无托槽隐形矫治对替牙期上颌横向发育不足患者扩弓的骨性效应

韦梦瑶,胡心怡,李 晅,2,3*

(1国家儿童医学中心,复旦大学附属儿科医院口腔科,上海 201102;2上海市口腔医院口腔正畸科;3上海市颅颌面发育与疾病重点实验室;*通讯作者,E-mail:lixuan_kq@fudan.edu.cn)

1 资料和方法

1.1 病例来源

本研究根据预实验的结果进行样本量的估算,共纳入上海市口腔医院口腔正畸科和复旦大学附属儿科医院口腔科就诊患者48例,其中男23例,女25例,平均年龄(8.10±0.60)岁,治疗期间牙快组一名患儿因故退出治疗。

1.2 纳入与排出标准

纳入标准:①替牙期患者,上下恒中切牙已萌出,上下第一恒磨牙已萌出并建立咬合,乳磨牙牙根尚未吸收;②经CBCT诊断,患者上颌骨横向发育不足的范围为3.0～3.5 mm;③无明显呼吸困难;治疗前诊断为阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)的患者,经耳鼻喉科会诊保证上气道通畅后纳入;④无颞下颌关节紊乱病症状和体征;⑤无系统性疾病。

排出标准:①罹患影响牙齿移动的系统性疾病;②严重的牙颌面畸形;③乳尖牙及乳磨牙大面积牙体缺损,牙冠短小、磨耗明显,已行根管治疗或乳磨牙牙根开始吸收等;④有呼吸困难;⑤有颞下颌关节紊乱病的症状或体征。

本研究经上海市口腔医院(沪口防伦审[2020]003号)及复旦大学附属儿科医院伦理委员会(复儿论审[2021]528号)批准。

1.3 影像学检查及测量分析

1.3.1 影像学检查 治疗前后分别拍摄患者锥形束CT(KaVo OP 3Dvis,Imaging Science international,LLC,德国),输入功率1 100 VA,管电压90 kV,电流60 mAs,投照范围23 cm×17 cm,层距0.3 mm。获取的CT数据经三维重建上下颌骨,进行数据采集及分析。

1.3.2 牙弓基骨宽度测量并计算上下颌牙弓基骨宽度差 获取的CBCT数据经三维重建上下颌骨,进行数据采集及分析。采用宾夕法尼亚法大学横向测量法[4]测量上下颌的牙弓基骨宽度。双侧上颌第一磨牙近中颊尖位置的基骨与颧骨支撑体的交点间的距离(d1,见图1)为上颌基骨的宽度;双侧下颌第一磨牙根分叉处对应的颊侧骨皮质之间的距离(d2,见图1)为下颌骨的宽度,两者差值(d1-d2)为上下牙弓匹配程度,即上下颌牙弓基骨宽度差(WD)。

d1为上颌牙弓基骨宽度,d2为下颌牙弓基骨宽度

1.3.3 扩弓量测量计算及Wilson曲角测量计算 治疗前上下牙弓基骨宽度差记为WDT0,治疗后上下牙弓基骨宽度差记为WDT1。本研究测量治疗前后患者上下牙弓基骨宽度差的变化(WDT1-WDT0)为患者骨性扩弓量,并据此计算扩弓率,即骨性扩弓量(WDT1-WDT0)/预置扩弓量×100%。

同时,在同一界面测量双侧上颌第一恒磨牙近中颊尖层面的颊舌尖连线交角的上角(见图2),本研究组称之为Wilson曲角(∠W),此角度可显示Wilson曲度的变化,从而反映治疗前后上颌磨牙在牙槽骨中直立程度的变化。治疗前患者Wilson曲角记为∠WT0,治疗后Wilson曲角记为∠WT1,两者差值(∠WT1-∠WT0)为Wilson曲角变化。

图2 Wilson曲线上角(∠W)

1.4 患者分组

根据无托槽隐形矫治器支持方式及扩弓速率不同分为4组:牙及黏膜支持性快速扩弓组(混快组)、牙及黏膜支持性慢速扩弓组(混慢组)、牙支持性快速扩弓组(牙快组)、牙支持性慢速扩弓组(牙慢组)。牙支持式无托槽隐形矫治器为常规设计(见图3A);牙及黏膜支持式无托槽隐形矫治器则更多地保留双侧腭穹隆的部分,增加接触面积(见图3B)。

A.牙支持式 B.牙及黏膜支持式

快速扩弓组每2 d更换一副隐形矫治器;慢速扩弓组每7 d更换1副隐形矫治器。每副矫治器扩弓量为0.2 mm,共20副,总计扩弓量设计为4 mm。混合支持组和牙支持组的上后牙区分别预设根颊向(负)转矩10°和15°。所有纳入的48例患者根据来诊顺序按随机数字表法入组。扩弓完成后进入保持阶段,治疗与保持时间共计6个月。

1.5 统计学分析

本研究所有测量由同一位有3年正畸工作经验的医生完成,重复测量3次取均值。测量数据采用SPSS 20.0软件包(IBM,美国)进行统计学处理。同组患者治疗前后差异比较采用配对样本t检验,不同组患者组间比较采用独立样本t检验,均为双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 牙弓基骨宽度变化

本研究中,治疗前4组患者的WDT0差异无统计学意义(P>0.05)。牙弓基骨宽度测量结果显示,各组患者经扩弓后牙弓基骨宽度均有显著增加(P<0.01,见表1)。扩弓量计算结果显示,相同扩弓速率(快/慢),混合支持组较牙支持组扩弓量明显增大(P<0.05);相同矫治器支持方式(混合支持/牙支持),快扩组与慢扩组间比较扩弓量差异无统计学意义。扩弓率计算结果显示,相同扩弓速率,混合支持组较牙支持组扩弓率显著提高(P<0.05);相同矫治器支持方式,快扩组与慢扩组间比较扩弓率无统计学差异。

表1 治疗前后患者的牙弓基骨宽度差(WD)、扩弓量及扩弓率

2.2 Wilson曲角变化

组内比较结果显示,治疗后的Wilson曲角较治疗前均有增加,差异具有统计学意义(P<0.01,见表2)。组间比较结果显示,相同扩弓速率,混合支持组较牙支持组Wilson曲角明显增大(P<0.01);相同矫治器支持方式,快扩组与慢扩组间比较Wilson曲角无统计学差异(见表2)。

表2 治疗前后Wilson曲角的变化 (°)

3 讨论

在精确性方面,无托槽隐形矫治技术有其优势。在进行牙弓扩展时,每副矫治器的牙弓宽度大于实际的牙弓宽度,矫治器在口内就位后,矫治器因与牙弓宽度的差异发生弹性形变而产生推力,使牙齿发生颊向移动。常用的隐形矫治均为牙支持设计,本研究纳入替牙期上颌横向发育不足的患者,考虑到乳磨牙能够承担的力量有限,在牙支持设计的基础上,增加了混合支持式的设计,旨在探讨不同支持方式和不同扩弓速度情况下无托槽隐形矫治扩弓的骨性效果。

3.1 牙弓基骨宽度的变化

Andrews口颌面协调六要素[7]以及Tamburrino等[4]研究发现,上下颌宽度协调的患者,其上颌基骨宽度大于下颌基骨宽度约5 mm。本研究纳入替牙期上颌横向发育不足范围为3～3.5 mm的患者,预设4 mm扩弓量进行扩弓。4组患者治疗后牙弓基骨宽度差明显增大(P<0.01),提示无托槽隐形矫治器技术在替牙期患儿扩弓过程中有骨性扩展的能力。组间对比,混合支持组的扩弓量和扩弓率大于牙支持组(P<0.05)。混快/慢间及牙快/慢间扩弓量和扩弓率差异无统计学意义(P>0.05),提示混合支持式在实现扩弓效率方面更具优势,而不同扩弓速率对骨性扩展效应无明显差异,这个结果与传统扩弓研究结果一致[8]。

罗卫红等[9]对46例上颌发育不足的患者(8～12岁)分别采用传统Haas扩弓器和MSE扩弓器进行骨性扩弓发现,骨性扩弓实现率(实际腭中缝打开量/扩弓器打开量)分别为68%和83%,其中MSE扩弓实现率高的原因主要是利用种植钉形成腭部双皮质支抗,对腭骨板直接加力,可以抗衡上颌骨周围结构,获得更多的骨效应。本研究结果显示,扩弓骨性实现率为70%～80%,介于罗卫红等[9]研究中的Haas与MSE之间,这可能与本研究样本量年龄相对较小、扩弓骨性反应较好有关。

3.2 Wilson曲线的变化

当上颌骨宽度不足时,上颌磨牙会代偿性颊倾,导致Wilson曲线弧度锐化,腭尖下垂,过锐的Wilson曲线及腭尖下垂会干扰下颌运动过程,是CO/CR(central occlusion/central relation)不一致的原因之一[4]。因此,正畸治疗需通过扩弓改善横向颌骨间关系,平整Wilson曲线,使上颌后牙直立在牙槽骨中,从而消除潜在的咬合干扰点,保证颞下颌关节的稳定性。本研究测量双侧上颌第一恒磨牙颊舌尖连线交角的上角为Wilson曲角,显示Wilson曲度的变化。

无托槽隐形矫治扩弓的牙齿移动方式为颊向整体运动和倾斜移动,且扩弓量与倾斜移动程度成正比[10]。罗卫红等[9]研究显示Haas扩弓伴有后牙颊倾,MSE仍有部分患者因腭骨密度、厚度等出现磨牙颊倾现象,此副作用小于Haas矫治器。Zhou等[11]研究成人无托槽隐形矫治器上颌牙性扩展时第一恒磨牙移动量冠:根为5:2,牙冠颊向倾斜移动过多会产生腭尖下垂、垂直距离增高等问题。Lione等[12]研究发现采用无托槽隐形矫治技术扩弓时对后牙区额外设置根颊向转矩,可有效防止牙齿过多倾斜移动,但同时也需避免后牙牙根有穿透颊侧牙槽骨的风险。有研究显示,若在扩弓时直立牙齿,后牙区预置10°～13°根颊向转矩较为合适[13]。参考该数据,并结合替牙期上颌横向发育不足患者临床戴用情况及混合支持组就位情况,本研究在混合支持组和牙支持组的磨牙区分别预置了10°和15°的根颊向转矩。本研究扩弓后,4组患者的治疗后Wilson曲线均有效平整,混合支持组较牙支持组的Wilson曲角变化明显。混合支持组在比牙支持者预置值小5°的前提下,Wilson曲线平整更显著,进一步显示了混合支持式无托槽隐形矫治扩弓的优势。随着矫治后磨牙的直立,将对患儿下颌运动及上下牙弓间三维方向的关系调整有一定的帮助。

本研究明确了替牙期使用无托槽隐形矫治器技术进行扩弓的骨性效应,创新性使用了牙及黏膜支持式的扩弓方式,并发现混合支持式的扩弓方式更有优势。但是,本研究选择上颌横向发育不足的范围是3.0～3.5 mm,无托槽隐形矫治技术是否适用于更大范围的上颌横向发育不足患者,需进一步研究。此外,无托槽隐形矫治器技术在后牙区预设一定量的根颊向转矩,对维持后牙牙根直立在牙槽骨中的位置,提升颌面部功能健康有显著效果。