作者:顧澤旭
引用本文: 顧澤旭. 無託槽隱形矯治的支抗控制及臨床策略[J] . 中華口腔醫學雜誌, 2020, 55(8): 531-535. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20200513-00263.
摘要
透明矯治器包裹整個牙列,被認為能提供更好的組牙支抗,即除擬移動的牙齒,牙列內剩餘牙齒整體作為支抗。然而實際移動牙齒時不期望發生移動的支抗牙也可產生移動,提示無託槽隱形矯治同樣需要關注支抗問題。本文就無託槽隱形矯治中支抗控制問題進行闡述,對比固定矯治與無託槽隱形矯治支抗的區別,並從垂直向、矢狀向和橫向3個方面探討支抗設計的臨床策略,以期為正畸臨床提供參考。
透明矯治器是一種通過一系列熱塑性高分子材料的彈性形變產生矯治力,使牙齒不斷小範圍移動,最終移動至目標位置的可摘式矯治器[1]。透明矯治器比固定矯治器能更好地包裹整個牙列,從而產生更好的組牙支抗,但臨床卻常見無託槽隱形矯治中支抗磨牙出現頰尖開HE、覆蓋增大的現象。透明矯治器包裹整個牙列可對牙列內所有牙齒產生影響,且特定牙齒移動時又可形成牙齒間交互支抗[2],因此三維設計不移動的牙齒可能產生移動。無託槽隱形矯治中出現的支抗喪失可給後續正畸治療帶來一系列問題,如牙齒與矯治器不貼合、前牙覆HE加深、後牙開HE、拔牙間隙過早關閉而面型前突尚未完全糾正等,此時需重啟矯治設計,導致治療時間延長,部分患者甚至需改變矯治方案。因此,無託槽隱形矯治在分析診斷、方案制定、三維牙齒移動設計等階段均需關注正畸支抗問題。現圍繞無託槽隱形矯治的支抗控制問題進行闡述,並提供支抗設計的臨床策略,以期為正畸臨床提供參考。
一|無託槽隱形矯治的支抗設計
1.支抗設計的重要性:簡單而言,支抗即為抵擋矯治力反作用力的結構。正畸醫師通過矯治力移動牙齒,而在牙齒移動過程中存在一個與矯治力大小相等、方向相反的反作用力,其也可以移動牙齒。正畸治療的重要內容即為最大限度地移動希望移動的牙齒,同時使不希望移動的牙齒位移最小化。無託槽隱形矯治設計時不能單純依靠牙齒移動三維設計動畫,雖然矯治前臨床醫師可設計強支抗、磨牙不前移(圖1A),但以顎穹隆作為基準重疊的治療前後三維數位化模型重疊圖顯示,設計不近中移動的支抗磨牙可發生明顯近中移動(圖1B)[3]。由此可見,無託槽隱形矯治的最終支抗控制結果未必與三維設計動畫完全一致。無託槽隱形矯治過程中,正畸醫師亦應關注如何控制支抗牙,避免不必要的移動,在制定矯治方案時不能僅考慮移動牙,對整個牙弓內的支抗設計也必須仔細分析、評估和控制。
圖1 無託槽隱形矯治減數患者矯治模擬效果和實際效果的比較 A:上頜牙列矯治模擬效果(藍色為矯治前牙齒位置,白色為三維設計的矯治後牙齒位置),矯治前設計後牙不近中移動,全部間隙用於前牙內收;B:上頜牙列矯治實際效果(藍色為矯治前牙齒位置,白色為矯治後牙齒實際位置),以顎穹隆作為基準重疊的結果顯示,磨牙近中移動幾乎佔據拔牙間隙的1/2,前牙內收量明顯少於設計量
2.支抗設計的不同之處:透明矯治器是可摘式活動矯治器,這是其與固定矯治最大的不同。Proffit等[4]指出,可摘式活動矯治器最大的缺點即為固位力不足以抵抗矯治力。固位力即為活動矯治器的支抗,其是活動矯治器產生矯治力的基礎。當活動矯治器需產生足夠的使牙齒移動的力時,矯治器可出現固位力不足的情況。透明矯治器雖然美觀、舒適,但其也是一種活動矯治器,必須遵循固位力是矯治力源泉這一基本生物力學法則。無託槽隱形矯治的療效受兩方面因素影響:固位(即支抗)及加力單位。不同於傳統活動矯治器,為在矯治過程中保持美觀,透明矯治器不能隨意附加不鏽鋼絲雙曲唇弓、雙曲簧等加力單位,其依靠熱壓膜材料的彈性進行加力。這也就意味著透明矯治器在固位和加力上均依靠同一物質——熱壓膜材料。通過熱壓膜材料的彈性實現矯治器的加力,通過熱壓膜材料包裹支抗牙的固位提供支抗。因此無託槽隱形矯治的加力和支抗均依賴於矯治器的固位,這也是無託槽隱形矯治技術重視固位附件設計和創新的原因。此外,透明矯治器通過卡抱牙齒施加矯治力,其矯治力的作用部位及產生的力和力矩等尚不明確,目前仍缺乏相關研究,常需正畸醫師具備豐富的臨床經驗進行設計。首先根據治療目標確定患者是否適合進行無託槽隱形矯治,判斷無託槽隱形矯治能否提供達到治療目標所需的支抗。具體而言,無託槽隱形矯治對骨骼結構的作用較小,因此不用於橫向骨性錯HE畸形和嚴重的矢狀向骨性錯HE畸形的矯治。無託槽隱形矯治適用於牙齒的三維方向移動,這包括矢狀向、垂直向和橫向的牙齒位置輕度和中度異常。正畸醫師需掌握無託槽隱形矯治的適應證並理解其局限性,以確定患者是否適用這種矯治器。
二|無託槽隱形矯治的垂直向支抗控制
1.臨床常見問題:
由於透明矯治器特有的固位方式,壓低牙齒時鄰牙常作為支抗需設計固位附件,並承擔壓低治療產生的反作用力。臨床常見上下前牙壓低打開咬合,糾正深覆HE。無託槽隱形矯治壓低前牙的效率不高,通常為40%左右[5],因此,設計牙齒三維移動時常設計上下前牙壓低的過矯正,預設的牙齒終末位置為前牙對刃甚至開HE。而作為支抗的第一前磨牙常僅設計固位附件以加強固位,緣於較多醫師認為透明矯治器覆蓋第一前磨牙HE面,其在HE力作用下較難伸長,甚至可被壓低,因此常忽視第一前磨牙的垂直向支抗問題。但臨床上卻可見第一前磨牙垂直向支抗失控,牙齒伸長造成早接觸,導致下頜功能性偏斜的情況(圖2);若透明矯治器上設計了咬合平面導板,則這種情況更常見。
圖2 無託槽隱形矯治患者上頜前牙壓低治療致第一前磨牙伸長口內像 A:矯治後右側HE像,顯示矯治設計前牙壓低治療過矯正,作為支抗的第一前磨牙設計傳統矩形附件以增加固位,導致第一前磨牙垂直向支抗不足,產生伸長和早接觸;B:矯治後正面HE像,下頜為避開早接觸的第一前磨牙而向左產生功能性偏斜
伸長矯治的情況則恰好相反,伸長牙需設計固位附件,周圍的支抗牙由於受到壓低力並不產生脫位,因此常無需設計附件。需要注意的是,作為支抗牙,一方面受到伸長治療的壓低反作用力,另一方面也受到作用於矯治器上的HE力,由此可導致過度壓低。
除通過壓低後牙解決前牙開HE的病例,無託槽隱形矯治技術在垂直向上控制HE平面逆時針旋轉的作用非常有限,矯治器較弱的剛性較難控制前牙內收時產生的鐘擺效應,這種效應也可理解為前牙轉矩喪失造成的覆HE加深,因此,對於高角減數病例,需特別注意垂直向支抗控制。
2.臨床策略
(1)目標位過矯治:Krieger等[6]和Gu等[7]均認為深覆HE是難以糾正及預測的。無託槽隱形矯治打開咬合主要以下前牙的相對壓低(唇傾)為主,輔以上前牙的少量壓入。筆者課題組研究顯示,前牙壓低效率與前牙是否設計內收相關,非內收時前牙壓低效率為46.9%;內收時前牙壓低效率為-15.4%,牙齒出現伸長[8]。因此無託槽隱形矯治壓低前牙時應增加目標位過矯正,尤其對前牙同時設計內收的病例更應增大壓低量。根據患者覆HE、垂直骨面型以及前牙內收與否等情況,可將目標位設計為淺覆HE、對刃HE甚至開HE。
(2)附件設計:無託槽隱形矯治的加力和支抗均依賴於矯治器的固位,附件在多數情況下可顯著增加2——3倍的固位力[9]。對於深覆HE、前牙需壓低的患者,可在支抗前磨牙和第一磨牙上設置水平矩形附件或優化伸長附件以輔助固位。此時,作為壓低治療反作用力的伸長力集中於前磨牙,並通過矯治器傳遞至磨牙,由此形成組牙支抗,共同對抗伸長力。
(3)開HE矯治:Kravitz等[5]研究顯示,牙齒伸長的平均實現率為29.6%,其中上頜中切牙(18.3%)和下頜中切牙(24.5%)實現率最低。牙齒伸長效率低的原因可能是透明矯治器固位力不足,垂直向上無法施加矯治力。由此提示,即便是牙齒的少量伸長,也應儘可能設計過矯正、增加附件甚至其他附屬裝置,也可考慮與效率較高的舌向移動(前牙內收)結合,利用鐘擺效應促進前牙伸長,改善開HE。
(4)分步壓低:可考慮設計牙齒分步移動以增加支抗牙數目,提高壓低效率,即先壓低尖牙、再壓低切牙,交替進行。已有研究顯示,對於下頜尖牙而言,當壓入量為0.2 mm,切牙和尖牙分步壓低時,尖牙區壓低力最大,平均約0.80 N;而當切牙和尖牙同時壓低時,壓低力降為0.28 N,且使前磨牙伸長的反作用力比分步壓低時大[10]。因此,為保護支抗,對於成年、牙根粗壯、骨密度較高或嚴重深覆HE的患者,最好進行分步壓低設計。
(5)種植體支抗:使用透明矯治器壓低後牙可在矯治牙頰舌側植入支抗種植體,通過橡皮圈掛於兩側種植體並越過矯治器HE面,施加令後牙壓低的矯治力。而對於前牙的壓低一般僅可在壓低牙齒的唇側植入種植體,應用該方法時常需在矯治器上製作特殊的牽引鉤,通過支抗種植體與矯治器的垂直向牽引,為前牙提供壓低力。需要注意的是,由於缺少顎側牽引力,該方法壓低前牙可導致前牙唇傾,因此適合前牙舌傾伴深覆HE的患者,例如安氏Ⅱ類2分類錯HE。對於前牙唇傾患者,則不建議單純應用唇側支抗種植體壓低前牙。
三|無託槽隱形矯治的矢狀向支抗控制
1.臨床常見問題:正畸醫師常關心矢狀向支抗,因為其關係到前牙內收的效果以及面型改善的程度。透明矯治器作為全包裹型活動矯治器,可比固定矯治更好地包裹成組牙齒,從而產生更好的組牙支抗,但臨床常見無託槽隱形矯治中支抗磨牙出現頰尖開HE、覆蓋增大的現象。說明計算機模擬設計的後牙咬合與實際咬合情況不完全一致。筆者課題組研究發現,即使是非減數患者,無託槽隱形矯治的上頜支抗磨牙也存在三維方向的位移;前牙是否設計矢狀向移動對磨牙的矢狀向和垂直向移動均有較大影響:前牙內收組支抗磨牙可產生頰向傾斜、伸長、近中傾斜移動;前牙非內收組支抗磨牙可產生頰向、壓低、遠中移動。支抗磨牙的矢狀向變化與前牙矢狀向三維設計呈負相關,即前牙內收可導致支抗磨牙近中移動,前牙唇展可導致支抗磨牙遠中移動。支抗磨牙近中移動時,遠中尖伸長大於近中尖,磨牙易發生近中傾斜[3]。提示即使磨牙關係良好的非減數患者,無託槽隱形矯治設計時也應重視支抗磨牙的穩定,特別是對於前牙存在散在間隙、鄰面去釉內收的患者,在解決前牙問題的同時,需注意防止磨牙頰向傾斜和近中傾斜。在三維設計時可考慮磨牙支抗預備、負轉矩過矯正,甚至利用種植體支抗等輔助裝置保護上頜磨牙支抗,以獲得矯治後良好的後牙咬合關係。
磨牙遠中移動也是無託槽隱形矯治解決矢狀向問題的主要手段,Simon等[11]報導無託槽隱形矯治中磨牙遠中移動1.5——3.9 mm是可以實現的,效率可達87.65%,增加附件並不提高效率,而設計每步移動量以及總移動量對磨牙遠中移動效率的影響較大。筆者課題組研究種植體支抗遠中移動上頜磨牙時發現,第二磨牙遠中移動到位後應注意保持其支抗,以免第一磨牙遠中移動造成已移動到位的第二磨牙受到近中方向的反作用力,導致第二磨牙近中移動(圖3)[12]。因此建議採用支抗種植體與矯治器牽引加強支抗的方式增加磨牙遠中移動效率。
圖3 第二磨牙遠中移動到位後第一磨牙開始遠中移動時的受力分析示意圖,第一磨牙受到遠中向推力(箭頭),第二前磨牙受到近中向推力(箭頭),由於第一、二磨牙間設計間隙減少,第二磨牙遠中處矯治器給予第二磨牙近中向推力(箭頭),可導致第二磨牙近中移動
2.臨床策略:為抵禦反作用力增加支抗,固定矯治常採用顎槓、顎託、頜間牽引、口外力(口外弓、J鉤)以及種植體支抗。無託槽隱形矯治受限於對美觀的需求以及材料本身的限制,通常採用頜間牽引及種植體支抗增強支抗。
(1)頜間牽引:為輔助上頜前牙內收,可對非高角、關節穩定的病例進行Ⅱ類頜間牽引,內收下頜前牙時可進行Ⅲ類頜間牽引,但需注意Ⅱ類頜間牽引的效應主要表現於牙齒方面,包括上頜切牙的舌傾、內收和伸長;下頜切牙的唇傾及壓低;下頜磨牙的近中移動和伸長[13]。透明矯治器剛性不足,Ⅱ類頜間牽引雖能輔助上頜前牙內收,但也易出現上頜切牙伸長、下頜磨牙近中移動伴伸長等不良反應,使用時需選擇力量較小的牽引皮圈,重點預防下頜磨牙近中傾斜和上頜前牙伸長。
(2)種植體支抗:種植體支抗屬於絕對支抗,已較成熟並在固定矯治領域廣泛應用,部分學者認為其強度等同於骨支抗。無託槽隱形矯治時可視患者具體情況選擇使用,特別是對於牙列重度擁擠或嚴重前突的患者。磨牙遠中移動時藉助種植體支抗牽引矯治器,可產生類似於全牙列遠中移動的效果以解決輕中度前牙前突,也是臨床常用方法。
(3)其他方法:後牙支抗預備,主要用於防止後牙的近中傾斜,對增加後牙支抗的作用有限;分步移動控制支抗,即利用組牙支抗,設計時儘可能減少同時移動的牙齒數目、增加支抗牙齒數目,有利於保護後牙支抗[14],如關閉拔牙間隙時尖牙先遠中移動,散開前牙間隙後再內收前牙,這種方法適用於中度或弱支抗病例;修整牙冠形態以增加固位,臨床冠越長,牙齒形態越明顯,透明矯治器與牙齒的接觸面積越大,越有利於矯治器固位,進而增加支抗。臨床冠較短的患者不宜進行無託槽隱形矯治,或需設計較大的水平矩形附件以增加固位,甚至建議先行冠整形後再行無託槽隱形矯治。
四|無託槽隱形矯治的橫向支抗控制
筆者課題組研究顯示,對於無託槽隱形矯治成年患者,即使未設計磨牙移動,矯治後同頜雙側同名磨牙的舌尖間、中央窩間、頰尖間、舌側齦緣間橫向寬度均比矯治前顯著增加,同頜第二磨牙間寬度增加量較第一磨牙間多[3],說明無託槽隱形矯治中上下頜磨牙均發生頰向移動,這一方面提示以支抗磨牙為重疊標誌研究牙齒移動效率的方法並不可靠,建議選用顎皺襞、支抗種植體等位置相對穩定的結構作為重疊標誌。另一方面提示臨床在三維設計時應考慮支抗磨牙的橫向支抗預備,適當設計磨牙負轉矩,以抵消矯治中磨牙受到的橫向擴展力。
正畸治療中,尖牙以及前磨牙的橫向擴弓可改善前牙的微笑美學,提供間隙解除牙列擁擠,糾正後牙反HE。Houle等[15]研究顯示,上頜平均擴弓效率為72.8%,下頜擴弓效率為87.7%,上頜牙牙尖和齦緣的擴弓效率分別為82.9%和62.7%,下頜牙牙尖和齦緣的擴弓效率分別為98.9%和76.4%,即擴弓過程中牙齒可發生更多的傾斜移動,且從牙弓前端到末端擴弓效率逐漸降低。因此,無託槽隱形矯治在橫向擴弓時應首先篩選允許後牙頰傾的病例,同時進行過矯正設計,並增加後牙負轉矩。每個象限擴弓量建議為2——3 mm,以減少復發和牙齦退縮的風險[15]。
對於個別牙反HE或鎖HE,建議先推磨牙遠中移動或鄰面去釉獲得間隙後再設計頰移或舌移,並考慮增加支抗牙齒數目,減少同時移動的牙齒數目,利用患牙鄰近的磨牙及同頜對側磨牙作為支抗糾正反HE或鎖HE,必要時輔助上下頜交互牽引。
對於單側多顆牙反HE或鎖HE,在排除骨性因素後,可嘗試藉助種植體支抗,利用健側種植體與矯治器牽引增加支抗,患側減少同時移動的牙齒數目,依次糾正反HE或鎖HE的患牙。對於疑難病例,也可先採用固定矯治的方法,待單側後牙反HE或鎖HE解除後,再進行無託槽隱形矯治。
總之,無託槽隱形矯治為滿足美觀的需求,在支抗控制方面的臨床選擇常有限,可用的手段無非為過矯正、附件設計、早期備抗(機制同過矯正)、頜間牽引、種植體支抗。臨床正畸醫師應更多關注該矯治技術的適應證,選擇合適的病例進行矯治。正畸治療成功的基石是完善的資料收集、準確的分析和診斷以及合理的治療方案設計[4]。臨床應該更多地考慮無託槽隱形矯治這個工具是否適用於眼前具體的病例,而不是只想著如何用這種隱形矯治工具去解決所有的病例,這才是臨床正畸醫師應該持有的態度。
利益衝突 作者聲明不存在利益衝突
(參考文獻略)
第四軍醫大學口腔醫學院博士顧澤旭
【作者簡介】顧澤旭 博士、副主任醫師、副教授、碩士研究生導師。2000年畢業於第四軍醫大學口腔醫學院本碩七年制, 獲碩士學位,2006年獲第四軍醫大學口腔醫學院博士學位。現任中華口腔醫學會口腔正畸專業委員會青年委員,陝西省口腔醫學會口腔正畸專業委員會常委。主要研究方向:無託槽隱形矯治技術的生物力學研究及臨床應用。主持國家自然科學基金1項,陝西省自然科學基金2項。發表論文23篇,其中SCI收錄9篇。獲發明專利1項,實用新型專利3項。參編學術專著3部。