改良真空压膜矫治器压低伸长磨牙的三维疗效研究

凌苑 沈琳慧 刘施瑶 吕汶諠 丁云

因磨牙长期缺失而导致对颌磨牙伸长的现象在成年患者中较为常见[1]，对颌磨牙伸长会影响缺失牙的修复治疗[2]。传统治疗中常需对伸长磨牙进行调磨，常不能为患者所接受[3]。利用种植支抗钉结合片段弓的正畸治疗技术较为成熟，但支抗钉存在一定脱落率，且仍为一种有创的治疗方法[4]，有些患者仍然不能接受。Slighly等[5]报道了一种用于伸长磨牙压低的可摘矫治器，该矫治器相较于使用种植钉压低的方法具有无创、舒适且易于维护口腔卫生的优势，为临床提供了另一种治疗方案。

既往对伸长磨牙压低治疗有效性的研究的评价方法主要基于二维影像(头颅侧位片或曲面断层片)[6-11]，但二维影像无法提供牙齿在三维方向上的移动变化信息。随着三维测量技术的发展，采用三维测量方法进行伸长磨牙压低的有效性研究，既可进一步验证既往研究结果，又可深入探索牙齿在三维方向上的移动变化。

本研究拟利用改良真空压膜矫治器压低伸长的上颌磨牙，并通过口内扫描获得的治疗前后的数字模型进行三维重叠分析测量，观察压低前后被压低牙及其邻牙在三维方向上的位置变化，以评估此治疗方法的有效性，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究通过北京大学口腔医院生物医学伦理委员会审查(批件号：PKUSSIRB-202054055)。

本研究纳入2020 年5 月～2021 年4 月于北京大学口腔医院第三门诊部种植中心转诊的18 例成年患者(男性6 例，女性12 例)，平均年龄为(40.33±9.27) 岁，范围26～57 岁。总计21 颗需要正畸压低治疗的伸长磨牙(上颌第一磨牙10 颗，上颌第二磨牙11 颗)。伸长及其邻牙均纳入测量组，其中上颌第一磨牙邻牙为上颌第二前磨牙及上颌第二磨牙，上颌第二磨牙邻牙为上颌第一磨牙，测量组共计52 颗。本研究样本人群中总计12 颗非治疗侧的磨牙均纳入对照组(上颌第一磨牙6 颗，上颌第二磨牙6 颗)。

病例纳入标准：(1)年龄≥18 岁;(2)下颌磨牙长期缺失导致对颌牙伸长，且以修复缺失牙为目的;(3)伸长牙所在后牙区无严重拥挤或磨牙严重倾斜;(4)无活动性牙周病;(5)依从性好，可按时佩戴矫治器并定期复诊。

全部患者均在知情同意的前提下接受治疗，且在正畸治疗前、中、后均经过牙周专科医师检查不存在活动期牙周病。

1.2 改良真空压膜矫治器的制作方法

本研究采用的改良真空压膜矫治器是在Slighly等[5]报道的矫治器基础上进行了改良。18 例患者在治疗前(T0)均通过iTero(爱齐科技，美国)口内扫描仪进行全口扫描，范围包括上颌牙列及腭黏膜。将获得的STL格式数字模型文件导入OnyxCeph3TM进行编辑修整，在伸长牙邻牙的颊舌面上设计固位附件(图 1A)。使用ENVISION tec3d 3D打印机打印用于制作改良真空压膜矫治器及附件模版的树脂模型(图 1B)，并用蜡填充可能存在于伸长牙颊舌侧外形高点龈方过大的倒凹。用厚度为1 mm以及0.7 mm的热塑性塑料膜片(Dreve Dentamid，Dreve，北京泰克莱恩医疗科技有限公司，德国)于3D打印模型上分别真空压制矫治器以及附件粘接模版，修整矫治器伸长牙及邻牙颊舌侧边缘延伸至龈下约3 mm。于伸长牙的颊舌侧边缘上制作橡皮圈固位钩，并于伸长牙面开一约1.5 mm宽的沟槽，使橡皮圈固位钩与合面沟槽位于同一直线上且通过伸长牙的阻抗中心(图 1C～D)。

图 1 改良真空压膜矫治器的制作

1.3 改良真空压膜矫治器的正畸治疗

用附件模版在患者伸长牙邻牙颊舌面上粘接树脂附件(图 2A)。指导患者将橡皮圈(1/8″，3/16″，0.97 N. Ormco, 美国)附着在矫治器颊舌边缘固位钩上，并于伸长面180°扭转橡皮圈，使橡皮圈和伸长牙紧密接触，防止滑动(图 2B)。嘱患者除进食和刷牙时均佩戴矫治器及橡皮圈，并且每日更换橡皮圈不少于两次，以保证伸长牙齿受到持续的压低力。初始力约0.98 N。

要求患者每4 周复诊1 次，检查伸长牙的压低情况，矫治器固位情况、完整性以及患者口腔卫生情况，并及时作出调整。待压低伸长牙获得足够修复间隙后，去除患者牙面上的固位附件，再次进行口内扫描获得治疗后的数字模型(T1)，制作保持器并进行后续种植修复治疗。

图 2 邻牙固位附件粘接与改良真空压膜矫治器试戴

1.4 测量方法

本研究测量了伸长牙、伸长牙邻牙以及对照牙的各个牙尖点在压低治疗前后的三维位置变化。通过口内扫描获得患者压低治疗前后(T0及T1)的数字模型导入Rapidform 2006软件。在治疗后(T1)模型上，以近中切牙两侧上颌中切牙切缘中点、第一磨牙近中颊尖点4点拟合合平面，以腭中缝的方向为Y轴(矢状方向)，垂直于治疗后合平面的方向为Z轴方向(垂直方向)，建立三维坐标系(图 3A)，其中，垂直向压低量定为负值，远中移动量定为负值，颊向移动量定为负值。以腭皱襞作为参考区域[12]将治疗前(T0)与治疗后(T1)模型进行重叠(图 3B)。压低第一磨牙则定义第二前磨牙及第二磨牙为邻牙，压低第二磨牙则定义第一磨牙为邻牙。磨牙测量点为近中颊尖点(MB)、近中腭尖点(MP)、远中颊尖点(DB)和远中腭尖点(DP)，前磨牙测量点为颊尖点(B)以及腭尖点(P)(图 3C)。测量点治疗前三维坐标值记为(x0, y0, z0)，治疗后三维坐标值记为(x1, y1, z1)。

图 3 数字模型重叠与三维测量

1.5 统计学分析

2 结 果

18 例患者的21 颗伸长磨牙均有压低，治疗平均时间为(5.81±1.45) 个月。对比治疗前后患者CBCT，伸长磨牙压低后均未见明显牙根吸收。

压低牙颊侧牙尖和腭侧牙尖之间或近中牙尖和远中牙尖之间治疗前后三维位置变化均无统计学显著差异，其余测量牙及对照牙皆显示相同特征(数据未予显示)。因此，在比较治疗前后各牙三维位置变化时，各牙可使用的各个牙尖的组合数据进行统计分析。

上颌第一磨牙及其邻牙(第二前磨牙及第二磨牙)在使用改良真空压膜矫治器压低治疗前后的三维位置变化(表 1)：对测量牙与对照牙三维位置变化量进行独立样本t检验。伸长牙(上颌第一磨牙)治疗前后垂直向变化量为(-1.29±0.26) mm(P<0.001)，伸长牙与对照牙在颊腭向与近远中向治疗前后的变化量差异均无统计学意义。邻牙(第二前磨牙及第二磨牙)与对照牙治疗前后的变化量差异在三维方向上均无统计学意义(P>0.05)。

表 1 上颌第一磨牙及其邻牙在压低治疗前后的三维位置变化(mm)

上颌第二磨牙及其邻牙(第一磨牙)在使用改良真空压膜矫治器压低治疗前后的三维位置变化(表 2)：对测量牙与对照牙三维位置变化量进行独立样本t检验，伸长牙(上颌第二磨牙)治疗前后垂直向变化量为(-1.55±0.70) mm(P<0.001)，伸长牙与对照牙在颊腭向与近远中向治疗前后的变化量差异均无统计学意义。邻牙(第一磨牙)与对照牙在三维方向治疗前后的变化量差异在三维方向上均无统计学意义(P>0.05)。

表 2 上颌第二磨牙及其邻牙在压低治疗前后的三维位置变化(mm)

表 3为伸长牙(第一磨牙及第二磨牙)压低前后颊侧牙尖与腭侧牙尖三维位置变化量的配对t检验结果，变化量差异在三维方向上均无统计学差异(P>0.05)。

表 3 伸长牙在压低治疗前后颊侧牙尖和腭侧牙尖三维位置变化量比较(mm)

表 4为伸长牙(第一磨牙及第二磨牙)压低前后近中侧牙尖与远中侧牙尖三维位置变化量的配对t检验结果，变化量差异在三维方向上均无统计学差异(P>0.05)。

表 4 伸长牙在压低治疗前后近中侧牙尖和远中侧牙尖三维位置变化量比较(mm)

3 典型病例

男性，44 岁，由于左侧上颌磨牙伸长导致下颌缺失牙种植治疗困难，要求进行辅助性正畸治疗。患者24、36、37缺失，26伸长。在牙周基础治疗后，采用改良真空压膜矫治器压低伸长的左上第一磨牙，经过6 个月的压低治疗，获得足够修复间隙，择期种植修复24、36、37(图 4～6)。

图 4 治疗前口内像及曲面断层片

图 5 治疗中口内像

图 6 治疗后口内像及曲面断层片

4 讨 论

本研究使用改良真空压膜矫治器压低上颌伸长磨牙，治疗后均取得较为明显的效果，第一磨牙垂直向压低量为(1.29±0.26) mm，第二磨牙垂直向压低量为(1.55±0.70) mm，较对照组垂直向压低量均有显著性差异(P<0.001)，压低治疗的平均时间为(5.81±1.45) 个月。Lee等[13]使用颊侧单颗种植钉结合颊腭侧双轨片段弓的方法压低伸长磨牙，压低量为(1.35±0.48) mm，治疗的平均时间为11.9 个月。Pinzan-Vercelino等[8]使用颊腭侧双种植钉牵引舌侧扣的方法压低伸长磨牙，压低量为2.4 mm(1.2～4.5) mm，治疗的平均时间为(9.03±4.04) 个月。寻春雷等[7]使用改良无托槽隐形矫治器压低伸长磨牙，压低量为第一磨牙3.3 mm，第二磨牙2.7 mm，治疗的平均时间为(7.4±2.3) 个月。Abellan等[14]使用种植钉配合低功率激光压低伸长上颌第一磨牙，压低量为(2.34±0.76) mm，治疗平均时间为6 个月。研究之间的压低量与治疗时间差异，或与伸长磨牙初始伸长量的差异有关。

以往对压低磨牙治疗的研究多采用治疗前后头颅侧位片重叠的方法[6-10]，常仅选择磨牙近中颊尖衡量其位置变化，无法通过比较各牙尖在三维上的位置变化。本研究比较了伸长牙各牙尖治疗前后的垂直向位移变化量，发现颊侧与腭侧牙尖，近中侧及远中侧牙尖均获得无明显差异的压低。此外，伸长磨牙治疗后牙尖平均移动变化量在近远中向(Y轴)及颊腭向(X轴)，与对照组相比，均未表现出统计学差异(P>0.05)。综合以上结果，伸长牙在压低过程中为整体压低，未出现倾斜移动。

本研究同时对伸长磨牙的邻牙在压低治疗过程中的移动变化进行了测量分析，研究结果显示，在压低第一或第二磨牙后，其邻牙在三维方向上均未出现明显位置变化。 Lee等[13]的研究结果显示，邻牙虽然在压低治疗结束时发生了伸长及腭向移动，但在平均23.3 个月的保持期后再次恢复原位，该研究认为这与伸长牙压低后与对合修复体建合有关。本研究中伸长牙邻牙未发生明显移动的原因可能是由于改良真空压膜矫治器包绕整个上颌牙列，以组牙支抗最大程度地分散了压低力的反作用力，此外，由于压低伸长牙的力量通过阻抗中心，未产生明显的近远中向以及颊腭向分力，则邻牙在这两个方向亦无明显位置变化。

在矫治器制作方面，本研究在Slighly等[5]报道的矫治器上做了改良，采用口内扫描与3D打印技术制作患者树脂模型，替代传统的印模与石膏制作方法，提升了模型的精确性[15-16]。此外，通过在邻牙上设计固位附件，进一步增加了矫治器的固位力，防止矫治器受到压低力反作用力而脱位的作用，同时在压低牙周围去除外形高点下倒凹，消除压低时伸长牙与矫治器之间的阻力。

采用种植支抗可对伸长磨牙进行有效压低，但该方法仍存在一定程度的局限性。种植支抗钉植入的位置可受到牙根解剖位置的限制，且在压低伸长的第二磨牙时，支抗钉往往仅能种植于第一磨牙与第二磨牙之间，这会使得伸长磨牙受到近中方向的分力[17]。种植支抗的成功率也受到植入部位、骨皮质厚度以及患者口腔卫生条件的影响[18-19]。本研究中使用的矫治器则可有效避免上述问题，因其不受到牙根及牙位解剖位置的限制，可自由调节橡皮圈固位钩的位置，更为灵活地调节力的方向，使橡皮圈产生的压力尽可能通过伸长牙阻抗中心，从而避免不必要的倾斜或扭转移动。

本研究表明使用改良压膜矫治器可以有效地压低伸长磨牙，为不接受有创治疗的患者提供了替代的矫治方法。同时该矫治器具有无创、舒适、易于维持口腔卫生及成本低廉的优势，但该矫治器的适应证仍需进一步探索，对于依从性较差或需同时压低多个后牙的患者，仍需考虑选择可替代的治疗方法。