颊侧多曲簧对牙列两侧产生矫治力的对比研究

徐舰 王培军 徐实谦 刘萧遥 逯荫

摘 要：目的 通过三维测力仪在口外仿真模拟颊侧多曲簧开闭口过程，对其左右两侧产生矫治力进行测量，加以对比研究。方法 用直径为0.8 mm的医用不锈钢丝，由同一人进行弯制，分别弯制左右两侧颊侧多曲簧各5个。将颊侧多曲簧样件固定在三维测力仪上，模拟口内开闭口运动中应力的变化。测量颊侧多曲簧矫治器在开闭口运动中对牙列两侧产生矫治力，对比分析其差异。结果 开闭口运动过程中，左右两侧产生矫治力大小不同，左侧压力最大为（394.36±21.00）g，最大拉力为（134.92±20.81）g，右侧最大压力为（443.04±15.22）g，最大拉力为（144.88±34.62）g。矫治力为0时左右两侧开口度值不一致。结论 颊侧多曲簧对牙列两侧产生矫治力有差异，当颊侧多曲簧产生应力值为0时，右侧开口度与左侧有差异。

关键词：颊侧多曲簧活动矫治器；早期矫治；矫治力

中图分类号：R783 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.13.048

文章编号：1006-1959（2018）13-0156-04

Abstract：Objective To simulate the opening and closing process of the buccal multi-curved spring through the three-dimensional force measuring instrument，and to measure the orthodontic force on the left and right sides for comparative study.Methods A medical stainless steel wire with a diameter of 0.8 mm was bent by the same person，and five different curved springs on the left and right sides were respectively bent.The buccal multi-curved spring sample is fixed on the three-dimensional force measuring instrument to simulate the change of stress in the opening and closing movement of the mouth.The buccal multi-curved spring appliance was used to generate the corrective force on both sides of the dentition during the opening and closing movement，and the difference was analyzed.Results During the movement of the opening and closing mouth，the magnitude of the orthodontic force is different on the left and right sides.The maximum pressure on the left side is（394.36±21.00）g，the maximum tensile force is（134.92±20.81）g，and the maximum pressure on the right side is（443.04±15.22）g.The maximum tensile force is（144.88±34.62）g.When the orthodontic force is 0， the opening degree values on both sides are inconsistent.Conclusion The buccal multi-curved spring has a difference in the orthodontic force on both sides of the dentition.When the stress value of the buccal multi-curved spring is 0，the right opening degree is different from the left side.

Key words：Buccal multi-curved spring active appliance；Early correction；Corrective force

頰侧多曲簧活动矫治器由哈医大二院侯录教授等发明的一种活动矫治器[1]。它是一种主要用于治疗乳牙期、替牙期以及恒牙早期错牙合畸形的活动矫治器[2-4]。由包绕上下牙列的上下牙合托及分别位于左右两侧连接牙合托的颊侧多曲簧组成。其矫治错牙合畸形的核心部件为两侧的多曲簧，曲簧压缩产生适宜的矫治力，分别作用于上下牙合托，由其传递至颌骨，实现矫治错牙合畸形矫治的目的[5，6]。颊侧多曲簧活动矫治器在开闭口运动过程中，在口内其力值变化为闭口时压力值最大，开口后压力值随开口位移量增加而减小，至某一开口度减小为零，随着开口度进一步增加，产生对矫治不利的拉应力值[7-9]。近年来，针对这一矫治技术在生物力学机制、矫治力作用大小、方向及临床加力量等方面进行了大量的研究[10，11]。由于颊侧多曲簧结构设计复杂，临床矫正过程中两侧曲簧产生的矫治力大小，可能存在差异。针对开闭口运动过程中，两侧同时产生的矫治力大小的测量尚未见相关研究。

1材料与方法

1.1材料 选取同一批次直径为0.8 mm的医用不锈钢丝1Cr18Ni9，为保持其一致性由同一人分别弯制左右两侧颊侧多曲簧高度为16 mm长度14 mm各5个，见图1。

1.2方法 在临床中选择戴用颊侧多曲簧的适应病例，根据其上下颌骨的颌间宽度，在三维测力仪上分别调整模拟上颌及模拟下颌的颌间宽度。根据实际情况的上下颌骨上固位点的矢状向距离，通过正反转微型电机调整模拟上颌与模拟下颌间的距离。将颊侧多曲簧分别固定于模拟上颌与模拟下颌相应的固位点上。连接稳压电源，转动转动杆，模拟一个完整的开闭口运动过程，在示波器上记录波形，得出开闭口运动过程电压变化的曲线，见图2。通过传感器校准所得到的受力-电压的函数曲线，换算的出颊侧多曲簧产生的矫治力大小，见图3。

1.3观察指标 分别记录左右两侧颊侧多曲簧产生应力值为0时的开口度。

1.4统计学方法 全部数据采用SPSS19.0软件分析数据，计数资料采用方差分析及t检验进行统计学分析。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2结果

2.1左右两侧颊侧多曲簧在开闭口运动过程中产生压应力-拉应力值分析 左侧颊侧多曲簧产生的最大压应力值为（394.36±21.00）g，右侧颊侧多曲簧产生的最大压应力值为（443.04±15.22）g，左侧颊侧多曲簧产生的最大拉应力值为（134.92±20.81）g，右侧颊侧多曲簧产生的最大拉应力值为（144.88±34.62）g。开口度为（16.02±0.34）mm时，左侧颊侧多曲簧产生应力值为0。开口度为（17.86±0.58）mm时，右侧颊侧多曲簧产生应力值为0。见表1～表3。

2.2左右两侧应力值及开口度对比 通过对左右颊侧多曲簧开闭口运动进行模拟，得出闭口位的最大压应力值和最大开口位时的最大拉应力值，及应力值为0时开口度大小，分别对左右颊侧多曲簧进行压力和拉力以及应力值为0时开口度大小进行统计学分析得出：左右颊侧多曲簧闭口位产生的最大压应力值對比，差异具有统计学意义（P<0.05）。左右颊侧多曲簧最大开口位时的最大拉应力值对比，差异无统计学意义（P>0.05）。左右颊侧多曲簧应力值为0时开口度大小对比，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表4。

3讨论

3.1颊侧多曲簧活动矫治器，利用牙合间支抗，通过矫治力作用于上下颌骨，抑制下颌骨发育的同时，促进上颌骨的矢状向发育。用于治疗乳牙期、替牙期以及恒牙早期错牙合畸形的矫治。但其结构设计相对复杂，产生矫治力也相对复杂，该实验结果表明，左右两侧多曲簧所产生的矫治力有所差异，这对临床上矫治可能带来不利影响，造成矫治效果不佳，或产生副作用。其影响因素可能时多方面的，如弯制差异，牙弓不对称造成的颊侧多曲簧拉伸压缩不一致，颊侧多曲簧左右固定位置差异等。其影响因素需要进一步深入实验研究。

3.2颊侧多曲簧空间三维测力仪也有一定的缺陷，如仿真模拟三维空间测力仪在模拟颞下颌关节开、闭口运动时，不能完全做到模拟口内环境，如唇颊肌肉在开闭口运动中所起的作用；口内环境为含唾液的湿润环境，而仿真模拟三维空间测力仪是在干燥环境下，这对结果会有一定的影响。由于口内环境的复杂性，无法完全将口内环境无偏差的复制到口外进行测试，所以内外环境的不一致会使实验结果与口内戴用真实情况有所差异，但实验结果的总体趋势是值得肯定的。内外环境的差异主要对材料的性能可能会有所影响，导致颊侧多曲簧耐用性的下降。对力值测试影响不大。

3.3颊侧多曲簧活动矫治器对AngleⅢ类错牙合畸形产生的矫治力主要来源于颊侧多曲簧受压时产生的对上颌向前的推力及对下颌过度生长的抑制力。当开闭口运动达到某一位置，压应力为零而拉应力逐渐增大时，多曲簧对上下牙合的作用力则变为后退上颌和前伸下颌，对矫治不利，起反作用，影响矫治效果。临床上可通过限制患儿开口度，避免大张口或对曲簧高度及各曲大小进行调整，增大矫治力减小到零时的开口度，从而增加矫治效率。

3.4实验结果显示，左右两侧颊侧多曲簧对牙列两侧产生矫治力有差异，即左右两侧产生矫治力大小不相等，提示由于产生力值有差异，所以对临床矫治应用可能有影响，故患儿戴用颊侧多曲簧活动矫治器前，应在三维测力仪进行测试检查，并适当调整，以减小两侧力值产生的差异，防止矫治力不均匀产生偏牙合。也可通过对曲簧结构调整，增大矫治力减小到零时的开口度，增加矫治效率。左右颊侧多曲簧两侧针对性设计，实现真正的个性化矫治。

参考文献：

[1]何志伟，侯录，赵一松，等.颊侧多曲簧活动矫治器的设计与应用[J].中国组织工程研究，2008，12（39）：7631-7635.

[2]苗楠，侯录，徐实谦.颊侧多曲贺矫治器在开闭口运动中的三维力值变化[J].中国组织工程研究，2010，14（13）：2307-2310.

[3]张婉楠，侯录，徐实谦，颊侧多曲簧活动矫治器临床应用中的生物学效应[J].中国组织工程研究，2014，18（8）：1277-1282.

[4]刘国梁，徐实谦.颊侧多曲簧矫治器在正畸矫治中临床应用的研究进展[J].中国美容医学杂志，2013，22 （2）：314-316.

[5]Jamilian A，Showkatbakhsh R，Rad AT.A novel approach for treatment of mandibular deficiency with vertical growth pattern[J].Int J Orthod Milwaukee，2012，23（2）：23-27.

[6]段银钟.安氏Ⅲ类错牙合正畸诊断与治疗[M].北京：人民军医出版社，2014：2-6.

[7]王丽艳，徐芸，林珠.颌间Ⅲ类矫形力对青春期恒河猴颌骨长度变化的影响[J].上海口腔医学，2011，20（04）：390-393.

[8]王阿娜，侯录，梁雪，等.改良颊侧多曲簧治疗早期骨性Ⅲ类错牙合软硬组织变化研究[J].中国美容医学，2017，26（06）：58-62.

[9]Gencer D，Kaygisiz E，Yuksel S.Comparison of double-plate appliance face mask combination and facemask therapy in treating class Ⅲ malocclusions[J].Angle Orthodontist，2015，85（2）：278-283.

[10]王阿娜，侯录，赵兴，等.改良颊侧多曲簧矫治器纠正早期安氏Ⅲ类错牙合伴下颌偏斜[J].中国美容医学，2012，21（02）：289-291.

[11]潘宇，侯录，徐实谦.HL-3型颊侧多曲簧模拟口腔开闭口运动的抗疲劳断裂实验[J].中国组织工程研究，2013，17（38）：6747-6752.

[12]侯录，徐实谦.颊侧多曲簧矫治器及颊侧多曲簧胎具：中国，ZL 200620021913.2[P].

[13]徐实谦，侯录，康毅志，等.颊侧多曲簧空间三维测力仪：中国，200810064015.9[P].

收稿日期：2018-4-23；修回日期：2018-5-5

编辑/钱洪飞