不同快速擴弓裝置對牙根吸收影響的系統評價

夏愷 孫聞天 余麗媛 劉鈞

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫學研究中心四川大學華西口腔醫院正畸科，成都610041

上頜寬度不調是常見的牙頜面畸形類型，臨床上針對上頜寬度不調的青少年患者所采用的治療方法之一是快速擴弓技術，即使用矯形力從腭中縫處擴展上頜[1-2]。其理論基礎最早由Angell[3]在1860年提出，后由Haas[4]在百年后將之付諸臨床實踐。現今，最常見的快速擴弓裝置主要為牙支持式擴弓裝置（Hyrax 式）及牙-組織混合支持式（Haas式）擴弓裝置[5-6]。然而，由于矯形力作用位置的限制，兩者的擴弓效應不可能為單純的骨擴展效應，還包含牙和牙槽嵴傾斜產生的牙性擴展效應。有研究[7]稱，在牙支持式擴弓過程中，牙及牙槽嵴傾斜的發生率分別為39%～49%及6%～13%。治療中產生過度的牙齒傾斜會導致牙周損傷、牙根吸收等副作用[8-11]。隨著微種植支抗技術的發展，基于腭部微種植支抗的骨支持式擴弓裝置也逐步用于臨床以期最大化骨擴展效應，并減少諸如牙根吸收等副作用。

牙根吸收病因眾多，發生機制復雜。其中已有研究[12-13]表明，過大的矯治力與牙根吸收的發生存在關系，受到過大壓應力及張應力的牙根區域會產生比輕力對照組更顯著的吸收。由于快速擴弓治療需要在短期內施以較強力量[14]，支抗牙存在較高的牙根吸收風險[15]。即使是未直接受力的非支抗牙或單純骨支持式擴弓裝置中的側后方牙位，也會因上頜骨擴開后腭側黏骨膜及牙齦纖維的牽拉產生不同程度的牙齒位移及牙根吸收[16-18]。由于不同的快速擴弓裝置傳遞至牙根的力量不同，所帶來的牙根吸收程度是否有差異至今仍不甚明了。本系統評價旨在評估不同類型的快速擴弓裝置對牙根吸收程度的影響，以期為臨床提供指導。

1 材料和方法

本系統評價總體遵循系統綜述和薈萃分析優先報告的條目（preferred reporting items for systematic reviews and Meta-analysis，PRISMA）聲明要求，并基于此作為方法學模板。

1.1 方案及注冊

本系統評價未提交注冊。

1.2 納入標準

1）對象：上牙弓狹窄的青少年患者或成年患者，開始治療前牙根周圍無病變及牙根吸收，無系統性疾病。無性別、年齡、種族和社會經濟地位限制。

2）干預：采用2 種及以上設計類型的帶有螺旋開大器的擴弓裝置進行上頜骨的快速擴弓治療。

3）對照：不同擴弓裝置間相互對照。

4）結果：通過三維影像分析或組織學分析判定牙根吸收程度。

5） 研究設計：隨機對照試驗（randomized controlled trial，RCT）或臨床對照試驗（controlled clinical trials，CCT）、隊列研究、病例-對照研究。

1.3 排除標準

1）研究：動物實驗、綜述、病例報告、評論文章和摘要。

2）對象：患者有顱面綜合征，正畸或正頜治療史?；颊咴诳鞌U治療時同時進行其他正畸矯治器治療?；颊呒韧兄Э寡赖母苤委熓坊蛐迯褪?。

1.4 檢索策略

進行電子檢索和手工檢索，檢索過程無語言限制。電子檢索數據庫包括：PubMed、Embase（Ovid）、 CENTRAL（Ovid）、 Web of Science、CNKI、CBM?；疑墨I數據庫：SIGEL。檢索時間跨度1974 年至2019 年4 月。使用MeSH 詞及自由詞進行檢索，英文檢索詞包括：“Palatal Expansion Technique”“maxillary expan* OR palatal expan*”“root resorp*”；中文檢索詞包括：“擴弓”“牙根吸收”。檢索日期為2019年4月8日，檢索過程見表1。

1.5 文獻篩選

基于前述納入排除標準進行雙期文獻篩選。首先，排除重復文獻后，2名研究者通過閱讀文章標題和摘要初步納入文獻。之后，相同的2名研究者閱讀初步納入文獻的全文及參考文獻列表以防檢索遺漏。全過程由2 名研究者獨立進行并于1 期結束及2 期結束時交叉核對，不同意見通過與第3名研究者討論解決。

1.6 數據提取

所提取數據包括：研究類型、樣本量、樣本性別比、平均年齡、擴弓裝置種類、加力策略、上頜骨打開寬度、牙根吸收檢測手段以及相關的結果。全過程由2名研究者獨立進行并于提取完成后交叉核對，不同意見通過查閱文獻原文或與第3名研究者討論解決。

1.7 質量評價

2 名研究者獨立對所有納入文獻進行偏倚風險評估。對于RCT 研究，評估基于Cochrane 干預性研究系統評價手冊進行[19]。主要針對以下6 個方面進行評價：序列產生、分配隱藏、盲法、測量盲法、不完全結局數據、選擇性報告。對于非RCT研究，本系統評價選用Newcastle-Ottawa 量表[20]進行偏倚風險評估。其評價項目主要包括對象選擇、可比性、結局共3 個項目，每個項目下設評價條目（表2）。

表1 檢索策略Tab 1 Search strategy

表2 Newcastle-Ottawa量表條目及標準Tab 2 Items and criteria of Newcastle-Ottawa scale

所有納入文獻根據證據推薦等級的評估、制定與評價（grading of recommendations assessment，development and evaluation，GRADE）標準進行評級[21]。

A 級（高質量）：隨機臨床試驗或有明確對照組的前瞻性研究；有明確的診斷標準以及結束指標；有診斷可靠性及可重復性檢測；使用盲法進行結局數據測量。

B 級（中等質量）：隊列研究或有明確對照組的回顧性研究；有明確的診斷標準以及結束指標；有診斷可靠性及可重復性檢測。

C 級（低質量）：較大偏倚；診斷標準以及結束指標較不明確；樣本選擇較不明確。

1.8 數據整合

采用卡方檢驗對納入文獻數據進行異質性檢驗。如有異質性時（I2＞50%），采用隨機效應模型進行Meta分析；反之，則采用固定效應模型進行。若納入研究的臨床異質性和方法學異質性過大不能進行數據合并，則采用描述性語言解釋結果。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

初步篩查出400 項相關研究，其中共235 篇重復文獻被移除。2名研究員根據文獻題目和摘要篩出與本研究相關的合格文獻15 篇，通過閱讀納入文獻的參考文獻列表納入1篇遺漏文獻。閱讀全文后共排除9 篇研究，其中5 篇文獻由于未報告可用數據被排除，1篇文獻由于數據為非定量數據被排除，3 篇文獻由于無合理對照被排除。最終得到7篇[15-17,22-25]符合該系統評價納入標準的文獻。納入文獻的基本信息及主要結果見表3 及表4。文獻篩選流程見圖1。

表3 納入文獻的基本信息Tab 3 Characteristics of the included studies

表4 納入文獻的主要結果Tab 4 The main results of the included studies

續表4

圖1 文獻篩選流程圖（PRISMA流程圖）Fig 1 The flow chart of study selection（PRISMA flowchart）

2.2 文獻質量評價及偏倚風險

納入文獻中，6 篇為前瞻性研究，1 篇為回顧性研究。前瞻性研究中有4 篇為RCT，其中包含2篇[16-17]通常意義上的RCT 及2 篇[22-23]分口試驗，其余2 篇[15,22]前瞻性研究為非隨機同期對照試驗?；仡櫺匝芯繛? 篇[23]回顧隊列研究。根據GRADE 標準（表5），3 篇[16-17,24]被評級為高證據質量，2篇[23,25]被評級為中等證據質量，2篇[15,22]被評級為低證據質量。偏倚風險評估結果見圖2。

表5 納入文獻質量評價Tab 5 Quality assessment of the included studies

圖2 偏倚風險評估Fig 2 Assessment of risk of bias

2.3 數據整合

鑒于納入研究異質性來源于試驗設計差異、加力策略差異及牙根吸收測量指標差異等，不適宜進行數據合并，故對所得結果進行描述性分析。

2.4 結果描述

2.4.1 骨支持式與其他支持式擴弓裝置對比 共有2篇相關文獻分析了骨支持擴弓裝置對牙根吸收的影響。其中Kayalar等[16]的研究（RCT，評級A，低偏倚風險）表明，采用牙支持式擴弓的患者相較于骨-牙混合支持式產生較明顯的牙根吸收，尤其在第一前磨牙處。Yildirim等[25]的研究（RCT，評級B，中度偏倚風險）同樣支持此觀點，相較骨支持式而言，牙支持式擴弓裝置會導致根吸收的可能性更高，主要出現在支抗牙根尖及根中1/3，且頰側吸收較舌側吸收明顯。

2.4.2 牙-組織混合支持式（Haas 式）與牙支持式（Hyrax 式）擴弓裝置對比 共有4 篇相關文獻研究了兩者間的差異。Dindaro?lu等[17]研究（RCT，評級A，低偏倚風險）表明，Hyrax式及Haas式擴弓裝置均會導致牙根體積減少，但兩者間差異無統計學意義，值得注意的是，兩者也會導致非支抗牙（第二前磨牙）牙根吸收，程度類似支抗牙第一前磨牙及第一磨牙。Lemos Rinaldi等[23]（回顧隊列，評級B，低偏倚風險）及Erverdi等[22]（非隨機同期對照，評級C，高偏倚風險）的研究同樣表明，二者導致的牙根吸收組間差異無統計學意義。不同于上述研究的是，Odenrick等[15]發現（非隨機同期對照，評級C，高偏倚風險），Haas 式相較于Hyrax 式可減小頰側根面吸收的發生率。另外，Erverdi等[22]及Odenrick等[15]的研究表明，Hyrax 式相較于Haas 式而言，頰側的吸收陷窩位置會更靠近冠方。

2.4.3 不同固位設計的牙支持式擴弓裝置間對比Martins等[24]的組織學研究（RCT，評級A，低偏倚風險）著眼于牙性支抗擴弓裝置的固位體設計差異（即采用帶環或鑄造框架與支抗牙連接）對支抗牙牙根吸收的影響，其發現無論對于牙根吸收的發生率與牙根吸收陷窩的大小來講，2種設計間的差異均無統計學意義。

3 討論

3.1 擴弓過程中支抗牙的生物學及生物力學特性

正畸力或矯形力引起的牙周膜、牙槽骨及牙齒鄰近組織的組織學改建是正畸治療的生物學基礎，在擴弓矯形力作用下，支抗牙受壓側牙周膜發生透明樣變并分化出破骨細胞，引發牙槽骨的吸收及透明區的纖維化改建，張力側牙周膜受到牽拉并分化出成骨細胞進行牙槽骨改建。此過程中牙齒周圍炎癥微環境導致正畸牙移動的同時，也提供了牙根吸收的基本條件[26]。在透明區吸收過程中，巨噬細胞或破骨細胞也會對成牙骨質細胞及其產生的類牙骨質產生破壞并導致牙骨質表面的暴露，進而導致牙根面的吸收。

牙支持式擴弓過程中，由于矯形力施加在牙冠的腭側，不能加載于牙齒的阻力中心，所產生的力矩會導致支抗牙頰向傾斜移動[27]。此時，牙齒的根尖部及頸部為壓應力集中區，可能會導致牙齒的根外吸收。而骨支持式擴弓裝置可以將矯形力直接施加于腭部的微種植釘，作用位置更加接近上頜骨阻力中心，減小不良反應的同時，能更有效地擴展上頜牙弓。

3.2 擴弓治療的年齡考量

快速擴弓的最佳時機為生長發育高峰期前后，研究[28]稱患者年齡小于12 歲時治療效果及穩定性最佳。一旦腭中縫由纖維聯合轉為骨性融合，常規快速擴弓將失去矯形效果及長期穩定性，同時產生明顯的牙槽骨及牙根吸收等不良反應[29]。因個體差異，腭中縫閉合出現于15～19歲間[30]，閉合后可采用手術輔助快速擴弓技術（surgically assisted rapid palatal expansion，SARPE） 進行骨性擴展。在納入本文的研究中，除Kayalar 等[16]的研究（RCT，評級A，低偏倚風險）因樣本平均年齡為19.4 歲而采用SARPE 外，其余研究的樣本平均年齡分布在11.3～15.2 歲間，為常規快速擴弓的適宜年齡。通過外科解除骨阻力后的年輕成年患者，腭中縫剩余阻力處于可接受的基線波動范圍內，具有與其他研究的可比性，因此仍將Kayalar 等[16]的研究納入本系統評價。

近來有研究者[31-32]稱成年后腭中縫仍存在未完全愈合的現象，并基于此進行了年輕成人微種植體輔助快速擴弓（miniscrew assisted rapid palatal expansion，MARPE）的臨床病例研究，以非手術的方法實現成人上頜骨寬度的增加[29,33]。因未檢索到成人MARPE與牙根吸收關系的證據，在此不作討論。

3.3 不同快速擴弓裝置間的牙根吸收差異對比

3.3.1 骨支持式與其他支持式擴弓裝置之間對比由于骨支持式擴弓裝置的力學性能優勢，其骨性擴弓效果可占總擴弓量的57.5%～77.0%，明顯高于牙支持式的25.6%～42.9%[34]。有2 篇RCT（評級A及評級B）[16,25]對比了兩者間牙根吸收的差異，結果均支持牙支持式擴弓裝置會導致更高發生率及程度更明顯的牙根吸收。值得注意的是，由于上頜骨擴開后腭側黏骨膜及牙齦纖維的牽拉，骨支持式擴弓裝置中的上頜側后方牙也會因牽拉力的存在產生不同程度的牙齒位移及牙根吸收。

由于需要微種植釘的輔助，骨支持式擴弓裝置存在種植體周圍炎及植體松動脫落的風險。但鑒于上腭存在黏膜角化且骨質良好，周圍炎及松動風險相對較小[35-36]。盡管上述證據表明，骨支持式擴弓裝置可產生較少的牙根吸收，但醫師同時也須面對微種植釘的額外費用問題及損傷腭側恒牙胚等風險，臨床使用時需權衡利弊以最大化患者利益。

3.3.2 Haas 式與牙Hyrax 式之間以及不同固位體設計之間對比 不同于牙支持式（Hyrax 式）擴弓裝置，牙-組織混合支持式（Haas 式）由于在腭部存在樹脂基托，理論上可以將較大的矯形力分散至腭部，使支抗牙的受力減小[15,22,24,37]。但3 篇文獻[17,24-25]（評級分別為A、B、C，其中1篇為RCT）的結果表明，兩者所導致的牙根吸收程度的差異并無統計學意義。另有2 篇文獻[15,22]（評級均為C）從組織學角度分析了牙根吸收發生率及陷窩的具體位置，結果表示，Hyrax 式的頰側根面吸收發生率更高且吸收陷窩位置更靠近冠方。這可能是由于Hyrax式無腭部基托，從而使支抗牙產生更多的傾斜移動所致，同時因牙槽嵴骨密度較根尖骨密度為大，牙根頰側靠近冠方的部分會有較根方更明顯的壓應力集中[15]。綜合上述觀點，現有的高質量證據仍傾向于Haas 式與Hyrax 式導致的牙根吸收程度并不會因腭部基托的有無而產生差異。

使用Haas 及Hyrax 式擴弓裝置時需要考慮的另一個問題是固位體的設計，即采用何種方式將擴弓裝置與支抗牙相連。傳統固位方式主要采用帶環與支抗牙連接，之后為簡化裝置出現了使用鑄造支架與支抗牙連接的固位設計。由于后者的支架只與支抗牙的腭側接觸，支抗牙的受力情況與前者不同，那么是否會因此導致支抗牙牙根吸收的程度差異？納入文獻中1篇RCT（評級A）表明，帶環式與鑄造框架式Hyrax快擴裝置導致的牙根吸收程度的差異并無統計學意義[24]。但由于該研究樣本量較少（n=9），此結論仍需更大樣本的高質量研究驗證。

3.4 腭中縫矢狀向“V”型打開對牙根吸收的影響

由于上頜骨后部存在翼腭縫阻力，在進行快擴治療時患者會出現不同程度的腭中縫“V”型打開，即矢狀向上腭中縫擴展程度由近中至遠中逐漸減小[38-39]，并由此導致上頜遠中的牙性擴弓效應所占比例較骨性擴弓效應為大[40]。相應地，位于遠中的牙齒傾斜會較近中更明顯，牙根吸收理論上會更為嚴重。共有2篇相關文獻涉及了腭中縫的“V”型打開，Kayalar等[16]的研究（RCT，評級A，低偏倚風險）表明，骨-牙混合支持式及牙支持式均會導致腭中縫的“V”型打開，但研究缺乏組內近遠中牙齒牙根吸收對比。Dindaro?lu等[17]（RCT，評級A，低偏倚風險）發現，Hyrax及Haas式均會導致腭中縫的“V”型打開，但二者導致的牙根吸收程度在第一前磨牙、第二前磨牙及第一磨牙間進行組內對比時，差異無統計學意義。總的來講，快速擴弓不可避免地會導致腭中縫的“V”型打開，但是否會因此導致牙根吸收差異仍然存疑。

本系統評價根據已有證據得出結論：1）相比于其他快擴裝置，骨支持快擴裝置可產生較小程度的牙根吸收（1 篇高質量研究，1 篇中等質量研究）；2）牙-組織混合支持式（Haas 式）與牙支持式（Hyrax 式）擴弓裝置導致的牙根吸收程度的差異無統計學意義（1 篇高質量研究、1 篇中等質量研究、1 篇低質量研究），不同固位體設計（帶環式與鑄造支架式）的Hyrax式快擴裝置導致的牙根吸收程度的差異無統計學意義（1篇高質量研究）；3）腭中縫矢狀向“V”型打開對牙根吸收的影響需要高質量文章進一步研究。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。