无托槽隐形矫治扩弓效率的研究

周丽娟 王 斌

无托槽隐形矫治器于1999年被作为一种新型的矫治工具正式面世，可矫治轻度错畸形，如牙列轻度拥挤、牙列散隙等[1],因舒适、美观、卫生以及复诊次数少等特点而广受患者青睐[2-3]。近年来，口内数字化彩色三维图像采集、收纳、处理、成像技术迅速发展，计算机辅助矫治材料制造和应用技术日趋成熟，以及患者对正畸治疗过程中的舒适度和美观度等要求明显提高，无托槽隐形矫治得到了临床广泛应用。作为一个新兴的矫治方法，其矫治器的压膜材料以及附件的设计持续改进，特别是在牙齿移动效率上能否达到高效的临床实现度一直是学者们研究讨论的热点。有研究[4-5]显示，ClinCheck软件设计模拟的牙齿终末位置并不能完全代表临床上的最终矫治效果。Simon等[6]研究表明，上前牙转矩实现效率可达42%，远中移动单个磨牙牙齿效率可达87%，牙齿移动方式和每一步设置的移动量均可能影响矫治效率。本研究通过测量分析采用无托槽隐形矫治器进行上下颌扩弓患者的牙弓宽度的变化，评价其实际扩弓效率，以供临床参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月至2018年12月就诊于合肥市口腔医院用无托槽隐形矫治器(Invisalign, Align Technology, USA)进行上下颌扩弓的牙弓狭窄、牙列轻度拥挤正畸患者12例，其中男性2例，女性10例，年龄14～32岁(14岁2人，15岁1人，余≥18岁)，平均(22.08±6.30)岁。纳入标准：①年龄≥14岁，面形基本对称，颅颌系统功能基本正常，无颞下颌关节紊乱症状、体征及病史；②除第三磨牙外牙列完整，无松动牙，非减数矫治；③第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙无牙体缺损或充填体，无偏侧咀嚼习惯，无明显磨耗；④无正颌、正畸以及其他颌面部外科手术史；⑤否认磨牙症；⑥依从性良好。所有患者均需充分了解无托槽隐形矫治器的正确佩戴使用方法以及需配合正确使用咬胶。

1.2 研究方法 治疗前，对患者进行全面的颜面口内检查，取治疗前的初诊记存模型，拍摄面像和口内像，拍摄全口曲面断层片和头颅侧位定位片。采集4组数据: ①患者的初诊寄存模型设为患者未矫治的真实初始状态；②采用ClinCheck软件三维数字化模型初始状态默认为患者未接受矫治的系统初始状态(并需与该患者口内照片比较确认无明显差异)；③ClinCheck软件中预设的扩弓矫治最后一步结束为无托槽隐形矫治器扩弓系统预置目标值；④在ClinCheck软件中预设的扩弓矫治停止前的一步，取患者口内研究模型，测量实际扩弓量。通过计算得到预设扩弓量(③-②)、实际扩弓量(④-①)、扩弓实现效率[(④-①)/(③-②)×100%]。每副矫治器要求戴用14 d，每天戴用时间不少于22 h。

1.3 观察指标 分别测量记录治疗前后上下颌双侧尖牙牙尖，以及第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙中央窝间的距离。所有测量均由同一医师完成，重复测量3次，取平均值。

2 结果

2.1 矫治前实际宽度与实际扩弓宽度比较 上颌第一前磨牙、上颌第二前磨牙、下颌第一前磨牙、下颌第二前磨牙的矫治前实际宽度、系统预置扩弓宽度、实际扩弓宽度的差异均具有统计学意义(P<0.05)。见表1、2。

表1 患者上颌各牙位矫治前后牙弓宽度比较

表2 患者下颌各牙位矫治前后牙弓宽度比较

2.2 预置扩弓量和实际扩弓量比较 上下颌各牙位的实际扩弓量均小于预置扩弓量，差异均具有统计学意义(P<0.05)。上下颌扩弓效率最高均为第一前磨牙，分别为70.97%、74.32%，其次是第二前磨牙、尖牙。见表3、4。

表3 患者上颌各牙位扩弓量和扩弓效率分析

表4 患者下颌各牙位扩弓量和扩弓效率分析

2.3 典型病例 患者,女，31岁，主诉上下牙列不齐，颊廊大。临床及X线检查示：安氏I类，骨型II类，下颌平面角高，下颌后缩，上下牙列轻度拥挤，上下颌牙弓狭窄。无托槽隐形矫治，方案为上下颌扩弓，前牙邻面片切解除拥挤并内收。第一阶段矫治方案，上下颌主动矫治器分别为17、18副。矫治后上下牙弓宽度协调，前牙覆合覆盖正常，尖牙磨牙I类关系，颊廊改善。系统测量显示上/下颌尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙的预置扩弓量分别为1.1/-1.5、2.2/1.2、3.9/3.3、3.9/3.6 mm，实际扩弓量为0.5/-1.7，1.5/1，4.6/2.5，2.2/2 mm,效率分别为45.5%/113.3%，68.2%/83.3%，117.9%/75.8%，56.4%/55.6%。见图1、2。

图1 上下颌扩弓患者矫治前口内资料

图2 上下颌扩弓患者矫治后口内资料

3 讨论

本研究结果显示，上颌扩弓效率从第一前磨牙的70.97%下降到第一磨牙的46.64%，前磨牙区的扩弓效率较高，而尖牙区和磨牙区的扩弓效率则偏低。下颌扩弓效率与上颌类似，第一前磨牙区效率较高，达74.32%；第一磨牙区效率最低，为63.33%，主要差别在于下颌磨牙区的扩弓效率较上颌略高。下颌扩弓预置扩弓量较上颌小，而上颌的实际扩弓量接近下颌的预置扩弓量，上下颌咬合的尖窝锁结关系和舌肌的推力，可能协助了下颌扩弓。

牙弓狭窄多发生于牙弓中段即前磨牙区，上下颌扩弓治疗时牙弓宽度增加集中于前磨牙区、磨牙区、尖牙区，前磨牙区宽度增加量尤为显著，对牙弓周径影响也最大[10]。早在1990年，Little等[11]学者就曾指出，尽管很难单纯地预测牙弓稳定性，但无论是在治疗中还是治疗后磨牙间尤其是尖牙间需维持原有宽度。李志芳等[12]研究也发现，尖牙扩弓效率明显低于前磨牙、磨牙区，滞后于治疗方案矫治设计，其可能原因为尖牙的单尖解剖形态导致矫治器包裹力不如双尖牙和多尖牙，以及尖牙处的口角口周肌群的压迫力抵消了一定的矫治力。无托槽隐形矫治器马蹄形的包裹形态使前牙区和磨牙区宽度变化较小的部分提供了较强的支抗。有研究[13]指出，无托槽隐形矫治器对越接近游离末端的牙齿控制力越弱。本文结果也显示磨牙区扩弓效率最低，原因可能是磨牙区牙周膜面积较大，远中支抗牙相应逐渐减少，矫治器对磨牙区的控制相应较弱，如果需要在此区域的生理范围内实现较大的扩弓效率，或需要采取增强矫治器远中控制的辅助装置。Aikaterini等[14]曾提出，增加使用合适的附件可能会使Invisalign无托槽隐形矫治器对上颌后牙区的整体扩弓更有效。当然扩弓设计有一定的限度，矫治方案对尖牙和磨牙的扩弓量设计，参照上前牙排齐后邻牙恢复正确的邻接关系以匹配标准牙弓型，扩弓量用于解除牙列拥挤，并可能需要结合适量的邻面去釉。不可无限度扩弓，以免导致骨开窗或骨开裂。从切牙至磨牙区解剖学特点，Park教授[15]曾指出上下颌皮质骨厚度自前向后均逐渐增厚，以及咀嚼力大小、软组织阻力等前后大小差异是否与扩弓效率差异相关，尚有待于进一步探讨。

赵祥等[16]研究表明，无托槽隐形矫治器扩弓后后牙颊侧倾斜度比快速扩弓、自锁托槽均小，表现了较好的颊舌向控制，而磨牙上是否安放附件对扩弓效率无明显影响，是否设计前磨牙和磨牙分步扩弓对扩弓效率的影响差异无统计学意义。本次研究未考虑个性化更改ClinCheck系统设置的附件，矫治设计涉及了传统附件(水平矩形附件、垂直矩形附件)和优化附件(优化控根附件、优化旋转附件、优化深覆伸长附件、优化多面控制附件)，那么不同附件以及移动方式的不同是否会相互影响则还有待持续探讨。

Houle等[13]研究发现，Invisalign无托槽隐形矫治器具有明显的扩展牙弓优势，上颌扩弓效率可达72.8%，下颌扩弓效率可达87.7%，与本文结果类似。Pavoni等[17]比较了低摩擦自锁托槽TIME3与Invisalign无托槽隐形矫治器的扩弓治疗效果，结果显示无托槽隐形矫治器扩弓效率相对滞后，但并不会缩短矫治总时长。目前，口腔扫描仪器仅能扫描牙冠形成三维数字模型，未涉及根颊舌向的扫描，那么虚拟预置的根颊舌向数据则无法准确评估临床实现效率，无法评估冠根移动比例变化等。如果能与锥形束计算机断层扫描成像技术相结合，克服这些限制，客观地三维视觉化限定牙齿运动生物学界限，那么将可能控制冠与根倾斜移动比例，保障扩弓稳定性和安全性。

综上所述，Invisalign无托槽隐形矫治器是行之有效的扩弓矫治工具。临床应用时应充分考虑矫治器特性因素，采取相应的矫治策略，如个性化附件、次序化的分步移动设计[18]等，以帮助矫治器发挥效率最大化，达成矫治目标。