無托槽隱形矯治推下頜磨牙遠中移動的治療效果研究

蔣理亞,林 軍

無托槽隱形矯治器美觀舒適,摘戴自如,且近年來材料性能持續優化、臨床技術不斷更新發展,在正畸治療中占據了不可替代的一席之地。推磨牙遠中移動被發現是隱形矯治器完成度最高的移動,可以達到87%～88%[1-2],因此在推磨牙遠中移動的病例中隱形矯治器成為理想的選擇[3]。

由于上頜可以借助強大的上腭支抗,可操作性強,因此推上頜磨牙遠中移動的研究與發展也更加成熟。相比之下,下頜的口內支抗只能依靠前牙,容易出現支抗喪失[4],因此推下頜磨牙遠中移動治療的發展一直較為局限。骨性支抗釘的發展提供了推磨牙遠中移動所需支抗力,推動了推磨牙遠中移動在下頜的運用[5]。

目前針對無托槽隱形矯治器推下頜磨牙遠中移動的研究較少且結論不一,有學者報道隱形矯治器可以有效移動下頜磨牙且不發生下前牙的唇傾移動,垂直高度也得到較好控制[6-7]。也有學者通過錐形束計算機斷層掃描(cone beam computed tomography,CBCT)分析得出隱形矯治器移動下頜磨牙屬于傾斜移動,其牙冠移動表達率大于牙根,下前牙發生少量的唇傾[8]。

本研究納入24例使用無托槽隱形矯治器完成推下頜磨牙遠中移動的患者,通過CBCT分析治療中下頜磨牙及下切牙表達的移動表達率,旨在研究無托槽隱形矯治器對推下頜磨牙遠中移動的治療效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究方案已經由浙江大學醫學院附屬第一醫院臨床研究倫理委員會審查和批準(批件號:浙大一院倫審2023研第0202號-快)。本研究收集2020年1月至2023年1月在浙江大學醫學院附屬第一醫院正畸科就診患者。納入標準:①采用隱適美矯治器完成下頜推磨牙遠中移動,磨牙遠移均使用矩形固位附件,預計第二磨牙推移量2～5 mm;②下頜牙列完整。排除標準:①嚴重牙周病史;②治療過程中途重啟。最終納入患者 24例,平均年齡為(24.50±8.35)歲。入選患者于雙側下頜第一、第二磨牙之間植入支抗釘輔助遠移磨牙,每天戴至少22 h矯治器,每2周更換下一副矯治器,完成隱適美推磨牙遠中移動治療前后各做一次CBCT檢查。

1.2 研究方法

1.2.1 三維重建及三維坐標系的建立

使用CBCT掃描儀(NewTom VGI,意大利)完成CBCT拍攝,并將Dicom格式導入Dolphin軟件(Dolphin Imaging &Management Solutions,美國)讀取CBCT掃描數據,在3D模塊中重建顱頜面的三維模型并使用線校準法進行三維校準,在冠狀面、水平面、矢狀面上分別將眶下點連線、髁突連線、顱底點和前鼻棘點的連線調至水平。

將前鼻棘點定義為三維坐標系原點,將顱底點和前鼻棘點連線的水平面定義為基準平面,將過兩髁突中點且垂直基準平面的平面作為冠狀面,再將過前鼻棘點且同時垂直基準平面和冠狀面的平面作為矢狀面。建立三維坐標系如圖1所示。

圖1 三維坐標系的建立Fig.1 Establishment of a three-dimensional coordinate system

1.2.2 標志點的定位

利用Dolphin軟件3D模塊的USC-3D牙根研究功能,在三維平面上定位頦前點以及下頜第一、第二磨牙和中切牙的牙冠和牙根的標志點。下圖以右下頜第一磨牙為例(圖2)。再將水平軸面調整至下頜牙列完整出現的平面,通過定位雙側切牙切端中點、尖牙牙尖、第二前磨牙頰尖及第二磨牙頰尖形成患者下頜牙弓形態(圖3)。

A:牙冠標志點的確定;B:牙根標志點的確定。

圖3 下頜牙弓形態的描繪Fig.3 Depiction of mandibular dental arch morphology

1.2.3 牙齒實際移動量的計算

完成定位全部標志點后導出所有標志點的坐標值,同一檢查者在測量數據兩周后再次測量,比較前后坐標值差異以檢驗測量方法的可重復性和可靠性。通過坐標值計算出牙齒在推磨牙遠中移動前后在X軸、Y軸、Z軸的位置變化值ΔX、ΔY、ΔZ。

對于下頜磨牙來說,牙齒牙合齦向的移動量D牙合齦=ΔY。而牙齒近遠中和頰舌向的移動量則由于牙弓弧形的形態需作相應計算,本研究參考Lee等[9]的計算方法計算牙齒頰舌向及近遠中向的移動量。如圖4所示,通過第一、第二磨牙的近遠中頰尖擬合一條直線,即為下頜牙弓磨牙段方向,該直線與三維坐標系的Z軸所成夾角記為∠α,其中0≤∠α≤180°。由圖可見,D近遠=ΔXsin∠α+ΔZcos∠α。

圖4 磨牙實際移動距離計算示意圖Fig.4 Schematic diagram for calculating the actual moving distance of molar

1.2.4 牙齒移動表達率及牙齒副作用移動的評估

從ClinCheck治療方案中獲得下頜第一、第二磨牙的預設遠中移動量。牙齒移動表達率即為牙齒實際遠中移動量的絕對值與牙齒預設遠中移動量比值。從Dolphin軟件3D模塊的USC-3D牙根研究功能導出下頜第一、第二磨牙和中切牙的軸傾角和轉矩角,比較這些角度在治療前后的變化。此外,下中切牙X、Y軸坐標值以及下頜磨牙Y軸坐標值不屬于推磨牙遠中移動方向改變的坐標值,其治療前后的變化也在本研究中被研究分析。

1.3 統計學方法

使用SPSS 26.0(IBM,美國)通過組內相關系數(Intraclass correlation coefficient,ICC)評估定點的可重復性和可靠性,通過Kolmogorov-Smirnov檢驗進行正態分布檢驗。使用配對樣本t檢驗比較治療前后下頜切牙和磨牙轉矩角、軸傾角及副作用移動方向坐標值的變化。將設定P<0.05為組間差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 標志點定點的可靠性

兩次定點的X軸ICC為0.990,Y軸ICC為0.985,Z軸ICC為0.999,均大于0.75,表示標志點的定點具有較高的可重復性和可靠性。頦前點在治療前后CBCT中坐標值未見統計學差異(P>0.05),表示患者下頜頜位未發生明顯改變。

2.2 下頜磨牙的移動表達率

下頜第一磨牙和第二磨牙牙冠和牙根均有效移動(圖5)。如表1所示,牙冠遠中移動距離分別為(1.67±0.99)mm和(1.78±0.99)mm,牙根遠中移動距離分別為(1.34±0.82)mm和(1.44±0.93)mm(表1)。計算牙齒平均移動表達率可得,下頜第一磨牙牙冠的移動表達率最高,可達71%,下頜第二磨牙牙冠為69%,二者無顯著性差異。牙根的移動表達率則顯著小于牙冠(P<0.05),其中第一磨牙牙根移動表達率為57%,第二磨牙為56%,牙根移動表達率之間無顯著性差異。

表1 隱形矯治器下頜推磨牙遠中移動的磨牙移動距離及移動表達率Tab.1 Distance and expression rates of molar movements of mandibular molar distalization with invisible aligners

圖5 磨牙遠移前后口腔掃描對比圖Fig.5 Oral scan comparison before and after molar distalization

2.3 下頜中切牙和磨牙的副作用移動

如表2所示,使用配對樣本t檢驗可得,第一、第二磨牙治療前Y軸坐標值差異顯著大于治療后,有統計學意義(P<0.001),即第一、第二磨牙明顯向齦方移動。牙冠與牙根的統計結果一致,其中第一磨牙平均向齦方移動D牙合齦0.57～0.63 mm,第二磨牙平均向齦方移動D牙合齦0.85～0.92 mm。而中切牙牙冠和牙根的X、Y軸坐標值在治療前后無顯著性差異。

表2 隱形矯治器推下頜磨牙遠中移動治療前后磨牙及切牙在非計劃移動方向的坐標值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,使用配對樣本t檢驗可得,中切牙、第一磨牙和第二磨牙的軸傾角在治療前后無顯著性差異,中切牙的轉矩角在治療前后也無顯著性差異。而第一、第二磨牙的轉矩角治療前顯著小于治療后(P<0.05),即治療后磨牙明顯頰向傾斜,其中第一磨牙平均頰傾3.88°,第二磨牙平均頰傾3.27°。

表3 隱形矯治器推下頜磨牙遠中移動治療前后磨牙及切牙的軸傾角及轉矩角Tab.3 Inclinations and torques of molars and incisors before and after mandibular molar distalization with invisible aligners

3 討 論

近年來選擇隱形矯治器推磨牙遠中移動的患者越來越多。推上頜磨牙遠中移動的相關研究已較為成熟,而著眼于下頜的研究則很匱乏,因此研究隱形矯治技術在推下頜磨牙遠中移動有很高的必要性及臨床意義。

3.1 牙齒移動表達率

Upadhyay等[10]報道隱形矯治技術對牙齒移動的完成度和準確性徘徊在50%,其中對推磨牙遠中移動、后牙壓低等移動表達率較高,而對后牙伸長、扭轉、前牙轉矩等移動方式的表達率較低[11]。Simon等[2]報道無托槽隱形矯治技術可以實現的下頜磨牙遠中移動表達率為87%,吳冬雪等[8]報道推下頜磨牙遠中移動的牙齒移動表達率為74%。本研究中牙冠移動表達率也基本支持以上結果,未達到87%可能是因為下頜骨密度高于上頜骨,牙齒移動相對較難,且入選本研究的病例中有5例的推磨牙遠移距離大于3.9 mm,使得矯治完成度有所下降。但即使如此,這一牙齒移動表達率與其他移動方式相比依然是高效的。

3.2 牙齒副作用移動

無托槽隱形矯治在推磨牙遠中移動過程中對磨牙造成的副作用移動在前人的研究中結論不一。Ravera等[12]發現在頜間牽引和矩形附件的輔助下,隱形矯治器可以實現上頜磨牙單純的遠中移動,而未見磨牙明顯的遠中傾斜移動或垂直向移動。Caruso等[13]的研究也顯示上頜磨牙沒有發生遠中傾斜,但有明顯的壓低。吳冬雪等[8]利用CBCT測量下頜磨牙到參考平面的距離發現,下頜磨牙在遠移過程中伴有壓低、遠中傾斜和頰向傾斜。本研究結果顯示下頜磨牙遠中移動過程中未發生遠中傾斜移動,但出現明顯的頰向傾斜移動和壓低移動。經過分析,本實驗未發生遠中傾斜移動可能是因為使用了支抗釘骨性支抗的輔助,而吳冬雪等的實驗中則是單純使用頜內支抗。支抗釘輔助推磨牙不僅可以提供強大的支抗力,且可以避免第二磨牙的往返移動[14]。本研究中顯示出的壓低移動一方面可能是由于錨固在牙根平面的支抗釘產生了向齦方的分力,另一方面可能歸因于隱形矯治器自身厚度產生的牙合墊效應以及磨牙區咬合力[3]。頰向傾斜在前人的研究中較少被關注到,這主要是因為依靠頭顱側位片二維分析而忽略,然而磨牙頰向傾斜均會增加咬合創傷及正畸后復發的可能性。因此正畸醫生在下頜推磨牙遠移的過程中應該著重注意磨牙的垂直向控制及冠舌向轉矩設計,從而實現磨牙的整體移動。

多項研究顯示無托槽隱形矯治在推上頜磨牙遠中移動過程中能夠有效保護前牙支抗[12,15]。本研究顯示在針對下頜的研究中得到了一致的結論,無論是下頜中切牙唇舌向和垂直向的坐標值,還是其軸傾角和轉矩角,在治療前后均無顯著性變化,表明隱形矯治在推下頜磨牙遠中移動中發生支抗丟失可能性較小。

3.3 臨床意義

隱形矯治器常被選擇用于非生長期患者推磨牙遠中移動,有3個原因。第一,非生長期患者生長潛力有限、組織反應慢,臨床上常使用輕力并選擇小范圍牙齒移動;第二,成年患者由于職業、社交等需要對美觀要求較高,且配合度較高;第三,推磨牙遠中移動被認為是隱形矯治器完成度最高的牙齒矯治方式[1-2]。

本研究中發現隱形矯治下頜推磨牙向遠中的牙齒移動表達率為69%～71%,因此設計矯治方案時應設計一定程度的過矯治。相比于固定矯治能控制力的類型、大小及方向,隱形矯治沒有這種靈活性,其針對牙齒的移動多局限于牙冠[10]。本研究的結果也印證了這一點,牙根移動表達率比牙冠低14%,因此應注重牙齒的整體移動,如使用控根附件、分步逐顆遠移磨牙等。

本研究選擇在第一磨牙與第二磨牙之間植入支抗釘。有研究顯示當皮質骨厚度>1 mm時可支持支抗釘提供支抗力[16-17],Liu等[18]綜合評估了牙根間距離與頰側皮質骨厚度,發現第一磨牙遠中根到第二磨牙近中根之間是植入支抗釘的合適位置。支抗釘以與牙齒長軸呈30°～60°植入,這既可以保證獲得足夠的皮質骨錨固[19],也避免了杠桿臂過長而造成支抗釘脫落[20]。

4 結 論

無托槽隱形矯治技術聯合支抗釘輔助可以有效遠移下頜磨牙,對磨牙牙冠移動表達率高于牙根。移動過程中下頜磨牙有頰向傾斜移動及壓低移動,下頜中切牙未見明顯支抗丟失。