隱形矯治器設(shè)計上切牙壓低量對牙根吸收的影響分析

張瑩瑩，王 斌,2*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)合肥口腔臨床學(xué)院/安徽醫(yī)科大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院，安徽 合肥 230001；2.合肥市口腔醫(yī)院 正畸一科，安徽 合肥 230061)

無托槽隱形矯治器是一種計算機(jī)輔助設(shè)計和制作的可摘式矯治器，相比傳統(tǒng)的金屬托槽矯治器，其最大的優(yōu)勢是美觀和舒適，因此受到大多數(shù)患者的青睞。無托槽隱形矯治技術(shù)自2000年進(jìn)入市場，在其發(fā)展早期，人們認(rèn)為它是一個“妥協(xié)”的正畸矯治器，因其只適用于少量的牙齒移動，例如通過鄰面去釉治療安氏I類輕度擁擠。經(jīng)過20 年的不斷發(fā)展和革新，當(dāng)今的隱形矯治器系統(tǒng)是一個“綜合性”的正畸矯治器，適用于治療較為廣泛的錯畸形，例如治療深覆患者。

牙根吸收（root resorption，RR）是指在多種因素作用下牙根表面的牙骨質(zhì)喪失，甚至牙本質(zhì)減少的病理性過程。正畸引起的炎癥性牙根吸收（orthodontically induced inflammatory root resorption，OIIRR）是正畸治療的常見并發(fā)癥之一，是多種因素共同作用的結(jié)果[1-4]。目前學(xué)者普遍認(rèn)為，治療深覆時施加壓低力會增加OIIRR的風(fēng)險[1,4]，但壓低量對切牙牙根吸收的影響尚未有定論。以往的研究表明，過多的牙根吸收可能對患者的長期口腔健康產(chǎn)生不良影響[5]。目前關(guān)于使用隱形矯治器壓低切牙時OIIRR的研究較少，其結(jié)論仍存在爭議。因此，本文旨在探究采用隱形矯治器壓低切牙時壓低量對牙根吸收的影響，并評價牙槽骨高度的變化，為正畸醫(yī)生制定臨床治療方案時減少牙根吸收提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020 年1 月至2022 年11 月在合肥市口腔醫(yī)院正畸一科采用隱形矯治器治療的安氏I 類深覆不拔牙患者62 例進(jìn)行追蹤觀察。其中男28 例，女34 例，年齡范圍為18-36 歲，平均年齡（27.05±4.90）歲。由于納入研究的左右側(cè)上頜中切牙的牙根長度沒有統(tǒng)計學(xué)差異，我們選定左側(cè)上頜中切牙作為研究對象。根據(jù)ClinCheck治療方案中切牙壓低的動態(tài)演示，以上頜正面模型為參照，運(yùn)用操作界面的網(wǎng)格和疊加功能，將治療過程分為三個階段：治療前（T0）、壓低量1 mm時（T1）、壓低量2 mm時（T2）。本研究是一項前瞻性試驗，患者均簽署知情同意書，研究方案已通過合肥市口腔醫(yī)院倫理委員會的審查和批準(zhǔn)（審批號：YJS20220110）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）覆蓋小于或等于4 mm的成年患者；（2）牙列輕度至中度擁擠；（3）非拔牙治療；（4）無骨開窗、骨開裂；（5）1：2＜冠根比≤1：1；（6）患者依從性好，每日佩戴矯治器≥22 h并按時復(fù)診；（7）口腔衛(wèi)生良好。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往上頜中切牙根管治療史或外傷史；（2）正畸治療史；（3）頜面部外傷史；（4）先天性異常（例如上頜發(fā)育不全、唇裂和/或腭裂）；（5）全身性疾病；（6）牙周附著喪失；（7）其他不明原因?qū)е碌难栏铡?/p>

1.2 方法

所有患者均采用無托槽隱形矯治器治療，為了確保設(shè)計滿足生物力學(xué)原理，防止在治療過程中出現(xiàn)牙套脫位現(xiàn)象，我們在前磨牙區(qū)和磨牙區(qū)設(shè)計了水平矩形固位附件，從而抵抗前牙和雙尖牙的相互作用力。根據(jù)治療需要以及盡可能的減少切牙的唇傾，我們在上頜前牙之間均設(shè)計有0.2-0.5 mm的鄰面去釉。在佩戴矯治器之前對所有患者均進(jìn)行口腔衛(wèi)生宣教，囑咐患者每天佩戴矯治器的時間不少于22 h，每10 天更換下一副矯治器，每8周復(fù)診，檢查矯治器的佩戴效果。所有患者均由同一名正畸醫(yī)生設(shè)計治療方案。

1.3 測量指標(biāo)

入組患者于T0、T1、T2 期由同組放射科醫(yī)生拍攝錐形束CT（Cone-Beam Computed Tomography,CBCT）并記錄矯治療程，確保在矯治過程中牙根均位于牙槽骨中，將收集的CBCT數(shù)據(jù)保存為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（Digital Imaging and Communication in Medicine，DICOM）格式導(dǎo)入Mimics version 21.0軟件(Materialise，Leuven，比利時)，二維長度的測量是通過容積旋轉(zhuǎn)功能重新定位CBCT圖像，使其與測量的牙齒長軸對齊并選擇矢狀視圖中上頜中切牙的最大面積圖像（圖1），連接唇腭側(cè)釉牙骨質(zhì)界（Cemento-enamel junction，CEJ）作參考線，根尖點到該參考線的距離為牙根長度（RL，mm），唇腭側(cè)牙槽嵴頂?shù)皆搮⒖季€的距離作為牙槽骨高度（ABH，mm），測量牙長軸（UI）與腭平面（PP）所成角度評估牙齒傾斜度（UI-PP，°）。牙根體積是將導(dǎo)入的影像學(xué)資料通過閾值分割、區(qū)域增長、分割掩膜、填充根管等方法，從周圍組織中分離得到牙齒的硬組織，并對觀測牙進(jìn)行三維重建[6]（圖2）。對完成上述操作的牙齒以CEJ最高點連線為界分割出牙冠和牙根（圖3），并測得牙根體積（RV，mm3）。所有數(shù)據(jù)均由同一位可熟練使用軟件的正畸醫(yī)生測量3次，每次間隔1周，取三次測量平均值。

圖1 上中切牙矢狀向測量指標(biāo)

圖2 觀測牙在矢狀面、冠狀面和橫斷面上的閾值分割

圖3 以唇、腭側(cè)CEJ 最高點的連線形成的平面分割牙冠和牙根

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 26.0軟件對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用Shapiro-Wilks檢驗和Levene檢驗分析各組數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差齊性。若數(shù)據(jù)符合正態(tài)性，用“±s”表示，采用重復(fù)測量方差分析比較組間差異；若數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，用“M（Q25,Q75）”描述，采用非參數(shù)檢驗作顯著性分析，用Friedman檢驗作多重比較。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 上頜中切牙的壓低量對牙根吸收的影響

三個時期的牙根長度和牙根體積的數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且滿足方差齊性，重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示，三組數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05，表1）。其中T0期的牙根長度和牙根體積大于T1 期，且T1 期的牙根長度和牙根體積大于T2 期，這表明壓低量與牙根吸收呈正相關(guān)。

表1 T0、T1 和T2 時期上頜中切牙牙根長度和牙齒唇傾度的比較（±s）

表1 T0、T1 和T2 時期上頜中切牙牙根長度和牙齒唇傾度的比較（±s）

2.2 不同治療階段牙齒傾斜度的變化對比

本文對三組上頜中切牙相對于腭平面的傾斜度進(jìn)行了分析，所有數(shù)據(jù)皆符合正態(tài)分布，采取重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示三組傾斜度有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05，表1），表明壓低量與牙齒唇傾度呈正相關(guān)。

2.3 不同治療階段牙槽骨高度的變化比較

對上頜中切牙唇腭側(cè)牙槽骨高度進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗，結(jié)果顯示三個階段的唇側(cè)牙槽骨高度沒有統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05，表2）；三組腭側(cè)牙槽骨高度的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），T2 期的腭側(cè)牙槽骨高度顯著增加，表明腭側(cè)牙槽骨骨吸收明顯。

表2 T0、T1 和T2 時期上頜中切牙唇腭側(cè)牙槽骨高度的比較 [M(Q25,Q75)]

2.4 牙根吸收與治療時間的關(guān)系

對T1-T0，T2-T0 期間的牙根長度變化進(jìn)行分析，結(jié)果顯示所有數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布，T1-T0 期間牙根長度變化量（0.80±0.26）mm，T2-T0 期間壓根長度變化量（1.61±0.45）mm，采用配對樣本t檢驗結(jié)果顯示兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-24.255，P＜0.05）。

3 討論

現(xiàn)代正畸學(xué)倡導(dǎo)“健康正畸”的理念，即在健康的基礎(chǔ)上達(dá)到美觀、功能、穩(wěn)定的治療目標(biāo)，牙根和牙周組織健康是評估正畸治療成果的重要指標(biāo)。然而OIIRR的發(fā)生嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和正畸治療效果，壓低作為最容易導(dǎo)致牙根吸收的牙齒移動方式[7]備受正畸醫(yī)生的關(guān)注，然而目前關(guān)于壓低量對OIIRR的影響研究報道較少。以往關(guān)于隱形矯治技術(shù)壓低切牙時OIIRR的測量多以二維影像學(xué)資料為主。本文采用CBCT測量牙根長度和牙根體積，從三維角度評估隱形矯治器治療深覆時對牙根吸收的影響，以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。

本研究中納入所有患者的性別、年齡等因素?zé)o統(tǒng)計學(xué)差異，且所有患者均在牙列輕度或中度擁擠的基礎(chǔ)上進(jìn)行治療，因此可以減少牙齒大范圍移動對試驗結(jié)果的影響。研究表明上頜切牙最容易發(fā)生牙根吸收[1,8]，且壓低被認(rèn)為是最易導(dǎo)致牙根吸收的牙齒移動方式[4,9]，目前關(guān)于壓低量對牙根吸收的影響尚未有定論。因此，本研究對上頜中切牙壓低時的牙根長度變化進(jìn)行探討，通過比較不同壓低量時的根長，得出壓低量與牙根吸收呈正相關(guān)的結(jié)論，這與Aras等人[10-12]的研究結(jié)果一致,但以往大部分的研究僅有正畸治療前和正畸治療后的CBCT資料，以此得出壓低量影響牙根吸收的結(jié)論不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，因為其可能忽視了壓低過程中“往返”運(yùn)動的影響，即測量的根尖移動距離短于根尖實際移動距離。本研究為一項前瞻性研究，根據(jù)方案設(shè)計中的壓低量在不同階段拍攝CBCT評估牙根長度，從而減小了系統(tǒng)誤差。也有學(xué)者表明壓低量與牙根長度的減少無關(guān)[13,14]，這可能是由于二維影像學(xué)資料存在較大誤差。另外，本文限制了中切牙的冠根比，從而減少了由于牙冠包裹面積越大，牙根長度越短，牙齒受力越大等個體因素的影響。此外，研究結(jié)果提示隨著治療的進(jìn)行，牙根吸收與治療時間密切相關(guān)，Yi[15]等人的研究也佐證了這一點。但也有學(xué)者指出隱形矯治器的治療持續(xù)時間對OIIRR沒有顯著影響[16]，這可能與醫(yī)師制定的不同治療方案以及患者的配合程度有關(guān)，即牙套施加力的降低以及患者等待重啟治療的過程可能會導(dǎo)致治療時間的延長。

一項三維有限元的研究結(jié)果顯示，壓低時的最大應(yīng)力分布位于牙根的根尖和頰側(cè)頸部區(qū)域[17]，這意味著壓低可能會導(dǎo)致牙槽骨吸收。本研究在探究牙根吸收的同時也評估了牙槽骨高度的變化，結(jié)果顯示T2時期腭側(cè)牙槽骨顯著吸收，這可能與上前牙唇傾和整體內(nèi)收有關(guān)，與以往的研究結(jié)果一致[18]。目前正畸治療引起的牙槽骨吸收能否自發(fā)修復(fù)尚不清楚，Lee等人[19]發(fā)現(xiàn)，如果正畸治療后牙槽骨高度吸收小于1 mm，則骨再生到其治療前的狀態(tài)是可能的。如果牙槽骨的重塑速率慢于牙齒移動的速率，那么在上頜切牙內(nèi)收時，牙尖靠近骨皮質(zhì)可能會導(dǎo)致牙根吸收和牙槽骨缺損。因此，在上頜切牙的正畸移動過程中，確保牙根位于牙槽骨內(nèi)是至關(guān)重要的。

本研究的不足之處在于，盡管本文通過限制錯頜畸形的類型從而減少大量內(nèi)收前牙的干擾，目前的方案設(shè)計仍然無法在壓低過程中避免內(nèi)收和轉(zhuǎn)矩變化對牙根吸收的影響，即做不到絕對的壓低。轉(zhuǎn)矩的變化會造成更多的牙根吸收[9]，這可能會成為評估絕對壓低量對牙根吸收影響的干擾因素。因此，本研究在設(shè)計壓低時提前增加適量的片切以及5°根唇向轉(zhuǎn)矩，但是依然無法實現(xiàn)牙齒的絕對壓低。為了減少骨開裂的風(fēng)險，我們建議臨床醫(yī)生在設(shè)計壓低時適度增大根唇向轉(zhuǎn)矩和片切量。