MSE骨性擴弓對成人上牙弓狹窄擴弓效果的CBCT分析

鄭如松，陳 菲，孫雪玉，李巖濤

骨性上牙弓狹窄是臨床上常見的一種錯牙合形式，多表現為牙弓狹窄(V形)，腭蓋高拱，牙列擁擠，后牙反牙合(單側或雙側)。對此類錯牙合臨床上常見的治療方法有下述幾種：快(慢)速擴弓(rapid/slow palatal expansion，RPE/SPE)，微種植支抗輔助擴弓(micro-implant assisted rapid palatal expansion, MARPE)和外科手術輔助擴弓(surgically-assisted rapid palatal expansion, SARPE)[1]。在上述方法中，RPE/SPE被認為是治療兒童及青少年牙弓狹窄的有效方法，但對于成年患者的擴弓，該方法治療往往會以牙齒(牙槽骨)頰向傾斜代償為主，無法產生腭中縫擴開的骨性效應[2]；SARPE對成年患者有較好的效果[3]，但多需外科手術配合，操作復雜創傷大，給患者造成較大的經濟和心理負擔[4]；MARPE是利用數顆微支抗釘預先植入上腭部，再以擴弓器與其相連，利用支抗釘對上腭部的“抓”力最終將腭中縫打開，產生骨性擴弓效應[5-6]。MSE(maxillary skeletal expansion)骨性擴弓器(美國UCLA大學Moon教授發明)[7]，是SARPE中的一種新形式，它是成品擴弓器預帶4顆支抗釘植入定位孔。相比傳統擴弓，MSE依靠4顆BMK支抗釘植入腭中縫兩側的上頜骨，借助支抗釘將牽張力直接傳遞于腭中縫，通過牽張成骨打開腭中縫擴寬上牙弓。此方法可有效避免傳統擴弓帶來的牙性效應明顯(牙齒頰傾)，骨性效應不足問題；同時自帶支抗釘植入定位模板(預設的4個定位孔)，臨床操作簡便，正畸醫生可獨立完成。但國內MSE應用相關文獻報道較少，其擴弓效果尚待進一步研究。本研究對13例骨性上牙弓狹窄的成人患者進行MSE骨性擴弓，結束后將擴弓前后的CBCT資料進行對比研究，已期進一步證明MSE骨性擴弓的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取日照口腔醫院正畸中心骨性上牙弓狹窄的成人患者13例，男6例，女7例。年齡18～24歲，平均年齡(20.7±2.0)歲。患者納入標準如下：①存在骨性上牙弓狹窄即上頜骨橫向發育不足(根據CBCT測量,上頜基骨寬度超過下頜基骨寬度不足5 mm，診斷為上頜骨橫向寬度不足)[8]；②腭中縫閉合程度達到E階段[9](部分病例處于D階段)；③上下頜骨無外傷史；④無顳下頜關節紊亂病(TMD)。本研究經過日照口腔醫院倫理委員會批準，凡納入患者對本項研究均知情同意。

1.2 研究方法

每位患者均在治療前拍攝CBCT。根據上腭頂寬度及牙弓狹窄的嚴重程度選擇擴弓器型號(本項研究均采用MSE2型 8和10 mm擴弓器)及其配套的4顆BMK支抗釘(直徑1.8 mm，長11 mm)。具體操作方法如下：①常規制取上頜印模(印模完整，包含全部牙列，腭頂及后緣軟腭)；②根據CBCT 在模型上定位確定腭中縫及腭橫縫的位置(圖1)，將該位置轉移到工作模型上；③根據標線位置定位擴弓器主體并在工作模型上完成擴弓器制作。然后對制作完成的擴弓器主體及4顆支抗釘進行高溫高壓蒸汽滅菌，預約患者復診開始進行臨床試戴及支抗釘植入。首先，清潔患者口腔，試戴擴弓器合適后用玻璃離子粘結劑將其粘固于牙列正確位置；然后，對擴弓器上的4個支抗釘植入孔所對應的腭頂組織進行局部浸潤麻醉(鹽酸阿替卡因，0.2～0.3 mL/孔)，待麻藥起效后用配套的植入工具將4顆BMK支抗釘植入腭頂部(圖2)，術中手要穩定，防止釘子滑落入咽喉部。植入完成后囑患者拍攝CBCT片，確認支抗釘打穿腭頂雙層骨皮質，并位于鼻中隔兩側(圖3)。最后，指導患者家屬擴弓器加力方法，植入后即刻開始加力，2轉/d(1轉=0.133 mm,10 mm擴弓器共能加力72轉)。當上頜后牙舌尖頰斜面咬在下頜后牙頰尖舌斜面時停止加力(加力過程中如出現疼痛過于嚴重可暫停加力2～3 d，緩解后繼續加力)，所有患者在開始治療的3個月內完成擴弓。

圖1 CBCT上標注腭中縫與腭橫逢(紅點代表支抗釘植入位置)Fig.1 Marking the position of midpalatal suture and palatal transverse suture on CBCT(red points represent the location of the 4 micro-implants)

A～E：MSE擴弓器模型定位及制作；F：MSE擴弓器口內戴入圖2 MSE骨性擴弓器制作及戴入流程Fig.2 Manufacturing process and inserting in oral cavity of MSE

圖3 支抗釘穿過雙層骨皮質Fig.3 The micro-implants pierce through oral and nasal cortical bone

擴弓完成后安排患者拍攝擴弓后CBCT。本研究所有患者均應用德國卡瓦盛邦公司的 KaVo 3D e Xam 型錐體束 CT，將原始圖像的DICOM 文件導入Invivo5 軟件進行圖像重建，獲取擴弓治療前后數據。

1.3 測量參數

所有測量參數見表1。

表1 上頜寬度相關測量參數Tab.1 Measurement parameters of maxillary width

1.4 統計分析

2 結 果

2.1 口腔內擴弓前后變化

經過MSE骨性擴弓，可見上牙弓寬度明顯增加，后牙反牙合解除。上頜中切牙間出現明顯間隙(圖5)。

2.2 CBCT三維重建觀察

3D重建可以看到腭中縫得到明顯擴寬(圖6)。

2.3 上牙弓及上頜骨橫向寬度指標的變化

本項研究中，上牙弓及上頜骨寬度相關測量指標共14項(表2)。其中，腭中縫寬度(尖牙區CPW),腭中縫寬度(第一磨牙區MPW)，上頜基骨寬度(MBW),上牙弓寬度(第一前磨牙區FPMW)， 上牙弓寬度(第一磨牙區FMW)，上牙槽弓寬度(UAW)，鼻腔寬度(NCW),鼻底寬度(NFW)變化存在顯著統計學差異(P<0.05)；頰側牙槽骨厚度(左側LAT), 頰側牙槽骨厚度(右側RAT)，變化無統計學差異(P>0.05)。

A： 擴弓前尖牙區腭中縫寬度(CPW)及第一磨牙區腭中縫寬度(MPW)；B: 擴弓后尖牙區腭中縫寬度(CPW)及第一磨牙區腭中縫寬度(MPW);C: 擴弓前上頜基骨寬度(MBW)及上牙弓寬度(FPMW)；D: 擴弓后上頜基骨寬度(MBW)及上牙弓寬度(FPMW)；E: 擴弓前上頜牙弓寬度(FMW),上牙槽弓寬度(UAW)，鼻腔寬度(NCW)，鼻底寬度(NFW)；F: 擴弓后上頜牙弓寬度(FMW),上牙槽弓寬度(UAW)，鼻腔寬度(NCW)，鼻底寬度(NFW)；G: 擴弓前第一磨牙傾斜角度(∠RMA,∠LMA),牙槽骨傾斜角度(∠RAA,∠LAA)及頰側牙槽厚度(RAT, LAT)；H: 擴弓后第一磨牙傾斜角度(∠RMA,∠LMA),牙槽骨傾斜角度(∠RAA,∠LAA)及頰側牙槽厚度(RAT, LAT)圖4 CBCT數據測量Fig.4 CBCT measurements

A,C:擴弓前口內照；B,D:擴弓后口內照圖5 擴弓前后口腔內的改變Fig.5 Intraoral changes before and after expansion

A,C:擴弓前3D重建；B,D:擴弓后3D重建圖6 擴弓前后的3D重建對比Fig.6 3D image reconstruction before and after expansion

表2 擴弓前后寬度指標的變化Tab.2 Changes in the width before and after expansion mm

2.4 上頜第一磨牙及牙槽傾斜度的變化

擴弓后左上頜第一磨牙傾斜角度(∠LMA)，右上頜第一磨牙傾斜角度(∠RMA)及左上牙槽傾斜角度(∠LAA), 右上牙槽傾斜角度(∠RAA)均出現了輕微的頰向傾斜，差異無統計學意義(P>0.05)(表3)。

表3 第一磨牙及牙槽傾斜度的變化Tab.3 Changes in inclination of upper first molar and alveolar (°)

3 討 論

3.1 成人腭中縫擴展的可行性

早在1980年Angle就提出可以通過打開腭中縫來擴寬上頜骨。眾多學者對腭中縫進行研究，其中Anglieri等[9]研究發現，腭中縫發育是不斷變化—融合的過程，其成熟程度可分為A～E 5個等級。A等級：表現為一條低密度骨縫雙側沒有交錯。B等級：表現為一條扇貝狀低密度線，從前向后不規則。C等級：表現為兩條緊密鄰接的高密度線，可以是直線形也可以不規則。D等級：腭中縫從后向前逐步開始出現融合，部分區域影像上已觀察不到。E等級：從后向前完全融合，看不到腭中縫影像。腭中縫由穿通纖維縱橫交錯于骨基質中，施加適當的矯形力可打開看似已關閉的骨縫[10]。但由于腭中縫所處的解剖環境，當真正的矯治力施加在上頜骨時，由于面中部其他骨骼的包圍，骨縫的交織，使得矯治力會沿著上頜骨縫向四周結構傳導，其力學機制也變得很復雜[11]。有研究表明18歲后腭中縫仍有部分未達到E等級[12]。當矯形力作用于腭中縫時，該區域會表現出：組織纖維變性，斷裂；破骨細胞出現；隨后新形成的結締組織取代舊結締組織；成骨細胞分泌骨基質并沉積在腭中縫區；新生的骨組織會逐漸取代結締組織，從而上頜橫向寬度會增加，實現骨性擴弓[13]。本研究選取18歲以上成人群體，均實現了腭中縫打開，取得了良好擴弓效果。

3.2 支抗釘的作用

MARPE之所以較傳統RPE擴弓的骨骼效應更多，究其原因是因為支抗釘的“抓”力。4顆支抗釘植入上腭骨，實現擴弓螺旋與雙側上頜骨的緊密連接，最終將力量直接作用在腭中縫區域。早期認為，上腭部植釘尤其是要打穿上腭全層進入鼻腔，通常會伴隨著巨大的手術風險，正畸醫生較少自己操作。但隨著CBCT廣泛應用，我們可以更直觀地看到上腭部的整體解剖形態，發現它的幾個特點：①腭部具有離牙根較遠且骨量充足；②解剖結構單一，尤其是腭中縫區域，無重要神經血管通行；③表面為角化黏膜，不易感染。在本研究中13例患者支抗釘植入均由正畸醫師獨立完成，將支抗釘植入腭中縫兩側，除1例患者因不遵醫囑造成支抗釘周圍感染最終被迫拆除擴弓裝置外，其余12例患者支抗釘植入后均穩定。MSE骨性擴弓裝置是種植支抗釘與快速擴弓器聯合應用的一種新形式[14]。將 4 顆配套的BMK的支抗釘通過防回旋扳手植入螺旋擴弓器預留的4個孔中。一側 2 顆支抗釘，分布于腭中縫兩側，正好形成一個四邊形的加力平面。這種支抗形式作用較強，可以實現更好的腭中縫擴展。學術界曾有過關于支抗釘在腭側的具體植入位置的爭論，有學者認為將支抗釘植于腭側牙槽嵴頂下方8 mm 的硬腭穹隆處及腭中縫旁3 mm 處較為理想[15]。而哪種植入位置效果更好，還未定論。本研究中，我們參考部分文獻進行改進，使用了我們自己的定位方法：利用CBCT及上腭照片，確定腭中縫與腭橫縫兩個重要解剖標志，將兩條解剖骨縫進行連線形成一個“十字”形的坐標體系，然后將4顆支抗釘分別植入到坐標系的4個象限。該方法的優點是：4顆支抗釘分別連接上頜骨的雙側腭突及雙側腭骨的水平板，可以更好的將腭中縫由前向后“一字”形平行擴開。植入后此處骨量豐富，支抗釘固位良好，我們最終取得較好的擴弓效果。

3.3 擴弓成功與失敗因素的分析

傳統擴弓器應用于成年患者的擴弓治療往往會帶來后牙頰傾，腭尖下垂，下頜平面增大，牙根吸收等副作用[16]，被認為是擴弓失敗的重要原因之一。MSE骨性擴弓器的應用可以保證矯形力直接作用于腭中縫從而達到真性擴弓。李娜等[17]應用MSE擴弓器對38例成人患者進行擴弓治療，除3例擴弓失敗外，其它樣本均取得較好效果，其中，上頜鼻腔寬度、硬腭寬度和牙冠寬度分別增加(2.8±1.3)mm、(4.0±1.3)mm和(7.0±1.3)mm；上頜左、右側第一磨牙分別向頰側傾斜(1.9°±3.0°) 、(2.1°±2.9°)。本研究中我們應用MSE擴弓器對13例患者進行擴弓治療，1例失敗，12例擴弓滿意，擴弓后腭中縫寬度增加(4.72±1.12)mm，(5.20±0.79)mm；牙弓寬度增加(7.75±1.77) mm；上頜基骨擴寬(4.73±1.21) mm; 鼻腔寬度增加(4.72±1.02)mm；左右第一磨牙傾斜僅輕微增加(1.12°±0.63°，2.20°±1.41°)。其中，骨骼效應占63%。由此可見MSE骨性擴弓可以最大程度地增大骨性效應，并且有效地減少傳統擴弓帶來的副作用。MSE擴弓效果良好但也受年齡、加力頻率、力值、感染等因素的影響。Knaup等[18]曾對18～63歲人類上腭標本進行研究，發現25 歲以下的年輕成人腭中縫并沒有達到完全的組織學閉合。因此認為成人是可以通過矯形力擴寬上頜骨的。本研究中，我們選擇18～24歲的年輕成人患者，腭中縫并未完全骨性融合，所以取得了擴弓成功。關于加力頻率，成人患者一般建議快速擴弓，使腭中縫處形成類似“骨折”的效應，以擴開腭中縫。黃金等[19]對18～29歲患者進行擴弓，每天2次，每次1/4圈，每天擴弓約0.5 mm,取得了擴弓成功。在本研究中所有患者均進行快速擴弓，2次/d，每天0.266 mm，所得擴弓效果也良好。有研究發現，擴弓時的力值應該為一個范圍，而不是一個特定數據[20]。本研究應用Ⅱ型MSE骨性擴弓器，最大可以施加50 kg的力值，12例患者均可見腭中縫擴開。最后，關于感染因素更是不可忽視，任何支抗釘周圍的感染都可能造成支抗釘松動脫落，最終擴弓失敗[21]。

4 總 結

MSE骨性擴弓是一種有效的治療成人骨性上牙弓狹窄的方法。擴弓效果肯定，但操作卻也相對復雜，需要有一定經驗的醫生來治療才能取得較好效果。其效果與合適的適應證選擇，準確的定位植入，合適的加力頻率，合理的感染控制等因素密切相關。在本項研究中，年齡段選擇較窄且樣本量少，以后將對更多成人患者進行進一步深入研究。