无托槽隐形矫治推下颌磨牙远中移动的治疗效果研究

蒋理亚,林 军

无托槽隐形矫治器美观舒适,摘戴自如,且近年来材料性能持续优化、临床技术不断更新发展,在正畸治疗中占据了不可替代的一席之地。推磨牙远中移动被发现是隐形矫治器完成度最高的移动,可以达到87%～88%[1-2],因此在推磨牙远中移动的病例中隐形矫治器成为理想的选择[3]。

由于上颌可以借助强大的上腭支抗,可操作性强,因此推上颌磨牙远中移动的研究与发展也更加成熟。相比之下,下颌的口内支抗只能依靠前牙,容易出现支抗丧失[4],因此推下颌磨牙远中移动治疗的发展一直较为局限。骨性支抗钉的发展提供了推磨牙远中移动所需支抗力,推动了推磨牙远中移动在下颌的运用[5]。

目前针对无托槽隐形矫治器推下颌磨牙远中移动的研究较少且结论不一,有学者报道隐形矫治器可以有效移动下颌磨牙且不发生下前牙的唇倾移动,垂直高度也得到较好控制[6-7]。也有学者通过锥形束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT)分析得出隐形矫治器移动下颌磨牙属于倾斜移动,其牙冠移动表达率大于牙根,下前牙发生少量的唇倾[8]。

本研究纳入24例使用无托槽隐形矫治器完成推下颌磨牙远中移动的患者,通过CBCT分析治疗中下颌磨牙及下切牙表达的移动表达率,旨在研究无托槽隐形矫治器对推下颌磨牙远中移动的治疗效果。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究方案已经由浙江大学医学院附属第一医院临床研究伦理委员会审查和批准(批件号:浙大一院伦审2023研第0202号-快)。本研究收集2020年1月至2023年1月在浙江大学医学院附属第一医院正畸科就诊患者。纳入标准:①采用隐适美矫治器完成下颌推磨牙远中移动,磨牙远移均使用矩形固位附件,预计第二磨牙推移量2～5 mm;②下颌牙列完整。排除标准:①严重牙周病史;②治疗过程中途重启。最终纳入患者 24例,平均年龄为(24.50±8.35)岁。入选患者于双侧下颌第一、第二磨牙之间植入支抗钉辅助远移磨牙,每天戴至少22 h矫治器,每2周更换下一副矫治器,完成隐适美推磨牙远中移动治疗前后各做一次CBCT检查。

1.2 研究方法

1.2.1 三维重建及三维坐标系的建立

使用CBCT扫描仪(NewTom VGI,意大利)完成CBCT拍摄,并将Dicom格式导入Dolphin软件(Dolphin Imaging &Management Solutions,美国)读取CBCT扫描数据,在3D模块中重建颅颌面的三维模型并使用线校准法进行三维校准,在冠状面、水平面、矢状面上分别将眶下点连线、髁突连线、颅底点和前鼻棘点的连线调至水平。

将前鼻棘点定义为三维坐标系原点,将颅底点和前鼻棘点连线的水平面定义为基准平面,将过两髁突中点且垂直基准平面的平面作为冠状面,再将过前鼻棘点且同时垂直基准平面和冠状面的平面作为矢状面。建立三维坐标系如图1所示。

图1 三维坐标系的建立Fig.1 Establishment of a three-dimensional coordinate system

1.2.2 标志点的定位

利用Dolphin软件3D模块的USC-3D牙根研究功能,在三维平面上定位颏前点以及下颌第一、第二磨牙和中切牙的牙冠和牙根的标志点。下图以右下颌第一磨牙为例(图2)。再将水平轴面调整至下颌牙列完整出现的平面,通过定位双侧切牙切端中点、尖牙牙尖、第二前磨牙颊尖及第二磨牙颊尖形成患者下颌牙弓形态(图3)。

A:牙冠标志点的确定;B:牙根标志点的确定。

图3 下颌牙弓形态的描绘Fig.3 Depiction of mandibular dental arch morphology

1.2.3 牙齿实际移动量的计算

完成定位全部标志点后导出所有标志点的坐标值,同一检查者在测量数据两周后再次测量,比较前后坐标值差异以检验测量方法的可重复性和可靠性。通过坐标值计算出牙齿在推磨牙远中移动前后在X轴、Y轴、Z轴的位置变化值ΔX、ΔY、ΔZ。

对于下颌磨牙来说,牙齿牙合龈向的移动量D牙合龈=ΔY。而牙齿近远中和颊舌向的移动量则由于牙弓弧形的形态需作相应计算,本研究参考Lee等[9]的计算方法计算牙齿颊舌向及近远中向的移动量。如图4所示,通过第一、第二磨牙的近远中颊尖拟合一条直线,即为下颌牙弓磨牙段方向,该直线与三维坐标系的Z轴所成夹角记为∠α,其中0≤∠α≤180°。由图可见,D近远=ΔXsin∠α+ΔZcos∠α。

图4 磨牙实际移动距离计算示意图Fig.4 Schematic diagram for calculating the actual moving distance of molar

1.2.4 牙齿移动表达率及牙齿副作用移动的评估

从ClinCheck治疗方案中获得下颌第一、第二磨牙的预设远中移动量。牙齿移动表达率即为牙齿实际远中移动量的绝对值与牙齿预设远中移动量比值。从Dolphin软件3D模块的USC-3D牙根研究功能导出下颌第一、第二磨牙和中切牙的轴倾角和转矩角,比较这些角度在治疗前后的变化。此外,下中切牙X、Y轴坐标值以及下颌磨牙Y轴坐标值不属于推磨牙远中移动方向改变的坐标值,其治疗前后的变化也在本研究中被研究分析。

1.3 统计学方法

使用SPSS 26.0(IBM,美国)通过组内相关系数(Intraclass correlation coefficient,ICC)评估定点的可重复性和可靠性,通过Kolmogorov-Smirnov检验进行正态分布检验。使用配对样本t检验比较治疗前后下颌切牙和磨牙转矩角、轴倾角及副作用移动方向坐标值的变化。将设定P<0.05为组间差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 标志点定点的可靠性

两次定点的X轴ICC为0.990,Y轴ICC为0.985,Z轴ICC为0.999,均大于0.75,表示标志点的定点具有较高的可重复性和可靠性。颏前点在治疗前后CBCT中坐标值未见统计学差异(P>0.05),表示患者下颌颌位未发生明显改变。

2.2 下颌磨牙的移动表达率

下颌第一磨牙和第二磨牙牙冠和牙根均有效移动(图5)。如表1所示,牙冠远中移动距离分别为(1.67±0.99)mm和(1.78±0.99)mm,牙根远中移动距离分别为(1.34±0.82)mm和(1.44±0.93)mm(表1)。计算牙齿平均移动表达率可得,下颌第一磨牙牙冠的移动表达率最高,可达71%,下颌第二磨牙牙冠为69%,二者无显著性差异。牙根的移动表达率则显著小于牙冠(P<0.05),其中第一磨牙牙根移动表达率为57%,第二磨牙为56%,牙根移动表达率之间无显著性差异。

表1 隐形矫治器下颌推磨牙远中移动的磨牙移动距离及移动表达率Tab.1 Distance and expression rates of molar movements of mandibular molar distalization with invisible aligners

图5 磨牙远移前后口腔扫描对比图Fig.5 Oral scan comparison before and after molar distalization

2.3 下颌中切牙和磨牙的副作用移动

如表2所示,使用配对样本t检验可得,第一、第二磨牙治疗前Y轴坐标值差异显著大于治疗后,有统计学意义(P<0.001),即第一、第二磨牙明显向龈方移动。牙冠与牙根的统计结果一致,其中第一磨牙平均向龈方移动D牙合龈0.57～0.63 mm,第二磨牙平均向龈方移动D牙合龈0.85～0.92 mm。而中切牙牙冠和牙根的X、Y轴坐标值在治疗前后无显著性差异。

表2 隐形矫治器推下颌磨牙远中移动治疗前后磨牙及切牙在非计划移动方向的坐标值Tab.2 Coordinates of molars and incisors in the non-planned movement direction before and after mandibular molar distalization with invisible aligners

如表3所示,使用配对样本t检验可得,中切牙、第一磨牙和第二磨牙的轴倾角在治疗前后无显著性差异,中切牙的转矩角在治疗前后也无显著性差异。而第一、第二磨牙的转矩角治疗前显著小于治疗后(P<0.05),即治疗后磨牙明显颊向倾斜,其中第一磨牙平均颊倾3.88°,第二磨牙平均颊倾3.27°。

表3 隐形矫治器推下颌磨牙远中移动治疗前后磨牙及切牙的轴倾角及转矩角Tab.3 Inclinations and torques of molars and incisors before and after mandibular molar distalization with invisible aligners

3 讨 论

近年来选择隐形矫治器推磨牙远中移动的患者越来越多。推上颌磨牙远中移动的相关研究已较为成熟,而着眼于下颌的研究则很匮乏,因此研究隐形矫治技术在推下颌磨牙远中移动有很高的必要性及临床意义。

3.1 牙齿移动表达率

Upadhyay等[10]报道隐形矫治技术对牙齿移动的完成度和准确性徘徊在50%,其中对推磨牙远中移动、后牙压低等移动表达率较高,而对后牙伸长、扭转、前牙转矩等移动方式的表达率较低[11]。Simon等[2]报道无托槽隐形矫治技术可以实现的下颌磨牙远中移动表达率为87%,吴冬雪等[8]报道推下颌磨牙远中移动的牙齿移动表达率为74%。本研究中牙冠移动表达率也基本支持以上结果,未达到87%可能是因为下颌骨密度高于上颌骨,牙齿移动相对较难,且入选本研究的病例中有5例的推磨牙远移距离大于3.9 mm,使得矫治完成度有所下降。但即使如此,这一牙齿移动表达率与其他移动方式相比依然是高效的。

3.2 牙齿副作用移动

无托槽隐形矫治在推磨牙远中移动过程中对磨牙造成的副作用移动在前人的研究中结论不一。Ravera等[12]发现在颌间牵引和矩形附件的辅助下,隐形矫治器可以实现上颌磨牙单纯的远中移动,而未见磨牙明显的远中倾斜移动或垂直向移动。Caruso等[13]的研究也显示上颌磨牙没有发生远中倾斜,但有明显的压低。吴冬雪等[8]利用CBCT测量下颌磨牙到参考平面的距离发现,下颌磨牙在远移过程中伴有压低、远中倾斜和颊向倾斜。本研究结果显示下颌磨牙远中移动过程中未发生远中倾斜移动,但出现明显的颊向倾斜移动和压低移动。经过分析,本实验未发生远中倾斜移动可能是因为使用了支抗钉骨性支抗的辅助,而吴冬雪等的实验中则是单纯使用颌内支抗。支抗钉辅助推磨牙不仅可以提供强大的支抗力,且可以避免第二磨牙的往返移动[14]。本研究中显示出的压低移动一方面可能是由于锚固在牙根平面的支抗钉产生了向龈方的分力,另一方面可能归因于隐形矫治器自身厚度产生的牙合垫效应以及磨牙区咬合力[3]。颊向倾斜在前人的研究中较少被关注到,这主要是因为依靠头颅侧位片二维分析而忽略,然而磨牙颊向倾斜均会增加咬合创伤及正畸后复发的可能性。因此正畸医生在下颌推磨牙远移的过程中应该着重注意磨牙的垂直向控制及冠舌向转矩设计,从而实现磨牙的整体移动。

多项研究显示无托槽隐形矫治在推上颌磨牙远中移动过程中能够有效保护前牙支抗[12,15]。本研究显示在针对下颌的研究中得到了一致的结论,无论是下颌中切牙唇舌向和垂直向的坐标值,还是其轴倾角和转矩角,在治疗前后均无显著性变化,表明隐形矫治在推下颌磨牙远中移动中发生支抗丢失可能性较小。

3.3 临床意义

隐形矫治器常被选择用于非生长期患者推磨牙远中移动,有3个原因。第一,非生长期患者生长潜力有限、组织反应慢,临床上常使用轻力并选择小范围牙齿移动;第二,成年患者由于职业、社交等需要对美观要求较高,且配合度较高;第三,推磨牙远中移动被认为是隐形矫治器完成度最高的牙齿矫治方式[1-2]。

本研究中发现隐形矫治下颌推磨牙向远中的牙齿移动表达率为69%～71%,因此设计矫治方案时应设计一定程度的过矫治。相比于固定矫治能控制力的类型、大小及方向,隐形矫治没有这种灵活性,其针对牙齿的移动多局限于牙冠[10]。本研究的结果也印证了这一点,牙根移动表达率比牙冠低14%,因此应注重牙齿的整体移动,如使用控根附件、分步逐颗远移磨牙等。

本研究选择在第一磨牙与第二磨牙之间植入支抗钉。有研究显示当皮质骨厚度>1 mm时可支持支抗钉提供支抗力[16-17],Liu等[18]综合评估了牙根间距离与颊侧皮质骨厚度,发现第一磨牙远中根到第二磨牙近中根之间是植入支抗钉的合适位置。支抗钉以与牙齿长轴呈30°～60°植入,这既可以保证获得足够的皮质骨锚固[19],也避免了杠杆臂过长而造成支抗钉脱落[20]。

4 结 论

无托槽隐形矫治技术联合支抗钉辅助可以有效远移下颌磨牙,对磨牙牙冠移动表达率高于牙根。移动过程中下颌磨牙有颊向倾斜移动及压低移动,下颌中切牙未见明显支抗丢失。