第四军医大学口腔医学院博士顾泽旭:无托槽隐形矫治的支抗控制及临床策略

2020-08-31 20:33 海内网-海内第一互联网品牌

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  作者:顾泽旭
 
  引用本文: 顾泽旭. 无托槽隐形矫治的支抗控制及临床策略[J] . 中华口腔医学杂志, 2020, 55(8): 531-535. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20200513-00263.
 
  摘要
 
  透明矫治器包裹整个牙列,被认为能提供更好的组牙支抗,即除拟移动的牙齿,牙列内剩余牙齿整体作为支抗。然而实际移动牙齿时不期望发生移动的支抗牙也可产生移动,提示无托槽隐形矫治同样需要关注支抗问题。本文就无托槽隐形矫治中支抗控制问题进行阐述,对比固定矫治与无托槽隐形矫治支抗的区别,并从垂直向、矢状向和横向3个方面探讨支抗设计的临床策略,以期为正畸临床提供参考。
 
  透明矫治器是一种通过一系列热塑性高分子材料的弹性形变产生矫治力,使牙齿不断小范围移动,最终移动至目标位置的可摘式矫治器[1]。透明矫治器比固定矫治器能更好地包裹整个牙列,从而产生更好的组牙支抗,但临床却常见无托槽隐形矫治中支抗磨牙出现颊尖开HE、覆盖增大的现象。透明矫治器包裹整个牙列可对牙列内所有牙齿产生影响,且特定牙齿移动时又可形成牙齿间交互支抗[2],因此三维设计不移动的牙齿可能产生移动。无托槽隐形矫治中出现的支抗丧失可给后续正畸治疗带来一系列问题,如牙齿与矫治器不贴合、前牙覆HE加深、后牙开HE、拔牙间隙过早关闭而面型前突尚未完全纠正等,此时需重启矫治设计,导致治疗时间延长,部分患者甚至需改变矫治方案。因此,无托槽隐形矫治在分析诊断、方案制定、三维牙齿移动设计等阶段均需关注正畸支抗问题。现围绕无托槽隐形矫治的支抗控制问题进行阐述,并提供支抗设计的临床策略,以期为正畸临床提供参考。
 
  一|无托槽隐形矫治的支抗设计
 
  1.支抗设计的重要性:简单而言,支抗即为抵挡矫治力反作用力的结构。正畸医师通过矫治力移动牙齿,而在牙齿移动过程中存在一个与矫治力大小相等、方向相反的反作用力,其也可以移动牙齿。正畸治疗的重要内容即为最大限度地移动希望移动的牙齿,同时使不希望移动的牙齿位移最小化。无托槽隐形矫治设计时不能单纯依靠牙齿移动三维设计动画,虽然矫治前临床医师可设计强支抗、磨牙不前移(图1A),但以腭穹隆作为基准重叠的治疗前后三维数字化模型重叠图显示,设计不近中移动的支抗磨牙可发生明显近中移动(图1B)[3]。由此可见,无托槽隐形矫治的最终支抗控制结果未必与三维设计动画完全一致。无托槽隐形矫治过程中,正畸医师亦应关注如何控制支抗牙,避免不必要的移动,在制定矫治方案时不能仅考虑移动牙,对整个牙弓内的支抗设计也必须仔细分析、评估和控制。
  图1 无托槽隐形矫治减数患者矫治模拟效果和实际效果的比较 A:上颌牙列矫治模拟效果(蓝色为矫治前牙齿位置,白色为三维设计的矫治后牙齿位置),矫治前设计后牙不近中移动,全部间隙用于前牙内收;B:上颌牙列矫治实际效果(蓝色为矫治前牙齿位置,白色为矫治后牙齿实际位置),以腭穹隆作为基准重叠的结果显示,磨牙近中移动几乎占据拔牙间隙的1/2,前牙内收量明显少于设计量
 
  2.支抗设计的不同之处:透明矫治器是可摘式活动矫治器,这是其与固定矫治最大的不同。Proffit等[4]指出,可摘式活动矫治器最大的缺点即为固位力不足以抵抗矫治力。固位力即为活动矫治器的支抗,其是活动矫治器产生矫治力的基础。当活动矫治器需产生足够的使牙齿移动的力时,矫治器可出现固位力不足的情况。透明矫治器虽然美观、舒适,但其也是一种活动矫治器,必须遵循固位力是矫治力源泉这一基本生物力学法则。无托槽隐形矫治的疗效受两方面因素影响:固位(即支抗)及加力单位。不同于传统活动矫治器,为在矫治过程中保持美观,透明矫治器不能随意附加不锈钢丝双曲唇弓、双曲簧等加力单位,其依靠热压膜材料的弹性进行加力。这也就意味着透明矫治器在固位和加力上均依靠同一物质——热压膜材料。通过热压膜材料的弹性实现矫治器的加力,通过热压膜材料包裹支抗牙的固位提供支抗。因此无托槽隐形矫治的加力和支抗均依赖于矫治器的固位,这也是无托槽隐形矫治技术重视固位附件设计和创新的原因。此外,透明矫治器通过卡抱牙齿施加矫治力,其矫治力的作用部位及产生的力和力矩等尚不明确,目前仍缺乏相关研究,常需正畸医师具备丰富的临床经验进行设计。首先根据治疗目标确定患者是否适合进行无托槽隐形矫治,判断无托槽隐形矫治能否提供达到治疗目标所需的支抗。具体而言,无托槽隐形矫治对骨骼结构的作用较小,因此不用于横向骨性错HE畸形和严重的矢状向骨性错HE畸形的矫治。无托槽隐形矫治适用于牙齿的三维方向移动,这包括矢状向、垂直向和横向的牙齿位置轻度和中度异常。正畸医师需掌握无托槽隐形矫治的适应证并理解其局限性,以确定患者是否适用这种矫治器。
 
  二|无托槽隐形矫治的垂直向支抗控制
 
  1.临床常见问题:
 
  由于透明矫治器特有的固位方式,压低牙齿时邻牙常作为支抗需设计固位附件,并承担压低治疗产生的反作用力。临床常见上下前牙压低打开咬合,纠正深覆HE。无托槽隐形矫治压低前牙的效率不高,通常为40%左右[5],因此,设计牙齿三维移动时常设计上下前牙压低的过矫正,预设的牙齿终末位置为前牙对刃甚至开HE。而作为支抗的第一前磨牙常仅设计固位附件以加强固位,缘于较多医师认为透明矫治器覆盖第一前磨牙HE面,其在HE力作用下较难伸长,甚至可被压低,因此常忽视第一前磨牙的垂直向支抗问题。但临床上却可见第一前磨牙垂直向支抗失控,牙齿伸长造成早接触,导致下颌功能性偏斜的情况(图2);若透明矫治器上设计了咬合平面导板,则这种情况更常见。
  图2 无托槽隐形矫治患者上颌前牙压低治疗致第一前磨牙伸长口内像 A:矫治后右侧HE像,显示矫治设计前牙压低治疗过矫正,作为支抗的第一前磨牙设计传统矩形附件以增加固位,导致第一前磨牙垂直向支抗不足,产生伸长和早接触;B:矫治后正面HE像,下颌为避开早接触的第一前磨牙而向左产生功能性偏斜
 
  伸长矫治的情况则恰好相反,伸长牙需设计固位附件,周围的支抗牙由于受到压低力并不产生脱位,因此常无需设计附件。需要注意的是,作为支抗牙,一方面受到伸长治疗的压低反作用力,另一方面也受到作用于矫治器上的HE力,由此可导致过度压低。
 
  除通过压低后牙解决前牙开HE的病例,无托槽隐形矫治技术在垂直向上控制HE平面逆时针旋转的作用非常有限,矫治器较弱的刚性较难控制前牙内收时产生的钟摆效应,这种效应也可理解为前牙转矩丧失造成的覆HE加深,因此,对于高角减数病例,需特别注意垂直向支抗控制。
 
  2.临床策略
 
  (1)目标位过矫治:Krieger等[6]和Gu等[7]均认为深覆HE是难以纠正及预测的。无托槽隐形矫治打开咬合主要以下前牙的相对压低(唇倾)为主,辅以上前牙的少量压入。笔者课题组研究显示,前牙压低效率与前牙是否设计内收相关,非内收时前牙压低效率为46.9%;内收时前牙压低效率为-15.4%,牙齿出现伸长[8]。因此无托槽隐形矫治压低前牙时应增加目标位过矫正,尤其对前牙同时设计内收的病例更应增大压低量。根据患者覆HE、垂直骨面型以及前牙内收与否等情况,可将目标位设计为浅覆HE、对刃HE甚至开HE。
 
  (2)附件设计:无托槽隐形矫治的加力和支抗均依赖于矫治器的固位,附件在多数情况下可显著增加2——3倍的固位力[9]。对于深覆HE、前牙需压低的患者,可在支抗前磨牙和第一磨牙上设置水平矩形附件或优化伸长附件以辅助固位。此时,作为压低治疗反作用力的伸长力集中于前磨牙,并通过矫治器传递至磨牙,由此形成组牙支抗,共同对抗伸长力。
 
  (3)开HE矫治:Kravitz等[5]研究显示,牙齿伸长的平均实现率为29.6%,其中上颌中切牙(18.3%)和下颌中切牙(24.5%)实现率最低。牙齿伸长效率低的原因可能是透明矫治器固位力不足,垂直向上无法施加矫治力。由此提示,即便是牙齿的少量伸长,也应尽可能设计过矫正、增加附件甚至其他附属装置,也可考虑与效率较高的舌向移动(前牙内收)结合,利用钟摆效应促进前牙伸长,改善开HE。
 
  (4)分步压低:可考虑设计牙齿分步移动以增加支抗牙数目,提高压低效率,即先压低尖牙、再压低切牙,交替进行。已有研究显示,对于下颌尖牙而言,当压入量为0.2 mm,切牙和尖牙分步压低时,尖牙区压低力最大,平均约0.80 N;而当切牙和尖牙同时压低时,压低力降为0.28 N,且使前磨牙伸长的反作用力比分步压低时大[10]。因此,为保护支抗,对于成年、牙根粗壮、骨密度较高或严重深覆HE的患者,最好进行分步压低设计。
 
  (5)种植体支抗:使用透明矫治器压低后牙可在矫治牙颊舌侧植入支抗种植体,通过橡皮圈挂于两侧种植体并越过矫治器HE面,施加令后牙压低的矫治力。而对于前牙的压低一般仅可在压低牙齿的唇侧植入种植体,应用该方法时常需在矫治器上制作特殊的牵引钩,通过支抗种植体与矫治器的垂直向牵引,为前牙提供压低力。需要注意的是,由于缺少腭侧牵引力,该方法压低前牙可导致前牙唇倾,因此适合前牙舌倾伴深覆HE的患者,例如安氏Ⅱ类2分类错HE。对于前牙唇倾患者,则不建议单纯应用唇侧支抗种植体压低前牙。
 
  三|无托槽隐形矫治的矢状向支抗控制
 
  1.临床常见问题:正畸医师常关心矢状向支抗,因为其关系到前牙内收的效果以及面型改善的程度。透明矫治器作为全包裹型活动矫治器,可比固定矫治更好地包裹成组牙齿,从而产生更好的组牙支抗,但临床常见无托槽隐形矫治中支抗磨牙出现颊尖开HE、覆盖增大的现象。说明计算机模拟设计的后牙咬合与实际咬合情况不完全一致。笔者课题组研究发现,即使是非减数患者,无托槽隐形矫治的上颌支抗磨牙也存在三维方向的位移;前牙是否设计矢状向移动对磨牙的矢状向和垂直向移动均有较大影响:前牙内收组支抗磨牙可产生颊向倾斜、伸长、近中倾斜移动;前牙非内收组支抗磨牙可产生颊向、压低、远中移动。支抗磨牙的矢状向变化与前牙矢状向三维设计呈负相关,即前牙内收可导致支抗磨牙近中移动,前牙唇展可导致支抗磨牙远中移动。支抗磨牙近中移动时,远中尖伸长大于近中尖,磨牙易发生近中倾斜[3]。提示即使磨牙关系良好的非减数患者,无托槽隐形矫治设计时也应重视支抗磨牙的稳定,特别是对于前牙存在散在间隙、邻面去釉内收的患者,在解决前牙问题的同时,需注意防止磨牙颊向倾斜和近中倾斜。在三维设计时可考虑磨牙支抗预备、负转矩过矫正,甚至利用种植体支抗等辅助装置保护上颌磨牙支抗,以获得矫治后良好的后牙咬合关系。
 
  磨牙远中移动也是无托槽隐形矫治解决矢状向问题的主要手段,Simon等[11]报道无托槽隐形矫治中磨牙远中移动1.5——3.9 mm是可以实现的,效率可达87.65%,增加附件并不提高效率,而设计每步移动量以及总移动量对磨牙远中移动效率的影响较大。笔者课题组研究种植体支抗远中移动上颌磨牙时发现,第二磨牙远中移动到位后应注意保持其支抗,以免第一磨牙远中移动造成已移动到位的第二磨牙受到近中方向的反作用力,导致第二磨牙近中移动(图3)[12]。因此建议采用支抗种植体与矫治器牵引加强支抗的方式增加磨牙远中移动效率。
  图3 第二磨牙远中移动到位后第一磨牙开始远中移动时的受力分析示意图,第一磨牙受到远中向推力(箭头),第二前磨牙受到近中向推力(箭头),由于第一、二磨牙间设计间隙减少,第二磨牙远中处矫治器给予第二磨牙近中向推力(箭头),可导致第二磨牙近中移动
 
  2.临床策略:为抵御反作用力增加支抗,固定矫治常采用腭杠、腭托、颌间牵引、口外力(口外弓、J钩)以及种植体支抗。无托槽隐形矫治受限于对美观的需求以及材料本身的限制,通常采用颌间牵引及种植体支抗增强支抗。
 
  (1)颌间牵引:为辅助上颌前牙内收,可对非高角、关节稳定的病例进行Ⅱ类颌间牵引,内收下颌前牙时可进行Ⅲ类颌间牵引,但需注意Ⅱ类颌间牵引的效应主要表现于牙齿方面,包括上颌切牙的舌倾、内收和伸长;下颌切牙的唇倾及压低;下颌磨牙的近中移动和伸长[13]。透明矫治器刚性不足,Ⅱ类颌间牵引虽能辅助上颌前牙内收,但也易出现上颌切牙伸长、下颌磨牙近中移动伴伸长等不良反应,使用时需选择力量较小的牵引皮圈,重点预防下颌磨牙近中倾斜和上颌前牙伸长。
 
  (2)种植体支抗:种植体支抗属于绝对支抗,已较成熟并在固定矫治领域广泛应用,部分学者认为其强度等同于骨支抗。无托槽隐形矫治时可视患者具体情况选择使用,特别是对于牙列重度拥挤或严重前突的患者。磨牙远中移动时借助种植体支抗牵引矫治器,可产生类似于全牙列远中移动的效果以解决轻中度前牙前突,也是临床常用方法。
 
  (3)其他方法:后牙支抗预备,主要用于防止后牙的近中倾斜,对增加后牙支抗的作用有限;分步移动控制支抗,即利用组牙支抗,设计时尽可能减少同时移动的牙齿数目、增加支抗牙齿数目,有利于保护后牙支抗[14],如关闭拔牙间隙时尖牙先远中移动,散开前牙间隙后再内收前牙,这种方法适用于中度或弱支抗病例;修整牙冠形态以增加固位,临床冠越长,牙齿形态越明显,透明矫治器与牙齿的接触面积越大,越有利于矫治器固位,进而增加支抗。临床冠较短的患者不宜进行无托槽隐形矫治,或需设计较大的水平矩形附件以增加固位,甚至建议先行冠整形后再行无托槽隐形矫治。
 
  四|无托槽隐形矫治的横向支抗控制
 
  笔者课题组研究显示,对于无托槽隐形矫治成年患者,即使未设计磨牙移动,矫治后同颌双侧同名磨牙的舌尖间、中央窝间、颊尖间、舌侧龈缘间横向宽度均比矫治前显著增加,同颌第二磨牙间宽度增加量较第一磨牙间多[3],说明无托槽隐形矫治中上下颌磨牙均发生颊向移动,这一方面提示以支抗磨牙为重叠标志研究牙齿移动效率的方法并不可靠,建议选用腭皱襞、支抗种植体等位置相对稳定的结构作为重叠标志。另一方面提示临床在三维设计时应考虑支抗磨牙的横向支抗预备,适当设计磨牙负转矩,以抵消矫治中磨牙受到的横向扩展力。
 
  正畸治疗中,尖牙以及前磨牙的横向扩弓可改善前牙的微笑美学,提供间隙解除牙列拥挤,纠正后牙反HE。Houle等[15]研究显示,上颌平均扩弓效率为72.8%,下颌扩弓效率为87.7%,上颌牙牙尖和龈缘的扩弓效率分别为82.9%和62.7%,下颌牙牙尖和龈缘的扩弓效率分别为98.9%和76.4%,即扩弓过程中牙齿可发生更多的倾斜移动,且从牙弓前端到末端扩弓效率逐渐降低。因此,无托槽隐形矫治在横向扩弓时应首先筛选允许后牙颊倾的病例,同时进行过矫正设计,并增加后牙负转矩。每个象限扩弓量建议为2——3 mm,以减少复发和牙龈退缩的风险[15]。
 
  对于个别牙反HE或锁HE,建议先推磨牙远中移动或邻面去釉获得间隙后再设计颊移或舌移,并考虑增加支抗牙齿数目,减少同时移动的牙齿数目,利用患牙邻近的磨牙及同颌对侧磨牙作为支抗纠正反HE或锁HE,必要时辅助上下颌交互牵引。
 
  对于单侧多颗牙反HE或锁HE,在排除骨性因素后,可尝试借助种植体支抗,利用健侧种植体与矫治器牵引增加支抗,患侧减少同时移动的牙齿数目,依次纠正反HE或锁HE的患牙。对于疑难病例,也可先采用固定矫治的方法,待单侧后牙反HE或锁HE解除后,再进行无托槽隐形矫治。
 
  总之,无托槽隐形矫治为满足美观的需求,在支抗控制方面的临床选择常有限,可用的手段无非为过矫正、附件设计、早期备抗(机制同过矫正)、颌间牵引、种植体支抗。临床正畸医师应更多关注该矫治技术的适应证,选择合适的病例进行矫治。正畸治疗成功的基石是完善的资料收集、准确的分析和诊断以及合理的治疗方案设计[4]。临床应该更多地考虑无托槽隐形矫治这个工具是否适用于眼前具体的病例,而不是只想着如何用这种隐形矫治工具去解决所有的病例,这才是临床正畸医师应该持有的态度。
 
  利益冲突  作者声明不存在利益冲突
 
  (参考文献略)

第四军医大学口腔医学院博士顾泽旭
  【作者简介】  顾泽旭 博士、副主任医师、副教授、硕士研究生导师。2000年毕业于第四军医大学口腔医学院本硕七年制, 获硕士学位,2006年获第四军医大学口腔医学院博士学位。现任中华口腔医学会口腔正畸专业委员会青年委员,陕西省口腔医学会口腔正畸专业委员会常委。主要研究方向:无托槽隐形矫治技术的生物力学研究及临床应用。主持国家自然科学基金1项,陕西省自然科学基金2项。发表论文23篇,其中SCI收录9篇。获发明专利1项,实用新型专利3项。参编学术专著3部。

责任编辑:海内网