸長牙鄰牙未發(fā)生明顯移動(dòng)的原因可能是由于改良真空壓膜矯治器包繞整個(gè)上頜牙列，以組牙支抗最大程度地分散了壓低力的反作用力，此外，由于壓低伸長牙的力量通過阻抗中心，未產(chǎn)生明顯的近遠(yuǎn)中向以及頰腭向分力，則鄰牙在這兩個(gè)方向亦無明顯位置變化。

在矯治器制作方面，本研究在Slighly等[5]報(bào)道的矯治器上做了改良，采用口內(nèi)掃描與3D打印技術(shù)制作患者樹脂模型，替代傳統(tǒng)的印模與石膏制作方法，提升了模型的精確性[15-16]。此外，通過在鄰牙上設(shè)計(jì)固位附件，進(jìn)一步增加了矯治器的固位力，防止矯治器受到壓低力反作用力而脫位的作用，同時(shí)在壓低牙周圍去除外形高點(diǎn)下倒凹，消除壓低時(shí)伸長牙與矯治器之間的阻力。

采用種植支抗可對(duì)伸長磨牙進(jìn)行有效壓低，但該方法仍存在一定程度的局限性。種植支抗釘植入的位置可受到牙根解剖位置的限制，且在壓低伸長的第二磨牙時(shí)，支抗釘往往僅能種植于第一磨牙與第二磨牙之間，這會(huì)使得伸長磨牙受到近中方向的分力[17]。種植支抗的成功率也受到植入部位、骨皮質(zhì)厚度以及患者口腔衛(wèi)生條件的影響[18-19]。本研究中使用的矯治器則可有效避免上述問題，因其不受到牙根及牙位解剖位置的限制，可自由調(diào)節(jié)橡皮圈固位鉤的位置，更為靈活地調(diào)節(jié)力的方向，使橡皮圈產(chǎn)生的壓力盡可能通過伸長牙阻抗中心，從而避免不必要的傾斜或扭轉(zhuǎn)移動(dòng)。

本研究表明使用改良?jí)耗こC治器可以有效地壓低伸長磨牙，為不接受有創(chuàng)治療的患者提供了替代的矯治方法。同時(shí)該矯治器具有無創(chuàng)、舒適、易于維持口腔衛(wèi)生及成本低廉的優(yōu)勢，但該矯治器的適應(yīng)證仍需進(jìn)一步探索，對(duì)于依從性較差或需同時(shí)壓低多個(gè)后牙的患者，仍需考慮選擇可替代的治療方法。