磁力扩弓对后牙牙根长度的影响

马巧玲　王铁梅　吴拓江等

[摘要] 目的 应用锥体束CT（CBCT）观察磁力扩大上颌牙弓后后牙牙根的吸收情况。方法 选取采用磁力扩弓矫治器进行上颌扩弓的32例患者，拍摄扩弓前后CBCT，测量上颌后牙牙根长度，采用配对t检验分析扩弓前后牙根长度的变化，采用成组t检验分析不同发育阶段的牙根长度的差异。结果 磁力扩弓后，支抗牙较非支抗牙更易出现牙根吸收。根尖孔已闭合组（G2组）上颌后牙牙根长度有减少的趋势，第一磨牙近中颊根长度减少，第一前磨牙颊根减少。根尖孔未闭合组（G1组）后牙牙根未见吸收。结论 磁力扩弓对支抗牙的牙根长度有影响。G1组的支抗牙对于矫形力的耐受强于G2组。早期进行扩弓治疗可能降低牙根吸收的风险。

[关键词] 牙根吸收； 磁力扩弓； 锥体束CT

[中图分类号] R 783.5 [文献标志码] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.06.014

扩弓是解决牙弓横向不足的有效方法之一，牙支持式的固定扩弓矫治器在临床已有广泛应用，但在扩弓过程中，支抗牙可出现牙根吸收[1]。磁力扩弓矫治器是通过磁块间的斥力横向扩大牙弓，具有符合生理改建的加力方式和确切疗效[2-3]。本研究通过口腔颌面锥体束CT（cone–beam computed tomo-graphy，CBCT）观察磁力扩弓对后牙牙根产生的影响，进一步深入分析磁力扩弓矫治时期的选择与牙根吸收的关系。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选择2010—2012年间于南京大学医学院附属口腔医院正畸科就诊的32例女性患者，通过术前CBCT观察，并根据上颌第一前磨牙牙根发育阶段[4]将患者分为2组，具体如下。G1组（n=15）：根尖口未闭合，平均年龄11.1岁；G2组（n=17）：根尖孔闭合，平均年龄17.2岁。 纳入标准：牙周状况良好，无牙周病家族史；支抗牙无龋病；无正畸治疗史；口内无金属充填体；全身身体健康状况良好。其特点为：恒牙期，上颌牙弓狭窄，单侧或双侧后牙反，上颌前突，上下牙弓宽度不匹配等。接受磁力扩弓矫治并签署“知情同意书”。

1.2 磁力扩弓

磁块选用德国Fehrnkeper-Magnet System公司的高磁能积稀土材料钕铁硼磁铁，规格为8 mm×5 mm×3 mm。本研究选用牙支持磁力扩弓矫治器（由南京大学医学院附属口腔医院技工中心制作），通过粘接带环，将矫治器固定在口内，并离开腭黏膜2 mm。当同极相对的磁块间距大于5 mm时，在一侧增加一个加力磁片，每月复诊一次，直到两初始磁块间的距离增加到7～8 mm后，进入保持阶段。总扩弓疗程在8～10个月（平均9.3个月）（图1）。

1.3 图像获取和数据处理

患者在磁力扩弓前拍摄CBCT（T1），磁力扩弓结束后，去除口内所有矫治器后再次拍摄CBCT（T2）。所有的样本均采用南京大学医学院附属口腔医院放射科CBCT机（VG，NewTom公司，意大利）进行颅颌面（额部至颏下区）扫描。扫描范围：14 cm×14 cm×17 cm；扫描条件：管电压110 kV，管电流23 mA，曝光时间3.6 s；图像数据的重建层厚为0.25 mm。扫描后数据以DICOM格式保存。

1.4 数据的测量

测量项目：上颌第一磨牙近中颊根（U6M）、远中颊根（U6D）、腭根（U6P）长度，上颌第二前磨牙颊根（U5B）长度，上颌第一前磨牙颊根（U4B）长度。

在工作站的电脑（分辨率为2 560×1 600像素）上用QR-NNT分析软件对数据进行多层面重组（multi-planar reformation，MPR），包括矢状面、冠状面和轴面重建。所有CBCT的测量都是在上颌第一磨牙根分叉标准水平的矢状面和冠状面上进行[5]。选择经过颊侧和腭（舌）侧釉牙骨质交界处两点的直线为第一个参考线，再选择经过牙根尖点（牙根未发育完成时选择根部最凸点）且与第一个参考线相平行的直线为第二个参考线，相平行的两个参考线之间的垂直距离作为该测量牙的牙根长度。此方法的精确性在0.19～0.32 mm[6]。治疗前后牙根长度变化作为牙根吸收量（图2）。

测量中，如在CBCT影像中牙根尖影像不能准确定点、明显弯根、两次测量值之差大于0.5 mm时均被排除。32例患者共纳入190颗牙齿，302个牙根。测量工作由同一研究者在一定连续时间内完成，所有原始数据均测量2次，取2次平均值。2周后，随机选取20例患者所扫描的数据再次重建、测量，计算重复测量的相关系数。使用Houston[7]提出的方法来评价方法误差和可信系数。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件对实验数据进行分析，采用配对t检验分析组内扩弓前后的牙根长度差异性，采用成组t检验分析组间的差异性，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

20例患者初次测量与2周后重复测量的相关系数为0.929（P<0.05），方法误差和可信系数分别为0.48 mm和0.93。所有后牙牙根长度在磁力扩弓后略有增加的趋势，但差异无统计学意义（P=0.221 6）；G1组在术后牙根长度增加，差异有统计学意义（P<

0.05）。在支抗牙G2组牙根长度减少，而非支抗牙G2组牙根长度变化不大（表1）。

3 讨论

本研究是选择CBCT作为观察牙根吸收的影像学方法。近年来，CBCT的应用为牙根形态学研究和根尖周病的影像诊断带来了较大的进步，并显示出独特的优势。CBCT主要适用于硬组织的探测，大致可分为小照射视野CBCT和大照射视野CBCT。本研究使用了适合口内疾病诊断的小视野CBCT机。该CBCT兴趣区域较小，与医疗CT相比[8]，其优势是进一步提高了图像的准确性及分辨率，并降低了扫描时间、辐射剂量和伪影。同时，CBCT具有较高程度的重现性，即使牙的位置在正畸矫治过程中处于变化的状态[6]。Lund等[2]用CBCT测量牙根长度与直接测量法进行比较后，认为CBCT能够准确显示牙根形态变化。Dudic等[9]分别用CBCT和全景片来观察正畸术后的牙根吸收率，发现两种方法观察结果差异显著，CBCT观察牙根吸收率达到56.5%，而全景片观察到只有31%牙根吸收。通过CBCT对牙根吸收的研究后，进一步细化了牙根吸收的分类[10]。CBCT也可有效地观察牙根的颊侧面和腭（舌）面的吸收，这是传统X线片观察不到的变化。分析颊腭侧面的吸收凹陷可能导致牙根长度变短。因此，为了减少严重牙根吸收的风险，根面吸收的早期诊断是非常必要的，而颊腭侧的斜形吸收也可能成为今后CBCT观察牙根吸收的主要方向之一。

本研究选择同一种改良式磁力扩弓矫治器，磁块间的斥力是直接加载在上颌第一磨牙和第一前磨牙的牙根和牙周组织，继而传递到牙槽弓和上颌骨。快速扩弓支抗牙倾斜移动较少，其骨性效应可达1/2，但支抗牙牙根吸收明显[1]。慢速螺旋扩弓的骨扩展只占牙扩展的1/6[11]。而磁力扩弓的骨效应约占总扩宽量的1/4[12]，不同年龄组对扩弓力产生的骨效应不同，但其支抗牙承受力的方向和大小相似，其移动方式以倾斜移动为主。总扩弓时间也在8～10个月之间，从扩弓时间来讲，磁力扩弓属于慢速扩弓。为消除扩弓效果对后牙牙根吸收可能产生的影响，在本研究中，磁块间距增加量（代表扩弓效果）都在7～8 mm之间。关于不同性别患者在受矫治力前后牙根吸收情况一直存在着较大的争议。Baysal等[1]认为扩弓后牙根吸收无性别差异，另一些学者[13]认为女性患者牙根吸收的危险性大于男性，同时男女生长发育时期差异较大，因此本研究选择女性患者为研究对象，尽可能排除其他可能的影响因素。加力方式是正畸术后牙根吸收的主要相关因素之一。Segal等[14]认为持续加力会大大增加牙根吸收的风险，并提出在加力间需要2～3个月的间断期。传统的快速和慢速机械力扩弓，对任何患者都采用相同的加力时间和加力方式（即在固定时间内旋转相同圈数的扩弓螺簧），其扩弓力属于持续力。与之相比，磁力扩弓相对温和，矫治器对每个患者加载最初的力值是相同，但随着磁块间距离增加的不同，扩弓斥力也随之改变，继而加载在每个个体的扩弓力值有所差异，这属于个体差异的间断力，这种加力方式有助于牙骨质及牙周组织的自身修复[15]。

在本研究中，G2组的支抗牙（上颌第一磨牙和第一前磨牙）发生牙根吸收，而G1组的支抗牙并没有出现牙根吸收。Linge等[16]也发现11岁以后开始正畸治疗的患者比11岁前矫治患者的牙根吸收更明显。这可能由于前期牙本质和类牙骨质比其钙化后对牙根吸收表现出更强的抵抗力[17]，发育中的牙根同样对牙根吸收环境表现出更大的耐受力；在对牙齿加载一定的作用力时，开放的根尖口可以减少牙髓组织发生局部循环障碍，继而避免了血管压迫而产生的再吸收过程[18]。本研究中，G1组扩弓后的牙根长度有增加趋势，这与Kinzinger等[4]研究结果一致。青少年10岁之前牙根生长量较大，而10～13岁时牙根仍有一定的生长，但生长量较小。本研究G1组患者平均年龄在11岁，因此牙根仍存在着生长量，其测量结果也证实了矫治力并没阻止支抗牙后期的生长量。许天民等[19]认为适当的矫治力有可能促进根尖未发育完成的牙根进一步生长，继而牙根长度在受力后仍有增加趋势。由此可见，矫治时期的选择是牙根吸收的重要因素之一，这提示选择恰当的正畸矫治时期可以减少或避免牙根吸收的发生。

在本研究磁力扩弓后，根尖孔已闭合的支抗牙牙根存在着一定的吸收风险，而根尖孔未闭合的牙根对矫治力呈现更好的耐受力和适应性，即牙根吸收与牙根发育时期以及加力方式有着紧密的联系。因此建议早期进行磁力扩弓矫治，对牙根发育完成的患者尽可能应用骨支抗的扩弓方式以及结合外科手术的扩弓方法，以减少对后牙牙根的影响。

[参考文献]

[1] Baysal A， Karadede I， Hekimoglu S， et al. Evaluation of root resorption following rapid maxillary expansion using cone-beam computed tomography[J]. Angle Orthod， 2012， 82（3）：488-494.

[2] Lund H， Gr?ndahl K， Hansen K， et al. Apical root resorption during orthodontic treatment. A prospective study using cone beam CT[J]. Angle Orthod，2012， 82（3）： 480-487.

[3] 马巧玲， 孙方方， 卢晓林， 等. 新型磁力扩弓矫治器动物模型的建立[J]. 中华口腔正畸学杂志， 2012， 19（1）：32-33.

[4] Kinzinger GS， Savvaidis S， Gross U， et al. Effects of Class Ⅱ treatment with a banded Herbst appliance on root lengths in the posterior dentition[J]. Am J Orthod Dentofacial Or-thop， 2011， 139（4）：465-469.

[5] Pangrazio-Kulbersh V， Wine P， Haughey M， et al. Cone beam computed tomography evaluation of changes in the naso-maxillary complex associated with two types of ma-xillary expanders[J]. Angle Orthod， 2012， 82（3）：448-457.

[6] Lund H， Gr?ndahl K， Gr?ndahl HG. Cone beam computed tomography for assessment of root length and marginal bone level during orthodontic treatment[J]. Angle Orthod， 2010， 80（3）：466-473.

[7] Houston WJ. The analysis of errors in orthodontic measure-ments[J]. Am J Orthod， 1983， 83（5）：382-390.

[8] Tsiklakis K， Donta C， Gavala S， et al. Dose reduction in maxillofacial imaging using low dose Cone Beam CT[J]. Eur J Radiol， 2005， 56（3）：413-417.

[9] Dudic A， Giannopoulou C， Leuzinger M， et al. Detection of apical root resorption after orthodontic treatment by using panoramic radiography and cone-beam computed tomogra-phy of super-high resolution[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop， 2009， 135 （4）：434-437.

[10] Durack C， Patel S， Davies J， et al. Diagnostic accuracy of small volume cone beam computed tomography and intrao-ral periapical radiography for the detection of simulated ex-ternal inflammatory root resorption[J]. Int Endod J， 2011， 44（2）：136-147.

[11] Frank SW， Engel GA. The effects of maxillary quad-helix appliance expansion on cephalometric measurements in growing orthodontic patients[J]. Am JOrthod， 1982， 81（5）：378-389.

[12] 马巧玲， 李煌， 王铁梅， 等. 螺旋CT测量磁力扩弓后上颌牙列位置的三维变化[J]. 国际口腔医学杂志， 2012， 39（4）：435-438.

[13] Kjaer I. Morphological characteristics of dentitions deve-loping excessive root resorption during orthodontic treat-ment[J]. Eur J Orthod， 1995， 17（1）：25-34.

[14] Segal GR， Schiffman PH， Tuncay OC. Meta analysis of the treatment-related factors of external apical root resorption[J]. Orthod Craniofac Res， 2004， 7（2）：71-78.

[15] Acar A， Canyürek U， Kocaaga M， et al. Continuous vs. dis-continuous force application and root resorption[J]. Angle Orthod， 1999， 69（2）：159-163.

[16] Linge BO， Linge L. Apical root resorption in upper anterior teeth[J]. Eur J Orthod， 1983， 5（3）：173-183.

[17] Chutimanutskul W， Ali Darendeliler M， Shen G， et al. Changes in the physical properties of human premolar cementum after application of 4 weeks of controlled orthodontic forces[J]. Eur J Orthod， 2006， 28（4）：313-318.

[18] Mavragani M， B?e OE， Wisth PJ， et al. Changes in root length during orthodontic treatment： advantages for imma-ture teeth[J]. Eur J Orthod， 2002， 24（1）：91-97.

[19] 许天民， S Baumrind. 青少年期正畸治疗与上中切牙牙根吸收的关系[J]. 中华口腔医学杂志， 2002， 37（4）：265-268.

（本文编辑 杜冰）