無托槽隱形矯治擴弓效率的研究

周麗娟 王 斌

無托槽隱形矯治器于1999年被作為一種新型的矯治工具正式面世，可矯治輕度錯畸形，如牙列輕度擁擠、牙列散隙等[1],因舒適、美觀、衛生以及復診次數少等特點而廣受患者青睞[2-3]。近年來，口內數字化彩色三維圖像采集、收納、處理、成像技術迅速發展，計算機輔助矯治材料制造和應用技術日趨成熟，以及患者對正畸治療過程中的舒適度和美觀度等要求明顯提高，無托槽隱形矯治得到了臨床廣泛應用。作為一個新興的矯治方法，其矯治器的壓膜材料以及附件的設計持續改進，特別是在牙齒移動效率上能否達到高效的臨床實現度一直是學者們研究討論的熱點。有研究[4-5]顯示，ClinCheck軟件設計模擬的牙齒終末位置并不能完全代表臨床上的最終矯治效果。Simon等[6]研究表明，上前牙轉矩實現效率可達42%，遠中移動單個磨牙牙齒效率可達87%，牙齒移動方式和每一步設置的移動量均可能影響矯治效率。本研究通過測量分析采用無托槽隱形矯治器進行上下頜擴弓患者的牙弓寬度的變化，評價其實際擴弓效率，以供臨床參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2018年12月就診于合肥市口腔醫院用無托槽隱形矯治器(Invisalign, Align Technology, USA)進行上下頜擴弓的牙弓狹窄、牙列輕度擁擠正畸患者12例，其中男性2例，女性10例，年齡14～32歲(14歲2人，15歲1人，余≥18歲)，平均(22.08±6.30)歲。納入標準：①年齡≥14歲，面形基本對稱，顱頜系統功能基本正常，無顳下頜關節紊亂癥狀、體征及病史；②除第三磨牙外牙列完整，無松動牙，非減數矯治；③第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙無牙體缺損或充填體，無偏側咀嚼習慣，無明顯磨耗；④無正頜、正畸以及其他頜面部外科手術史；⑤否認磨牙癥；⑥依從性良好。所有患者均需充分了解無托槽隱形矯治器的正確佩戴使用方法以及需配合正確使用咬膠。

1.2 研究方法 治療前，對患者進行全面的顏面口內檢查，取治療前的初診記存模型，拍攝面像和口內像，拍攝全口曲面斷層片和頭顱側位定位片。采集4組數據: ①患者的初診寄存模型設為患者未矯治的真實初始狀態；②采用ClinCheck軟件三維數字化模型初始狀態默認為患者未接受矯治的系統初始狀態(并需與該患者口內照片比較確認無明顯差異)；③ClinCheck軟件中預設的擴弓矯治最后一步結束為無托槽隱形矯治器擴弓系統預置目標值；④在ClinCheck軟件中預設的擴弓矯治停止前的一步，取患者口內研究模型，測量實際擴弓量。通過計算得到預設擴弓量(③-②)、實際擴弓量(④-①)、擴弓實現效率[(④-①)/(③-②)×100%]。每副矯治器要求戴用14 d，每天戴用時間不少于22 h。

1.3 觀察指標 分別測量記錄治療前后上下頜雙側尖牙牙尖，以及第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙中央窩間的距離。所有測量均由同一醫師完成，重復測量3次，取平均值。

2 結果

2.1 矯治前實際寬度與實際擴弓寬度比較 上頜第一前磨牙、上頜第二前磨牙、下頜第一前磨牙、下頜第二前磨牙的矯治前實際寬度、系統預置擴弓寬度、實際擴弓寬度的差異均具有統計學意義(P<0.05)。見表1、2。

表1 患者上頜各牙位矯治前后牙弓寬度比較

表2 患者下頜各牙位矯治前后牙弓寬度比較

2.2 預置擴弓量和實際擴弓量比較 上下頜各牙位的實際擴弓量均小于預置擴弓量，差異均具有統計學意義(P<0.05)。上下頜擴弓效率最高均為第一前磨牙，分別為70.97%、74.32%，其次是第二前磨牙、尖牙。見表3、4。

表3 患者上頜各牙位擴弓量和擴弓效率分析

表4 患者下頜各牙位擴弓量和擴弓效率分析

2.3 典型病例 患者,女，31歲，主訴上下牙列不齊，頰廊大。臨床及X線檢查示：安氏I類，骨型II類，下頜平面角高，下頜后縮，上下牙列輕度擁擠，上下頜牙弓狹窄。無托槽隱形矯治，方案為上下頜擴弓，前牙鄰面片切解除擁擠并內收。第一階段矯治方案，上下頜主動矯治器分別為17、18副。矯治后上下牙弓寬度協調，前牙覆合覆蓋正常，尖牙磨牙I類關系，頰廊改善。系統測量顯示上/下頜尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙的預置擴弓量分別為1.1/-1.5、2.2/1.2、3.9/3.3、3.9/3.6 mm，實際擴弓量為0.5/-1.7，1.5/1，4.6/2.5，2.2/2 mm,效率分別為45.5%/113.3%，68.2%/83.3%，117.9%/75.8%，56.4%/55.6%。見圖1、2。

圖1 上下頜擴弓患者矯治前口內資料

圖2 上下頜擴弓患者矯治后口內資料

3 討論

本研究結果顯示，上頜擴弓效率從第一前磨牙的70.97%下降到第一磨牙的46.64%，前磨牙區的擴弓效率較高，而尖牙區和磨牙區的擴弓效率則偏低。下頜擴弓效率與上頜類似，第一前磨牙區效率較高，達74.32%；第一磨牙區效率最低，為63.33%，主要差別在于下頜磨牙區的擴弓效率較上頜略高。下頜擴弓預置擴弓量較上頜小，而上頜的實際擴弓量接近下頜的預置擴弓量，上下頜咬合的尖窩鎖結關系和舌肌的推力，可能協助了下頜擴弓。

牙弓狹窄多發生于牙弓中段即前磨牙區，上下頜擴弓治療時牙弓寬度增加集中于前磨牙區、磨牙區、尖牙區，前磨牙區寬度增加量尤為顯著，對牙弓周徑影響也最大[10]。早在1990年，Little等[11]學者就曾指出，盡管很難單純地預測牙弓穩定性，但無論是在治療中還是治療后磨牙間尤其是尖牙間需維持原有寬度。李志芳等[12]研究也發現，尖牙擴弓效率明顯低于前磨牙、磨牙區，滯后于治療方案矯治設計，其可能原因為尖牙的單尖解剖形態導致矯治器包裹力不如雙尖牙和多尖牙，以及尖牙處的口角口周肌群的壓迫力抵消了一定的矯治力。無托槽隱形矯治器馬蹄形的包裹形態使前牙區和磨牙區寬度變化較小的部分提供了較強的支抗。有研究[13]指出，無托槽隱形矯治器對越接近游離末端的牙齒控制力越弱。本文結果也顯示磨牙區擴弓效率最低，原因可能是磨牙區牙周膜面積較大，遠中支抗牙相應逐漸減少，矯治器對磨牙區的控制相應較弱，如果需要在此區域的生理范圍內實現較大的擴弓效率，或需要采取增強矯治器遠中控制的輔助裝置。Aikaterini等[14]曾提出，增加使用合適的附件可能會使Invisalign無托槽隱形矯治器對上頜后牙區的整體擴弓更有效。當然擴弓設計有一定的限度，矯治方案對尖牙和磨牙的擴弓量設計，參照上前牙排齊后鄰牙恢復正確的鄰接關系以匹配標準牙弓型，擴弓量用于解除牙列擁擠，并可能需要結合適量的鄰面去釉。不可無限度擴弓，以免導致骨開窗或骨開裂。從切牙至磨牙區解剖學特點，Park教授[15]曾指出上下頜皮質骨厚度自前向后均逐漸增厚，以及咀嚼力大小、軟組織阻力等前后大小差異是否與擴弓效率差異相關，尚有待于進一步探討。

趙祥等[16]研究表明，無托槽隱形矯治器擴弓后后牙頰側傾斜度比快速擴弓、自鎖托槽均小，表現了較好的頰舌向控制，而磨牙上是否安放附件對擴弓效率無明顯影響，是否設計前磨牙和磨牙分步擴弓對擴弓效率的影響差異無統計學意義。本次研究未考慮個性化更改ClinCheck系統設置的附件，矯治設計涉及了傳統附件(水平矩形附件、垂直矩形附件)和優化附件(優化控根附件、優化旋轉附件、優化深覆伸長附件、優化多面控制附件)，那么不同附件以及移動方式的不同是否會相互影響則還有待持續探討。

Houle等[13]研究發現，Invisalign無托槽隱形矯治器具有明顯的擴展牙弓優勢，上頜擴弓效率可達72.8%，下頜擴弓效率可達87.7%，與本文結果類似。Pavoni等[17]比較了低摩擦自鎖托槽TIME3與Invisalign無托槽隱形矯治器的擴弓治療效果，結果顯示無托槽隱形矯治器擴弓效率相對滯后，但并不會縮短矯治總時長。目前，口腔掃描儀器僅能掃描牙冠形成三維數字模型，未涉及根頰舌向的掃描，那么虛擬預置的根頰舌向數據則無法準確評估臨床實現效率，無法評估冠根移動比例變化等。如果能與錐形束計算機斷層掃描成像技術相結合，克服這些限制，客觀地三維視覺化限定牙齒運動生物學界限，那么將可能控制冠與根傾斜移動比例，保障擴弓穩定性和安全性。

綜上所述，Invisalign無托槽隱形矯治器是行之有效的擴弓矯治工具。臨床應用時應充分考慮矯治器特性因素，采取相應的矯治策略，如個性化附件、次序化的分步移動設計[18]等，以幫助矯治器發揮效率最大化，達成矯治目標。