应用三维激光扫描技术分析Invisalign远移磨牙的临床疗效

乔义强 范海丽 周绍楠 周彦恒

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取在2016-01～2017-01于郑州大学口腔医学院与赛德阳光口腔门诊就诊的应用Invisalign矫治器推磨牙远移的患者，其纳入标准为：①轻度拥挤或者轻度前突；②骨性I类或II类；③磨牙关系为远中关系或者中性关系；④垂直骨面型为低角或者均角(MP^SN <40°)；⑤磨牙后段有可利用间隙或拔除第三磨牙; ⑥患者依从性好；⑦患者头颅侧位片和模型清晰完好；⑧患者年龄大于等于18周岁。排除标准为：①正畸治疗史；②颅颌面畸形及先天综合征； ③中重度牙周炎者；④颞下颌关节病且处于急性期患者。由两位正畸专科医生共同进行评定及方案设计，共搜集符合条件患者22位(男1 例，女21 例，平均年龄29 岁7 个月)，患者知情并同意，应用Invisalign矫治器进行远移磨牙治疗，在ClinCheck(Align Technology, Santa Clara, CA, USA) 软件上设计上颌第一、二磨牙同时远中移动，在远中移动磨牙时进行颌间II类牵引或者颌内微种植钉牵引以增加支抗，嘱患者每天戴用矫治器及牵引22 h以上，每副矫治器戴10 d，平均磨牙远移疗程为(20.86±6.09) 周。

1.2 三维数字化模型测量

采集患者治疗前(T0)与推磨牙远移结束后(T1)上颌石膏模型，应用三维激光扫描仪3 Shape Trios 3(3Shape，Copenhagen，Denmark)扫描石膏模型，获得三维数字化模型，并导入逆向工程软件Rapidform 2006(INUS Technology, Seoul, Korea)中进行测量[5]。

图 1 治疗前后上颌磨牙远移的三维模型测量

测量距离时，应用标志点转移法测量各标志点在三维方向的空间坐标。

1.3 预期牙齿移动量

从Align公司配套的ClinCheck软件中获取预期三维距离、角度改变量，并设定牙齿远中移动时为正值，牙齿压低时为正值，牙齿近中倾斜时为正值，牙齿唇倾或颊倾时为正值。

1.4 头颅侧位片测量分析

在患者治疗前(T0)与推磨牙远移结束后(T1)拍摄清晰头颅侧位片，由同一测量者进行测量，并分别在4 周和12 周后由同一测量者再次进行测量，以减小测量误差。

在头颅侧位片测量中，以X轴(腭平面)、Y轴(PtV)即经过翼上颌裂点(Ptm)垂直于腭平面的垂线为参考轴，X轴代表牙齿垂直方向移动的参考轴，Y轴代表牙齿矢状方向移动的参考轴。

以SNA、 SNB、 ANB、 MP/SN、 MP/FH表示骨性变化， SNA， SNB， ANB代表上下颌骨相对于颅底平面的前后位置关系，MP^SN与MP^FH均代表下颌平面角变化(图 2A)；以上颌第一磨牙冠中心点(U6cc)、第二前磨牙冠中心点(U5cc)、第一前磨牙冠中心点(U4cc)及上颌中切牙切缘点(U1ie)到X轴距离表示牙齿垂直方向移动，到Y轴距离表示矢状方向近远中移动(图 2B)，以上颌第一磨牙牙长轴(U6tla)、第二前磨牙牙长轴(U5tla)、第一前磨牙牙长轴(U4tla)及上颌中切牙牙长轴(U1tla)与SN平面的夹角(U6^SN、 U5^SN、 U4^SN、 U1^SN)代表牙齿近远中倾斜角度变化(图 2C)。

1.5 统计学分析

应用SPSS 17.0软件包进行统计学分析，对三维模型测量结果与预期牙齿移动量、头影测量结果进行配对样本t检验，P<0.05差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 推磨牙远移前后三维模型测量结果分析及与预测值比较

上颌第一磨牙在三维方向上的移动及近远中倾斜和颊舌向倾斜在推磨牙远移前后均有统计学差异(P<0.05)，实际改变量与预期变化量也均有显著统计学差异(P<0.05， 表 1)， 其中实际远中移动量达(2.04±0.92) mm，而ClinCheck预期远移量为(3.16±1.08) mm，预期远移表达率为64.56%。与预期变化量相比，上颌第一磨牙平均有5.44°的远中倾斜、3.71°的冠颊向倾斜、 0.55 mm的压低及0.84 mm的颊向移动。

图 2 治疗前后头影测量指标的变化

表 1 ClinCheck预测值与三维模型重叠实测值的比较(n=44)

注： 检验方式为配对样本t检验； ①P<0.05

表 2 磨牙远移前后头影测量值(n=22)

注： 检验方式为配对样本t检验； ①P<0.05

上颌第二前磨牙、第一前磨牙及中切牙在三维方向上移动距离及近远中和颊舌向倾斜角度在推磨牙远移前后均有统计学差异(P<0.05)，实际改变量与预期变化量也均有统计学差异(P<0.05，除第二前磨牙近远中和颊舌向倾斜外， 表 1)。

2.2 推磨牙远移前后头影测量结果分析

牙性改变：头影测量结果显示上颌第一磨牙远移量在推磨牙远移前后具有统计学差异(P<0.05)，远移量达(2.28±0.72) mm(表 2)。

骨性改变：下颌平面角MP^SN及MP^FH 变化无统计学差异(表 2)。

3 讨 论

本研究目的是应用激光扫描石膏模型建立的三维模型及二维头颅侧位片相结合评价Invisalign矫治器在推磨牙远移中的临床效果，以往的模型测量法则是在二维上来评估磨牙远中移动的疗效[10]，但牙齿移动是三维方向的变化，本研究中应用的激光扫描三维技术能够准确测量磨牙及支抗牙在三维上的变化，从而真实反映Invisalign矫治器在推磨牙远移中的临床效果。有研究应用锥形束计算机断层扫描(CBCT)评价推磨牙远移临床效果[11]，CBCT相比于头颅侧位片而言其准确性确实很高[12]，但其对人身体的辐射剂量较大，远期危害不能预估[13]，而本研究中激光扫描石膏模型建立的三维模型减少患者受到的辐射量，同时根据研究结果显示激光扫描重建的三维模型与CBCT获得的模型在牙齿区域的重叠度很高即二者的准确性差别可不计[14]，故激光扫描建立的三维模型既能达到测量需求，又无损于患者健康。

在磨牙远移量上，本研究中三维模型测量的磨牙远移量为2.04 mm，达到了治疗所需要的磨牙中性关系，说明本研究推磨牙远移效果良好，能够反驳Djeu等[15]提出的Invisalign矫治器在解决前后向关系不调方面不足的观点。有学者应用Pendulum矫治器获得的磨牙远移量从2～5 mm不等[6,10,16-17],也有学者应用Zig-Zag loops远移磨牙获得2.16 mm间隙[18]，这些获得的磨牙远移间隙量不同，原因可能是纳入标准的患者所需要的间隙量不同，也有可能是跟矫治器种类、患者的依从性有关系，同时患者年龄也可能影响磨牙远移量，推磨牙时机也可能对磨牙远移有影响[7]。本研究中第一磨牙远移预计表达率平均为64.56%，Simon等[19]研究Invisalign矫治器推磨牙远移量大于1.5 mm的预计表达率高达87%，这可能与其磨牙远移量较小有一定关系，同时可能与本研究中患者依从性有部分关系，故在临床应用过程中需要增加预设量来达到想要的磨牙远移量。

相比于预计量，上颌第一磨牙有5.44°的远中倾斜及3.71°的颊向倾斜，这可能与磨牙移动时不能完全达到整体移动有关，因为Invisalign矫治器是包裹牙冠进行施力，不能完全控根，同时磨牙远移时有颊向扩展[20]，但与传统的推磨牙远移第一磨牙高达14.5°的远中倾斜[21]相比要小很多，说明Invisalign矫治器对于磨牙远移控制还是可观的。本研究中上颌前磨牙及上颌中切牙有少量的近中移动，表明作为支抗牙有少量的支抗丢失。

头影测量结果显示上颌第一磨牙远移量为2.28 mm，与三维测量结果2.04 mm相差0.24 mm，表明头影测量结果有一定的误差，不过作为评价手段也能说明临床问题。在以往研究中均建议避免高角患者进行推磨牙远移，本研究中下颌平面角MP^SN及MP^FH在推磨牙前后均无增加，可能与上颌第一磨牙有垂直向压入有一定关系，也说明了Invisalign矫治器推磨牙远移也可以尝试应用于高角患者，但还有待进一步研究，临床需谨慎应用。

本研究结合激光扫描三维模型测量与二维头颅侧位片测量结果表明Invisalign矫治器推磨牙远移效果较好，对牙齿的三维控制较好，下颌平面角无增加，能够解决临床问题，但预计表达率有待提高，前磨牙与前牙支抗有部分丢失，提示临床医生增加支抗控制及增加预设量来达到需要量。