上颌骨性扩弓器在成人上颌横向发育不足治疗中的研究进展

汪 华, 徐卫华, 郑之峻

随着社会的发展和物质生活的丰富,人们对于面部美观的要求越来越高,牙牙合畸形也越来越受到关注。上颌横向发育不足(maxillary transverse deficiency,MTD)是一种常见的错牙合畸形,临床表现主要为上颌牙弓狭窄、腭盖高拱、单侧或双侧后牙反牙合、牙列拥挤等[1]。MTD病因复杂,除了先天性因素外还有后天性因素,例如口呼吸、舌低位、不良吮吸习惯等[2]。研究显示,MTD在乳牙列期和混合牙列期的患病率高达8.0%～23.3%,在恒牙列期的发病率达9.4%[3]。由于成人MTD患者腭中缝闭合,治疗的方法主要是骨性扩弓治疗,其临床效果已通过多种疗效评价方法得到证实。本文对现有的上颌骨性扩弓器(maxillary skeletal expander,MSE)的研究进展进行总结,为临床工作者合理有效地选择治疗方案提供参考。

1 扩弓治疗

在颌骨的生长发育过程中,腭部骨缝的生长可以持续到青少年晚期,因此利用骨缝的生长开展扩弓矫治能够达到横向扩宽上颌骨的目的。扩弓治疗是为了扩大上颌骨及牙弓宽度,扩展腭中缝,改善上颌腭部宽度,使上下颌骨宽度相匹配。随着科学技术的发展,目前扩弓治疗有多种方法[4]。

1.1扩弓的机制 Hou等[5]的研究发现,上颌骨在扩弓矫治力的作用下,腭突之间组织中的成骨细胞增殖,促进了软骨和骨形成,同时破骨细胞活化促使骨改建。当骨形成大于骨吸收时,新骨形成,腭中缝分离,上颌横向扩张。随着年龄的增加,骨缝逐渐由纤维性结合转变为骨性嵌合,扩张阻力会逐渐增加,所以一般扩弓的最佳年龄是在青少年期,腭中缝未完全钙化闭合之前。但有学者通过对尸体腭中缝标本的研究发现,25岁以下的成年人腭中缝尚未完全闭合,30岁以后腭中缝骨性融合才逐渐增多,部分人群腭中缝可能终生都不会完全骨化[6]。可见腭中缝融合程度存在个体差异,这也为成人扩弓奠定了基础。

1.2腭中缝成熟度分类 根据腭中缝的发育情况,把腭中缝分为几个阶段。Melsen[7]提出腭中缝的发育分3个时期：婴儿期,腭中缝为Y形;青春前期,呈弯曲波浪形;成年期,骨缝处骨质锁结呈岛状。Angelieri等[8]应用锥束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)观察腭中缝的形态,并把腭中缝的成熟度分为A-E 5个阶段。阶段A为腭中缝呈一条较为平直的高密度线,没有或很少相互交叉;阶段B为腭中缝呈一条锯齿状的高密度线,局部可能有2条相互平行的高密度线条或低密度团块;阶段C为腭中缝出现两条相互平行的锯齿状高密度线,在某些区域被小的低密度团块分隔;阶段D为腭中缝从后向前开始钙化,腭骨部分的中缝已不可见,上颌骨部分的中缝尚未融合,仍为两条锯齿状高密度线;阶段E为不再看到腭横缝,腭横缝以前的腭中缝开始融合,局部已无法识别,密度与周围骨质一致。闫颖等[9]对211例患者腭中缝的CBCT研究,从各阶段平均年龄来看,阶段A约为8岁,阶段B为10～11岁,阶段C约为14岁,阶段D约为18岁,阶段E约为20岁。这5个阶段的划分能更准确地判断腭中缝的发育情况,也有助于医师合理选择扩弓装置。

1.3扩弓的方法 扩弓矫治主要有5种方法[10],分别是上颌快速扩弓(rapid maxillary expansion,RME)、上颌慢速扩弓(slow maxillary expansion,SME)、反复交替式上颌快速扩缩弓(alternate rapid maxillary expansion and constriction,Alt-RAMEC)、外科辅助上颌快速扩弓(surgically assisted rapid palatal expansion,SARPE)、种植支抗辅助上颌快速扩弓(miniscrew-assisted rapid palatal expansion,MARPE)。卢怡和彭友俭[11]认为,对于腭中缝发育在阶段A和阶段B的患者行RME,因为这时扩弓阻力小,能形成更多骨骼效应,常能获得理想预后;对于阶段C的患者,也可以行传统RME,虽然阶段C扩弓阻力较阶段A和阶段B有所增加,但实现非手术介入的上颌扩弓治疗仍有可能。Ladewig等[12]也认为由于阶段C腭中缝可能即将开始融合,应该立即启动扩弓治疗程序;对于阶段D和阶段E,腭中缝已经部分或全部钙化,妨碍传统RME的扩张,所以SARPE或MARPE可能是更好的选择。成年后也会存在上颌腭中缝未完全闭合的情况,可以根据CBCT检查腭中缝的成熟度及Angelieri等[8]提出的腭中缝分期方法选择更合适的矫治方法,这样扩弓才能获得更多的骨效应,减少带来的牙效应副作用。

1.4扩弓疗效的评价 理想的扩弓效果是获得最大化的骨效应和最小化的牙效应。评估扩弓的疗效主要包括上颌扩弓治疗前后的牙弓形态及大小变化;牙、牙槽骨及上颌骨腭部的变化;颌骨的垂直向变化;软组织及气道的变化等[13]。牙弓形态的变化主要是测量上颌牙弓在治疗前后两侧尖牙、前磨牙、磨牙之间宽度的变化,用以衡量牙弓前、中、后段扩开的情况。牙齿的变化主要是看上颌磨牙倾斜度,磨牙颊倾的程度越严重,代表扩弓时牙齿受力越多,扩弓效应中牙效应也越多。牙槽骨的变化主要是看磨牙颊侧牙槽骨的厚度改变、倾斜程度、骨开窗情况、牙槽嵴顶的高度变化等。上颌骨腭中缝扩开程度是扩弓中骨效应的直接表现,腭中缝可以通过CBCT的影像重叠来比较治疗前后腭中缝的变化[14],测量腭中缝前、后段的宽度,用以分析前后段扩弓的情况。颌骨的垂直向变化是看后牙腭尖是否有伸长,因为腭尖伸长会导致下颌的向下向后顺时针旋转,下颌平面角增大,下面高增大等。软组织的变化指标可以参考鼻孔和鼻翼基底的宽度变化、上气道体积变化等。

1.5成人骨性扩弓方法比较 对于没有腭中缝生长潜力的成人MTD患者,腭中缝成熟度为阶段D和阶段E,可以选择MARPE或SARPE,均可有效地打开腭中缝。王晓雅等[15]对MARPE和SARPE对比研究的结果表明,两者均可有效打开腭中缝,骨性的宽度指标均增加。但MARPE组除了上颌第一磨牙处宽度和鼻腔宽度变化量比SARPE组小,其余各项骨性宽度指标变化量均大于SARPE组,提示MARPE的综合骨性效应较SARPE大。罗卫红等[16]尝试用超声骨刀劈开腭中缝,1周后再上MARPE继续扩弓,可以早期解除腭中缝的阻力,减少MARPE扩弓的时间,增加扩弓效率,也减少扩弓对牙齿的影响作用。MARPE和SARPE各有缺点。由于腭中缝阻力存在差异,骨缝打开困难的患者会使得MARPE的种植钉出现弯曲现象,或者种植钉未穿透上颌双层骨皮质导致支抗不足,会出现种植钉倾斜,影响扩弓效果。SARPE需要外科医师辅助,手术创伤比较大,有损伤血管神经的风险,患者有恐惧心理,术后疼痛也较重。

2 MSE

2.1分类 MARPE主要分为2类,一类是以Cantarella等[17]设计为代表的MSE,它是用4颗平行植入的微型种植钉固定扩弓器于上颌腭中缝两侧,并伸出支持臂与两侧磨牙连接;另一类是以Lin等[18]设计为代表的C-扩弓器,同样是支抗钉植入腭中缝两侧,但不设计支持臂和带环,不与牙齿直接受力。目前在临床上应用较广泛的MSE矫治器,已经过数个版本的改良。

2.2操作方法 根据患者的模型和相关资料,确定植入位置,对矫治器进行数字化加工制作,注意腭顶和扩弓器之间的间隙最大不要超过1 mm。确定安装位置后,局麻下植入4颗微型种植钉,要求种植钉垂直穿透上颌腭部双层骨皮质(见图1)。植入1～2周后可以开始加力扩弓,合计扩弓约0.4 mm。扩弓结束后停止加力,保持不少于6个月的时间,确保腭中缝的骨质长好。保持期间,可以拆除带环和连接杆,只保留中间扩弓器主体部分,但注意要用树脂封住加力孔,保持扩弓器扩开的距离。

ⓐ制作好的矫治器模型;ⓑ矫治器植入口内;ⓒ支抗钉穿透双层骨皮质;ⓓ扩弓后的CBCT图像

2.3扩弓疗效 MSE的成功率可以高达91.6%～96.0%[19]。传统牙支持式扩弓器在腭中缝的水平面上,牙弓前段扩开程度大于后段,表现为由前向后的“V”形扩弓,但MSE在前段和后段扩开程度相同,腭中缝可以被平行扩开。这是因为矫形力通过支抗钉直接作用于上颌基骨,力量纵向分布于整个腭中缝两侧。扩弓时力量分布均匀,腭中缝前、后段可以被平行扩开。MSE的扩弓效应以骨效应为主,骨效应可以达到43%～68%[20]。相比于传统扩弓,大幅减少了牙效应,减轻了上磨牙颊向倾斜、舌尖下垂、牙根吸收等副作用[21]。MSE对面部软组织也有一定的影响。有研究表明,MSE骨性扩弓在一定程度上会对鼻部软组织产生影响,鼻尖和鼻翼宽度会有所增加,鼻翼基底和鼻孔宽度也有增加,平均增加0.7 mm和1.3 mm[22]。MSE骨性扩弓可增大眼眶周骨骼横向宽度,对成年女性眼眶容积有轻微的扩大效应[23]。MSE扩弓后发现鼻部气道的前、中段横截面积显著增大,鼻腔容积增加15.3%[24],这可改善部分患者的鼻通气和鼻咽功能。

2.4MSE的缺点 MSE并不确保有效,也存在不能扩开上颌的情况。一般腭部植入支抗钉脱落风险较低。如果患者口腔卫生较差,支抗钉周围软组织红肿,发生种植体周围炎,会使支抗钉松动脱落,最终会导致扩弓失败。过窄且高拱的上腭难以正确安装矫治器,植入的支抗钉若不能完全垂直穿透双层骨皮质,在打开腭中缝的过程中,支抗钉可能因承受较大的矫形力而发生弯曲,从而影响扩弓的效果。螺旋扩弓器中间的螺纹滑丝,加力不能转动扩弓器,力量就无法传到骨骼,也会影响扩弓。MSE植入支抗钉时,要注意避开血管和神经。扩弓初期患者会有异物感,但随着治疗时间延长,患者的异物感明显降低。并非所有扩弓都能达到左右侧完全对称,有研究表明存在不对称扩弓的现象,横向移动量较大的一侧比移动量较小的一侧平均增大1.1 mm,可能与双侧骨缝的阻力不同、骨密度不一致,以及单侧后牙反颌患者双侧咀嚼力差异等因素有关[25]。

3 MARPE的研究现状

3.3发展前景 在上颌的扩弓治疗中,骨性扩弓可以使得上颌硬腭横向明显增加,上颌骨的改变同时影响上呼吸道的容积。这对于有上呼吸道阻力的患者来说是一种新的解决思路。Calvo-Henriquez等[35]对非生长期MTD患者的研究表明,MSE扩弓作用也对上呼吸道有一定的影响,扩弓的同时也扩大鼻腔的通气,可以缓解阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)患者的症状,但是这不能作为治疗OSAS的常规方法。国外有研究报道肯定了正畸医师在OSAS诊断和治疗中的作用,支持快速腭扩弓作为对腺样体、扁桃体切除术无反应的非肥胖儿童OSAS患者的替代治疗[36]。国内文献也有较多关于儿童OSAS患者可以通过扩弓矫治缓解通气阻力的报道。双期矫治可在早期利用生长发育潜力和咀嚼肌力量促进颌骨的生长改良,在骨骼关系正常后再进行第二期矫治,联合功能矫治器产生的上气道变化经固定矫治后仍可保持稳定[37]。对于合并口腔及颌面发育问题的OSAS患儿,《中国儿童阻塞性睡眠呼吸暂停诊断与治疗指南(2020)》[38]指出,口腔矫治是儿童OSAS的重要补充治疗措施。对儿童临床耳鼻喉科医师及呼吸科医师而言,明确了口腔正畸评估的重要性,并建立联合口腔科综合治疗的诊疗观念。在口腔矫治期间,OSAS患儿需要定期完成口腔科正畸随访,对于伴有口呼吸不良习惯的OSAS患儿,口面肌功能训练可作为辅助治疗手段。基于同样的原理,上颌扩弓可能成为治疗成人MTD的OSAS患者的相关辅助疗法。MARPE发展时间不长,关于并发症和后期的随访研究等并不完善,对于3～5年的术后随访有相关报道[39],但治疗结束后的长期后续报道并不多见。治疗后的复发情况,扩弓后对于牙齿、牙周、骨骼、呼吸通气等方面没有长期的后续报道,尚未有足够的数据支撑对扩弓治疗结束后的研究。

4 结语

随着人们对口腔相关认知的提高,越来越多的患者有矫治需求。针对MTD的成人患者,MSE是一种很好的选择。比起传统固定扩弓器,骨性扩弓效果好,牙效应小,扩大了上颌扩弓矫治的年龄范围,对于腭中缝没有生长发育潜力的成人也有很好的扩弓效果。MSE适用于腭中缝成熟度为阶段C和阶段D的患者;阶段E若年龄较小,腭中缝钙化沉积时间短,也能获得较好的治疗效果。但对腭盖过于高拱的患者,并不能正确安装MSE,可以选择其他类型的矫治器。临床上患者通常会对微型支抗钉有惧怕心理,而且术后的疼痛也不可避免,支抗钉植入可能会引起一些并发症或副作用,扩弓治疗可能会引起鼻部面部软组织的轻微改变,对这些问题都需要与患者做好充分的术前沟通。临床医师根据患者的情况,合理有效地选择治疗方案,全面地考虑风险和效应。对于MSE扩弓后的长期效果,仍需要更多的研究证实。