CBCT 對種植釘輔助上頜快速擴弓技術治療青少年上頜骨寬度不足的擴弓效率評價

李瑩,邱添源,包幸福,胡敏

（吉林大學口腔醫院正畸科，吉林 長春 130021）

上頜骨寬度不足（maxillary transverse deficiency，MTD）是一種臨床常見的錯畸形，其主要表現為上頜牙弓狹窄、腭蓋高拱、牙列擁擠和單側及雙側的后牙反等，若未及時行正確的治療干預，在患者生長發育過程中會逐漸加重并演變為并發垂直向和矢狀向的不調等癥狀。以往臨床常用的治療手段包括上頜快速擴弓（rapid palatal expansion，RPE）和外科輔助的上頜快速擴弓（surgically-assisted rapid palatal expansion，SARPE）［1］。傳統的RPE 因利用天然牙作為支抗，在牙齒及其支撐結構中傳遞機械力以達到擴弓效果，故常伴有一定的牙性效應，引發磨牙的冠頰側傾斜、牙根吸收和頰側牙槽骨開裂等一系列不良反應［2-4］。而SARPE 治療成本較高，手術創傷較大，手術并發癥難以預測，多數患者難以接受［5-9］。因此，近年來國內外的學者將研究聚焦于種植釘輔助上頜快速擴弓技術（microimplant-assisted rapid palatal expansion，MARPE）［10］，美國加州大學洛杉磯分校學者MOON 設計并改進了MARPE 裝置，以優化機械力對上頜骨周圍骨縫的作用，命名為上頜骨性擴弓器（maxillary skeletal expander，MSE），該裝置借助4 枚垂直穿透上頜骨雙層骨皮質的種植釘作為支抗，使螺旋擴弓器產生的力直接作用于上頜骨，打開其周圍的骨縫［11-12］。

MTD 的治療應盡早盡快進行，與傳統的快速擴弓裝置比較，對青少年使用MSE 的治療，有利于對狹窄的上頜骨進行最大程度的骨性擴弓，以避免傳統擴弓裝置的不良反應［13］。目前國內外對青少年MTD 患者的擴弓效果評價較少。本研究使用錐形束計算機斷層掃描技術（cone beam computed tomography，CBCT）對青少年MTD 患者進行MSE 擴弓治療前后的腭中縫寬度、上頜骨寬度、牙槽骨彎曲和第一磨牙角度（molar angle，MA）的改變進行評價，以期為制定臨床治療方案提供指導。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選擇2017 年2 月—2018 年10 月于本科室就診的應用MARPE 治療的MTD 青少年患者20 例，其中男性8 例，女性12 例，年齡10.01～14.54 歲，平均年齡（12.30±1.36）歲。本研究經吉林大學口腔醫院倫理委員會批準。CBCT： 柯達 9500，美國 Dolphin imaging &Management Solutions 公司；測量軟件：Dolphin Imaging 11.9，美國；MSE 裝置：洋紫荊牙科器材（深圳）有限公司。

1.2 納入及排除標準診斷標準：上頜牙弓骨性狹窄，骨性上下頜骨橫向不調＞5mm。納入標準：①采用MSE 擴弓治療；②治療前后臨床影像學資料保存完整。排除標準：①唇腭裂伴上頜骨骨性狹窄；②頜面部有外傷史；③有正畸治療史和（或）正頜手術史；④綜合征型上頜牙弓狹窄。

1.3 治療方案患者一期治療采用MSE 擴寬上頜基骨，以匹配上下頜骨寬度，以利二期采用固定矯治器治療患者的錯畸形。

清潔患者口腔并進行消毒，使用玻璃離子水門汀粘結MSE，確保裝置與牙齒貼合嚴密，粘結牢固可靠。阿替卡因腎上腺素局部麻醉下植入4 枚種植釘，穿透上頜骨的雙層骨皮質，4 枚種植釘相互平行。裝置植入1 周后開始擴弓，每日早晚各擴弓1 次，每次1/6 圈，向患者發放擴弓記錄表，記錄每次擴弓的時間及上頜中切牙之間出現間隙的時間，待中切牙出現間隙后，則改為每日晚上擴弓1 次，每次1/6 圈。待患者上頜骨與下頜骨寬度相匹配后停止擴弓，擇期行常規固定矯治，期間繼續佩戴MSE 保持至6 個月。

1.4 測量指標及方法收集患者于放置MSE 擴弓器并植入種植釘當天（T1）、擴弓治療結束當天（T2）拍攝CBCT 的圖像數據，以DICOM 格式保存，并導入Dolphin Imaging（Version 11.9）頭影測量軟件，由同一測量者每間隔2 周進行頭位校準、定點和描繪，測量并收集數據，共3 次，取平均值。

以腭平面進行頭位校準。①頰側上頜寬度（buccal maxillary width，BMW）和腭側上頜寬度（palatal maxillary width，PMW）：確定雙側第一磨牙根分叉的位置，連接雙側第一磨牙根分叉點，并向兩側延長分別與頰側和腭側牙槽骨密質骨板相交，根據交點距離可確定BMW 和PMW。雙根牙確定根分叉的位置，單根牙確定根尖的位置，連接并延長，即可明確第一前磨牙（PM1）、第二前磨牙（PM2）、第一磨牙（M1）的BMW 和PMW。見圖1A。②腭中縫擴大量（sutural expansion，SE）：擴弓治療結束時，測量中切牙（INC1）、尖牙（C1）、第一前磨牙（PM1），第二前磨牙（PM2）和第一磨牙（M1）處腭中縫打開的寬度。見圖1B。③裝置的擴大量（appliance expansion，AE）：擴弓治療結束時MSE 裝置的螺旋擴弓器平均擴大寬度減去初始時的寬度。以眶耳平面進行頭位校準： MA 是指在第一磨牙的根分叉水平上，繪制通過左右第一磨牙的牙體長軸的線，分別測量其與眶耳平面的交角。

1.5 計算項目及方法計算不同牙位處骨性擴弓量百分比（AE/SE）、牙槽骨的彎曲量百分比（ΔBMW－SE）/AE 及其余效應百分比，其余效應百分比＝1－骨性擴弓量百分比－牙槽骨的彎曲量百分比。

1.6 統計學分析采用Excel 2019 建立數據庫，采用SPSS 22.0 統計軟件進行統計學分析。經正態分布檢驗和方差齊性檢驗，患者BMW、PMW、SE、AE 和MA 均符合正態分布并方差齊，以表示。對同一測量指標在擴弓治療前后的數據和同一牙位不同測量指標數據進行配對樣本t檢驗。不同牙位同一測量指標數據多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MTD 患者治療前后CBCT 測量指標20 例MTD 患者擴弓裝置穩定，均達到預期的治療效果，MSE 的AE 為（6.95±1.30）mm。

圖1 BMW 和PMW（A）及SE（B）CBCT 頭影測量示意圖Fig.1 Cephalometric diagram of CBCT of BMW and PMW（A）and SE（B）

治療前后患者雙側MA、不同牙位處BMW 和PMW 測量值及改變量（Δ＝T2－T1）。見表1。與治療前比較，擴弓治療后患者雙側MA 均減小、不同牙位處BMW 和PMW 增大（P＜0.05）。ΔBMW由第一磨牙處至第一前磨牙處依次減小，第一磨牙處與第二前磨牙處比較差異無統計學意義（P＞0.05），與第一前磨牙處比較差異有統計學意義（P＜0.05）。第二前磨牙處ΔPMW 較大，但不同牙位處ΔPMW 比較差異均無統計學意義（F＝0.762，P＝0.471）。

擴弓治療后，MSE 成功打開腭中縫，上頜切牙、尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙和第一磨牙水平處SE 分別為（5.18±1.38）mm、（5.26±1.26）mm、（5.22±1.36）mm、（5.27±1.37）mm 和（5.27±1.24）mm。SE 由切牙至第一磨牙處依次增大，但不同牙位處SE 比較差異均無統計學意義（F＝0.017，P＝0.999）。

2.2 MTD 患者同一牙位處不同CBCT 測量指標第一磨牙處ΔBMW 高于ΔPMW（t=3.047，P＜0.01）；第一磨牙處 Δ BMW 高于SE（t＝9.655，P＜0.01）。其余各牙位處比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表1 MTD 患者治療前后不同牙位處BMW 和PMW 及雙側MATab.1 BMW,PMW and bilateral MA at different tooth positions of patiats with maxillary transverse deficienty before and after expansion（n＝20，）

表1 MTD 患者治療前后不同牙位處BMW 和PMW 及雙側MATab.1 BMW,PMW and bilateral MA at different tooth positions of patiats with maxillary transverse deficienty before and after expansion（n＝20，）

*P＜0.05 compared with M1.

表2 MTD 患者同一牙位處ΔBMW、ΔPMW 和SETab.2 ΔBMW，ΔPMW and SE in same tooth position of patient with maxillary transverse deficiency（n＝20，）

表2 MTD 患者同一牙位處ΔBMW、ΔPMW 和SETab.2 ΔBMW，ΔPMW and SE in same tooth position of patient with maxillary transverse deficiency（n＝20，）

2.3 MTD 患者不同牙位處擴弓效率計算不同牙位處骨性擴弓量百分比、牙槽骨的彎曲量百分比及其余效應百分比。由第一磨牙處、第二前磨牙處至第一前磨牙處骨性擴弓量百分比逐漸降低，而牙槽骨的彎曲量百分比及其余效應百分比則逐漸升高。見表3。

表3 不同牙位處骨性擴弓量百分比、牙槽骨的彎曲量百分比及其余效應百分比Tab.3 Percentages of bony expansion efficiencies,percentages of alveolar bone bending amount and percentages of remaining effects at different tooth positions（η/%）

3 討論

本研究使用CBCT 對采用MSE 治療的MTD患者粘結擴弓裝置當日和停止擴弓后即刻的數據進行采集并對其進行三維重建及分析，具有較高的準確性。

MSE 是一種種植釘輔助的上頜快速擴弓裝置，是牙-骨混合支持式的擴弓裝置。其總擴弓量可以分為3 個部分：骨性擴弓量、牙槽骨彎曲量和其余效應。其中，骨性擴弓量是完全由腭中縫的打開，裝置對上頜骨進行牽張成骨促使上頜骨寬度增加的量。牙槽骨的彎曲量是由于裝置的支持臂和帶環將一部分矯形力作用于第一磨牙，從而使牙槽骨發生一定程度的傾斜和彎曲。其余效應則為除骨性擴弓量、牙槽骨彎曲量以外的擴弓負效應，可能包括擴弓引起的第一磨牙角度的改變、上頜骨的旋轉和MSE 的形變等。

3.1 骨性擴弓量本研究中患者MSE 擴弓結束后不同牙位處SE 檢測結果顯示：從切牙至第一磨牙處的SE 比較差異無統計學意義，骨性擴弓效率達到74%以上，高于KREBS 等［14］使用傳統擴弓器對青少年進行擴弓的擴弓效率（50%）。與ZONG 等［15］的研究結果一致，表明MSE 擴弓更趨向于沿腭中縫向兩側和前后均勻打開，避免了傳統擴弓方式擴弓后腭中縫常出現的楔形擴弓效應，即前部擴弓量更大，后部則難以打開［16-17］。可能由于MSE 的設計盡量靠近硬腭后部放置，因此矯形力量更容易通過種植釘傳遞至上頜骨后部的骨縫，以克服除腭中縫外來自上頜骨的顴突支柱的阻力，以及翼腭縫、顴頜縫和額頜縫骨化的阻力［18-19］，有利于促使腭中縫的均勻打開。提示MSE 對于MTD青少年患者可以帶來更確切的擴弓效果，避免楔形擴弓效應。

3.2 牙槽骨彎曲量超過SE 的ΔBMW 來源于上頜牙槽骨的彎曲。分析ΔBMW、ΔPMW 和SE 結果顯示：第一磨牙處ΔBMW 較大，與第一磨牙處ΔPMW 和SE 比較差異有統計學意義；第一磨牙處Δ BMW 大于第一前磨牙處Δ BMW，而不同牙位處ΔPMW 比較差異無統計學意義。本研究結果表明：在進行MSE 擴弓后，不同牙位處的牙槽骨發生不同程度的彎曲，尤其以第一磨牙處更為明顯，該指標可以使用ΔBMW-SE 進行量化，而這一差異來源于MSE 固定于第一磨牙的帶環。螺旋擴弓器產生的矯形力一部分通過種植釘傳導至上頜骨，產生骨性擴弓效應，另一部分則通過MSE 的支持臂傳遞至帶環，進而作用于第一磨牙處的牙槽骨，并使其附近的牙槽骨產生彎曲。牙槽骨具有較高的可塑性，在受到矯形力的作用后易于發生彎曲，這也是最為常見的擴弓負效應之一［20］。

3.3 其余效應有研究者［21］通過CBCT 對28 例14～71 歲的骨骼樣本進行研究，結果顯示：腭中縫嵌合程度的個體差異很大，且同一個體不同部位的骨縫嵌合情況不同，表明在擴弓過程中，不同牙位水平需克服的擴弓阻力大小亦不盡相同。MSE 擴弓過程中產生的其余效應，可能包括：①第一磨牙角度的改變。治療過程中可觀察到存在第一磨牙轉矩丟失的現象，雖然這一改變較小，但提示臨床操作中應關注第一磨牙的轉矩控制。②種植釘和擴弓裝置的形變。在擴弓早期，矯形力未能打開腭中縫時，種植釘和裝置將受到較大的力，可能會引起種植釘和擴弓裝置的形變［22］，由于MSE 為剛性結構，故其形變多為不可逆的。

綜上所述，MARPE 是一種可靠有效的治療青少年MTD 的手段，與傳統擴弓裝置比較，該方法骨性擴弓效率高、擴弓負效應少且療效確切，尤其適用于上頜狹窄伴高角的青少年患者。本研究是針對青少年進行的回顧性研究，樣本量較少，存在一定的局限性。