FR功能矫治器的研究与临床应用进展

王爱华 综述,曲 虹审校

(大连医科大学口腔医学院 正畸教研室,辽宁 大连 116044)

FR功能矫治器的研究与临床应用进展

王爱华 综述,曲 虹审校

(大连医科大学口腔医学院 正畸教研室,辽宁 大连 116044)

本文评价FR功能矫治器 20年来的临床疗效,为FR功能矫治器的临床应用提供了参考。FR功能矫治器主要用于生长发育期的错颌畸形,能对骨骼、肌肉产生重要影响,疗效显著。

FR功能矫治器;临床疗效

FR功能调节器是德国 Rolf Frankel于 60年代首创的功能矫治器[1]。1966～1987年他相继在欧洲、美国、英国等国家发表论文,出版专著,系统阐述功能矫治器的原理[2]。Frankel认为颊肌与口轮匝肌复合体异常的、过大的机械力,限制了牙弓的正常向外扩展。他从功能与形态相互影响、相互制约的观点出发,认为应注重口颌系统的动力平衡,并将这种平衡视为牙、牙弓、颌骨正常发育的基础。按照这种理论,他设计了颊屏和唇挡,将颊、唇侧肌肉同牙齿及其支持组织隔离开来,以便消除异常口周肌肉对正在生长发育中的牙弓的限制,这样颌骨就能够在阻力最小的方向产生最有利的生长。最终 Rolf Frankel以大量的病例展示印证了自己的理论,同时也得到了正畸界的认可,使 FR功能矫治器在临床上得以推广。近 40年来,功能调节器在世界各国得到了广泛的应用,其主要用于生长发育期儿童的早期矫形治疗,改善颌骨的矢状向不调,并且在治疗AngleⅡ类和Ⅲ类错牙合上收到了很好的疗效。作者就 FR功能矫治器的研究进展与临床应用情况作一综述。

1 FR功能矫治器的适用范围

功能矫治器不是万能的,尽管它的疗效被学者和临床证明肯定,但是对病例的选择还是有严格要求的。

1.1 患者年龄要求

Frankel认为最好是用于 5～14岁的错牙合畸形[2]。因为,此时儿童口腔软硬组织正在进行调整,适应变化很大,矫治容易获得成功,疗程也会缩短;中国的专家基于生长发育的观点,认为 FR功能矫治器最好在青春生长迸发期前 1～2年开始使用,大约在 9～13岁左右;从牙龄上考虑,其主要适用对象为替牙期的错牙合畸形患者[3]。

1.2 错牙合畸形的种类要求

FR功能矫治器主要用于矢状向不调的患者。尤其是对于 AngleⅡ类错牙合伴下颌后缩,而上颌不是很前突的患者有很好的疗效。由于 FRII型功能矫治器对上颌骨骼的抑制作用是有一定限度的,因此对于上颌严重前突,同时又伴有下颌后缩的骨性错牙合畸形,仅使用 FR功能矫治器是达不到预期疗效的,最终可能还需要手术来解决骨骼的不调。对于 AngleⅢ类错牙合中上颌发育不足,下颌发育接近正常,而且下颌能后退至切对切的,大多数学者认为这类病例最好在替牙早期,即第 1磨牙萌出后便开始矫治,通过 FRIII功能矫治器唇挡和颊屏的作用,使上颌骨得到充分的向前生长[2,16]。部分学者认为,伴有严重拥挤的错牙合畸形使用 FR的疗效不理想,如果必须使用的话,也需要以后配合固定矫治器进行二期治疗。长期的临床实践证明,只有在正确选择病例,正确选择矫治器,并对患者进行良好的管理,患者合作程度高的情况下,FR功能矫治器才能充分发挥其良好的矫治作用。

2 FR功能矫治器与咬合重建

功能矫治器本身并不产生任何的机械力,它是通过咬合重建来改变影响下颌位置和功能的肌肉,使其把力传给生长发育中的颌骨与牙弓,从而产生矫治力,建立磨牙中性关系,达到矫治效果。所以,咬合重建是极其关键的步骤。有报道认为对于颌骨矢状不调不严重的,可一次性把下颌移至切对切,一般前移 3～4mm,最多不能超过 6mm[2]。而对于覆盖较大(7～8mm以上)的患者,据 Petrovic(1982)、Shaye(1983)等研究表明,应该分次前移下颌,每次约 3 mm,待患者适应后,再适量调整。这样,组织反应性好,肌肉不易被拉伤,另外关节也容易适应,而且也很少造成上切牙的舌向倾斜。对于垂直向的打开,多数学者[3]认为应该超过息止颌间隙;对于反牙合的病例以解除反覆牙合为准。一般认为垂直打开量和下颌前移量总和不能 ＞8～10 mm,也就是以能激活足够的,但又不产生过分的肌肉活动为原则,因为肌肉收缩不足或过度收缩都会影响疗效[3]。临床实践证明,下颌前移的距离应该根据患者的实际情况,从上下牙弓长、宽、高方面综合考虑。

3 FR对牙齿、牙弓和颌骨的影响

对于牙齿及牙弓的改变,Frankel认为颊屏和唇挡消除了口周肌肉向内的机械压力。加上舌在牙弓内向外的推力,使牙弓和基骨得以向外扩展,增大了矢状向和横向的空间。临床研究证实,在颊屏的影响下,颊侧骨板骨质沉积活跃,而舌侧骨板出现骨质吸收,后牙发生整体移动,牙槽骨也随之向外扩展。中国学者赵英美等对 10例伴下颌后缩的 AngleⅡ类 1分类的患者进行 FR矫治前后软硬组织变化的头影测量分析认为,FR矫治器在治疗 AngleⅡ类错颌伴下颌后缩的病例中,对上颌骨的抑制作用不明显,但是能使上前牙舌倾,而对下颌骨则起到了积极的作用,引起了下颌体和下颌支的明显增长,解除了对下切牙的限制,也得到了很好的唇向扩展。由于颊屏的作用,上下牙弓的宽度也增加了。白丁等[4]对使用 FR矫治器治疗 AngleⅡ类 1分类伴下颌后缩的患者进行有限元分析,更进一步证实 FR矫治器的作用,促进下磨牙的向上向前生长,而对上后牙影响较小,促进下颌骨向前水平生长,同时限制了上颌骨向前生长。赵丹等[5]通过临床实践也证实 FR矫治器增加了上下牙弓间的宽度,这可能是颊屏抵抗了两侧颊肌的力量,解除了其对牙槽骨的限制,加上颊屏对骨膜的刺激作用,促进了牙槽骨的向外生长。有研究者通过实验也证实了基骨在黏膜张力下骨沉积增加的事实。而 S.M.Chadwick等[6]则认为,FR并没有使颌骨的生长发生大的改变,只是改变了下颌骨的位置,从而改变了上下颌骨的相对位置,使覆牙合与覆盖发生了改变。有研究人员给大鼠做实验,发现给大鼠使用 FR矫治器一段时间后,大鼠的上颌增宽,髁状突软骨有代偿性生长,主要原因是 FR矫治器刺激了腭中缝的生长;其次是上颌骨侧方骨膜下骨质沉积增加。对于 FRⅢ型矫治器的临床应用,多数人认为 FR矫治器对下颌的改变很小,但能促进上颌骨的向前生长。研究证明 FRⅢ型矫治器对于功能性上颌发育不足的 AngleⅢ类错牙合疗效显著,因为这类患者上唇肌肉一般都较紧张,肌张力也比较大,限制了上颌的发育。矫治器的唇挡消除了上唇的异常肌力,刺激骨膜的生长,改善上颌骨骼的生长不足。欧洲学者 S Lindenau[7]等通过临床应用对 FRⅢ型矫治器给于了公正的评价。尽管在抑制下颌骨的生长量上没有达到令人满意的效果,但是在没有更好的矫治器出现之前,FRⅢ型矫治器仍然是临床上不可缺少的功能矫治器。

4 FR与髁状突的生长关系

FR对于髁状突的影响,在正畸界一直是有争议的。很多学者认为功能调节器引起了下颌的生长,其主要是由于髁状突的生长与关节窝的改建[8-11]。中国学者(1991)曾以多轨迹断层摄影的方法[2],观察在功能调节器的作用下髁状突位置的变化,发现治疗前后髁状突位置基本一致,由此认为矢状向的改善来源于髁状突向后的生长。但是,对于影响其生长的相关因素则说法不一。徐芸等[10]翻译了欧洲学者 Westesson在追踪下颌骨前移的连续的冰冻切片后,认为下颌骨的反复前伸促进了髁状突的生长,其中关节盘后垫中膝状脉管迷路起到关键的作用。它的生理活动支持着滑膜、滑液、髁状突表面软组织、软骨、软骨下方的骨组织的正常生理、生长和发育变化。运输着合成代谢与分解代谢的产物以及髁状突软骨生长所需要的氧和营养物质、激素等。髁状突的位置前移,增加了膝状脉管迷路的血流量,促进了颞下颌关节的新陈代谢[12]。还有的欧洲学者强调[10],血液中一氧化氮的作用,能促进合成与分解代谢,对髁状突软骨和关节盘都有促进生长的作用。大量的实验证明,某些生长因子,如胰岛素样生长因子,碱性成纤维样生长因子等能有效地促进髁状突软骨细胞的增生和基质的合成[9-11]。也有学者通过实验证明[2],切除大鼠的翼外肌或使其丧失功能后,反复地直接刺激盘后垫,也会同样引起髁突的生长反应,其情形就如同翼外肌仍然完好无损一样,这也证实盘后垫的作用。有人也强调翼外肌的作用,切除翼外肌后,实验对比发现,在正常情况下髁状突软骨中的成骨胳细胞大量增殖,还能部分分化成前成软骨细胞,而在翼外肌切除的个体中,成骨骼细胞不再分化成前成软骨细胞,致使成骨骼细胞所占比例增加而前成软骨细胞降低,髁状突的生长率明显降低,原因可能来自翼外肌的血液供应中断,而造成营养缺乏[13]。而且,翼外肌也被多数人认为对颌的精细调解是必不可少的,一些肌电图[7,14]的实验报告也证实,使用 FR矫治器后,下颌前伸,引起翼外肌的收缩活动显著增强,对髁状突软骨的生长有刺激作用。大量的文献和实验证明了髁状突的生长与改建和六个生物动力学因素息息相关,那就是时间、关节代谢、牙齿、骨骼、粘弹力和神经肌肉[10,20]。在治疗中往往忽视时间的重要性,要想使组织改建达到更好的稳定性,需要进行保持,过早的取下矫治器,就得不到更理想的矫治效果。所以正畸医生需要把这些因素综合考虑进去,才能获得更好的临床治疗效果。

5 FR矫治器作用下的肌功能改变

FR矫治器本身不产生力,其矫治力来自被牵拉的肌肉产生的一系列的适应性反应[15,17]。Freeland[18]在使用 FR矫治器的对比研究中发现,给患者戴上矫治器后,通过肌电图来描记上下口轮咂肌、咬肌、舌骨上肌群的变化,发现Ⅲ类错牙合和Ⅱ类错牙合的肌肉活动都发生了很大的改变。但是,它们的改变方式有所不同。在Ⅱ类错牙合中,上述肌肉活动总体上都呈下降趋势,使牙弓的宽度得到了扩展,因而对牙弓和骨骼的变化起重要的作用;而Ⅲ类错牙合中肌肉则呈现出活动增强明显,但是对骨骼影响很小[19]。在中国学者徐芸等[9]翻译的 Mcnamara等通过猴子的下颌前移术发现,肌肉在生理限度内被拉伸会产生新的适应型变化,从而建立了稳定的生长型。

FR矫治器有时也用于矫正不良习惯[11],是早期治疗上下颌骨矢状向、垂直向不调的重要手段。许多学者通过基础实验和临床研究,从不同角度对FR矫治器的作用、疗效等作出评价,但得出的结论不尽相同[21-23]。尤其在对颌骨、肌肉的功能改变,以及治疗后的稳定性方面,临床上仍然存在很多分歧和争议,还有待于进一步研究。

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Developments and effects of Frankel functional appliance

WANG Ai-hua,QU Hong
(Schoolof Stomatology,Dalian Medical Universty,Dalian 116044,China)

This article appraises the quality of Frankel functionalappliance in last 20 years,aims atproviding reference information for clinical selection and application of Frankel functional appliance.Frankel functional appliance is used for the growth and development period of Malocclusion,among the changesmodification if skeletalandmuscle play themost important role.Frankel functional appliance is an effective functional appliance.

Frankel functional appliance;clinical effect

R 873

A

1671-7295(2011)01-0090-04

2010-09-02;

2010-11-29

王爱华(1971-),女,辽宁大连人,主治医师,硕士。E-mail：suiyiwang050131@163.com.cn

曲 虹,副教授 。E-mail：hongqu22@yahoo.com.cn