蔡国鑫

传统牙种植体的植入是长期的,并且主要是以修复为目的而设计的,不同于牙种植体,临时支抗装置(temporary anchorage devices,TADs)仅仅是在正畸治疗过程中某个时间内使用,因此在美国正畸协会2004 年年会上,临床医师出席骨性支抗研讨会时规范了TADs 这一术语,表示专门用于正畸-牙移动的种植体支抗装置。TADs 作为支抗用于牙齿移动的临床实践,包括牙齿伸长和压低,近移和远移,纠正轴倾度和咬合平面倾斜,全牙列远移和施加矫治力［1］。它们可以在一次复诊中植入在多个位置,而不需要复杂的外科手术。然而,TADs 也与各种并发症有关,包括血管和鼻窦损伤、TADs 移除断裂、TADs 植入失败、TADs 在施力过程中移动［2］。这些并发症发生可能原因是牙根与TADs 之间的牙根间空间不足。在两牙根之间的根间骨是应用TADs 首选和最安全的部位。然而,这个区域也与增加牙根损伤的风险有关。除了不正确的植入,对TADs 施加正畸力时也可能意外接触牙根。据报道,牙根与TADs 接触会导致牙根吸收,但接触中断后牙根修复发生；损伤仅限于牙骨质或牙本质而无牙髓穿孔［3-6］。研究评估TADs 造成牙根损伤后的愈合时间,报告了相互矛盾的结果。例如,Kadioglu 等［5］报道,牙根在8 周内完全愈合,然而Ahmed 等［7］在对患者的临床研究中认为,完全愈合需要12 周以上。对于TADs 引起的并发症的处理尚缺乏一致认识。口腔CBCT 是一种快速、高分辨率、低错误率的方法,可实现先进的三维视觉评价。以前,它被用于监测和测量正畸牙齿移动后,拔牙牙根表面的吸收坑(resorption craters)［8］。先前研究检验了吸收坑的三维评估对比二维组织学和放射学评估的准确性［9,10］。据知,目前还没有关于TADs 拆除顺序影响的三维成像研究或牙根与TADs 意外接触12 周后施加正畸力的牙根修复研究。因此,本研究的目的是评估牙根与TADs 接触后施力对牙根损伤的影响和牙根与TADs 接触后随时间(第4、8 和12 周)变化的修复情况；另一个目的是增加对这种并发症处理的知识。本研究假设正畸力会对损伤的牙根表面造成比TADs 接触牙根更大的损伤,且损伤在12 周后仍不能完全愈合。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究采用了先前文献中描述的实验性临床设计［5］,选择2017 年2 月～2019 年12 月到口腔科就诊的42 例需要拔除双侧上颌第一前磨牙患者作为研究对象,其中女39 例,男3 例；年龄12～31 岁；平均年龄(19.73±5.06)岁。目前研究获得患者或其父母、监护人的书面和口头详细知情同意。

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准 健康,没有牙形态和结构异常,没有影响牙槽骨生长或牙齿移动速度的系统性疾病；恒牙列,没有颅颌面异常或牙齿缺失；没有牙外伤、夜磨牙、颞下颌关节功能紊乱。

1.2.2 排除标准 有正畸治疗史；口腔卫生差,经牙周临床检查发现有牙龈炎、牙周炎；金属过敏；不合作；颅颌面畸形；骨代谢异常和钙代谢性疾病或服用相关药物［如双膦酸盐(bisphosphonates,BPs)］；经X 线诊断为根尖发育不全；阻生尖牙与牙根极为贴近。

1.3 分组设计方法 患者上颌侧切牙与尖牙之间放置游离牵引钩,然后将TADs植入第一和第二前磨牙之间,最后在TADs 与牵引钩之间放置超弹性镍钛拉簧。根据移除器械的类型不同将患者分为T组(仅移除TADs)和S组(仅移除弹簧),每组21 例。两组均采用左右半口对照设计。两组患者在TADs 与牙根接触后第4、8、12 周分别拔除左上前磨牙,作为实验组(T组和S组)；右上前磨牙在TADs 与牙根接触后立即拔除,作为阳性对照组(T-C组和S-C组)。用CBCT 测量吸收坑的体积和数量。见图1。

1.4 临床过程 粘结MBT 直丝弓托槽(3M Unitek Gemini MBT,美国)；在上颌侧切牙与尖牙之间的主弓丝(0.016×0.022 inch GRIMED Medical Orthodontic Copper NiTi Wire,中国) 上放置游离牵引钩(Shinye ORTHODONTIC,中国),TADs(PT-IV 1.5 mmΦ×8.0 mm)放置在第一、第二前磨牙之间,从TADs 到游离牵引钩间使用超弹性镍钛拉簧(0.010 inch,8 mm,Shinye ORTHODONTIC,中国)提供150 g 的力。见图2。在下颌第一、二磨牙颌面放置玻璃离子水门汀颌垫(GC Fuji IX GP,日本),以避免咬合干扰。见图3。TADs 的位置通过全景片或根尖片确认。施力直到TADs 与牙根接触,这发生在实验开始4 周后。见图4。

T-C组和S-C组,一旦根尖片确认牙根与TADs接触,立即拔除右上第一前磨牙。随着TADs 与牙根接触,T组和S组分别于拆除TADs 或拆除弹簧后的第4、8、12 周拔除左上第一前磨牙。

由同一名医师在局部麻醉下完成了所有拔牙手术。在拔牙过程中,小心使用拔牙钳,避免损伤牙根表面。拔牙后,用等渗生理盐水冲洗去除牙齿上的血液和组织残留,不损伤根表面。用放大镜检查每颗牙齿的牙根吸收情况,然后将拔出来的牙齿放到无菌试管中。见图5。最后,牙齿被送到实验室进行放射分析。

1.5 影像学分析 利用CBCT 检测吸收坑的数量和体积。见图6。360°旋转扫描牙齿,共获得384～554 个截面。评估范围局限于截面的牙颈部-根尖(cervicoapical)方向。总的牙根表面被分为3 个部分：牙颈部(cervical)、根中1/3(middle)、根尖1/3(apical)。每部分被进一步分为4 个表面区域:近中颊侧(mesiobuccal)、远中颊侧(distobuccal)、近中舌侧(mesiolingual)、远中舌侧(distolingual)。3 个截面的吸收区域通过相同的软件(CS 3D imaging v3.5 Caresteam health lnc.)与其他组织分离。最后,计算出牙根吸收坑的体积和数量。

1.6 统计学方法 采用IBM SPSS statistics ver.23 (IBM Corp.,Armonk,NY,USA) 统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用克鲁斯卡尔-沃利斯单因素ANOVA 检验(Kruskal-Wallis test)和曼-惠特尼U检验(Mann-WhitneyUtest)；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 年龄及性别 T4组、T8组、T12组平均年龄分别为(19.00±5.88)、(16.85±4.76)、(20.71±7.11) 岁,S4组、S8组、S12组平均年龄分别为(22.71±3.65)、(18.71±2.81)、(20.42±2.06)岁,对比差异无统计学意义(P＞0.05)。T组 男2 例,女19 例；S组 男1 例,女20 例,两组性别比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.2 吸收坑体积 T4组吸收坑体积大于S4组,T12组大于S12组,差异具有统计学意义(P=0.002、0.001＜0.05)；T8组与S8组吸收坑体积比较差异无统计学意义(P=0.710＞0.05)。见图7A,表1。T4组吸收坑体积大于T8组、T12组,三组比较差异具有统计学意义(P=0.011＜0.05)；S4组、S8组吸收坑体积大于S12组,三组比较差异具有统计学意义(P=0.012＜0.05)。见图7A,表2。T4组吸收坑体积大于T-C4组,差异具有统计学意义(P=0.001＜0.05)；T8组、T12组吸收坑体积与T-C 同时期组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。S4组、S8组、S12组吸收坑体积与S-C 同时期组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见图8A、8B,表3。

2.3 吸收坑数量 T12组吸收坑数量高于S12组,差异具有统计学意义(P=0.001＜0.05)；T4组、T8组吸收坑数量与S 同时期组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见图7B,表1。T4组、T8组、T12组吸收坑数量比较差异具有统计学意义(P=0.012＜0.05)；S4组、S8组、S12组吸收坑数量比较差异无统计学意义(P＞0.05)。图7B,表2。T8组吸收坑数量高于T-C8组,差异具有统计学意义(P=0.038＜0.05)；T4组、T12组吸收坑数量与T-C 同时期组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。S4组、S8组、S12组吸收坑数量与S-C 同时期组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见图8C、8D,表3。

表1 T组和S组吸收坑的体积和数量比较()

表1 T组和S组吸收坑的体积和数量比较()

注：与S4组比较,aP＜0.05；与S12组比较,bP＜0.05；P 值采用Mann-Whitney U 检验

表2 T组和S组不同时期的吸收坑体积和数量比较()

表2 T组和S组不同时期的吸收坑体积和数量比较()

注：除S组吸收坑数量外,其余不同时期比较,P＜0.05；P 值采用Kruskal-Wallis 检验

表3 实验组与阳性对照组的吸收坑体积和数量比较()

表3 实验组与阳性对照组的吸收坑体积和数量比较()

注：与T-C4组比较,aP＜0.05；与T-C8组比较,bP＜0.05；P 值采用Mann-Whitney U 检验

3 讨论

TADs 引起的牙根损伤是临床常见的并发症。目前对这一并发症的处理了解有限,包括牙根表面修复过程和加力的时间。因此,本研究采用CBCT 对由于TADs 造成牙根损伤的修复过程进行了研究。结果显示12 周的时间可能不足以让牙根愈合。结果还表明,当TADs 导致牙根损伤时,临床医师应立即移除施力装置,且不应在12 周内进行重新加力。

一些研究评估了TADs 与牙根接触后牙根表面的变化［5-7］。Kadioglu 等［5］对10 例患者的牙根损伤进行了为期8 周的组织学检查,并报告胶原纤维在整个期间完全覆盖损伤表面。在本研究中,采用了与Kadioglu 等［5］使用的类似分组设计,通过CBCT 评估,8 周的时间不足以进行牙根修复。相反,修复过程需要＞12 周时间。研究结果的不一致可能与所使用的方法有关,因为组织学检查在发现修复性牙骨质方面优于CBCT。Kadioglu 等［5］也评估了弹簧或TADs 的移除顺序,但他们没有报告移除顺序的比较。另外,在同一研究中,他们没有对弹簧或TADs 移除顺序对愈合时间的影响进行分析。在本研究中,在牙根与TADs 接触后,第一步是立即取出弹簧,随后12 周内不重新加力；与移除TADs (T组)且连续施力12 周相比,在移除弹簧而将与牙根接触的TADs 留在原位后(S组),吸收坑体积和数量显著减少。12 周后,两组患者的吸收坑体积均呈下降趋势,但吸收坑数量没有差异。因此在12 周时,CBCT 显示牙根没有完全愈合。

Ahmed 等［7］研究了人类上颌第一前磨牙牙根与TADs 接触后的牙骨质修复,报告称70%的牙根在12 周时愈合≥90%,大多数在8 周时能够完成愈合。他们得出的结论是,完全恢复需要＞12 周的时间。然而,该研究没有分析加力的影响,也没有在TADs 与牙根接触后将TADs 留在原位。在目前的研究中,与Ahmed等［7］的发现相似,12 周的时间不足以完成愈合。除此之外,保留与牙根接触的TADs,对修复过程的不利影响小于移除TADs 但持续施力。临床工作中可能不会立即发现TADs 与牙根接触。本研究结果表明,最好在检查到TADs 与牙根接触时移除弹簧,而不是移除TADs,并且在重新施力前应经过12 周以上的时间。

Maino 等［6］对2 例男性患者进行了引导钻或TADs 接触牙根引起牙根凹痕的预后评估,报告称在引导钻接触牙根大约8 周后,牙根凹痕处形成细胞牙骨质并发生部分愈合。当牙根凹痕出现并与TADs 接触,观察4 周,这个缺陷只发生部分愈合。他们得出结论是,一个提供200 g 力的开大螺旋弹簧可能会干扰牙根损伤后的愈合。与他们的研究结果类似,在本研究中,TADs 相关的牙根损伤在4 周后仅出现部分愈合,与8 周和12 周相比愈合减少。直到12 周后才观察到完全愈合。此外,在目前的研究中,拉簧施加150 g 的力延长了愈合期。

Kim 等［11］对4 只迷你猪进行了长达16 周的TADs 与牙根接触造成牙根损伤的研究,并评估了让TADs 留在原位与牙根接触对受损牙根愈合的影响。他们得出结论是：当TADs 与牙根接触发生时,应立即去除TADs。他们还报告说：当TADs 留在原位与牙根接触时,在长达16 周的时间里没有观察到最终的牙骨质修复。在目前的研究中,未施加外力的TADs 原位组(S组),与4 周时相比,12 周时吸收坑体积减少,而吸收坑数量在所有观察时间点相似。吸收坑体积的减少归因于弹簧的移除,这可能会导致复发,进而TADs 与牙根的接触可能不紧密。在Kim 等［11］的研究中,在TADs 与牙根接触后移除TADs,并在超过16 周的时间里,在没有施加外力的情况下评估牙根愈合情况。他们在4 周后观察到部分愈合,并随着时间的推移逐渐愈合,在8～16 周观察到完全愈合。在本研究中,TADs移除并持续施力(T组)的吸收坑体积随时间延长而减小,但在所有时间观测点上,T组的吸收坑数量相似。吸收坑体积的差异归因于TADs 移除组(T组)弹簧的持续施力,这可能会降低愈合效果。Kim 等［11］还表示,TADs 穿透牙髓时,造成的牙根损伤是不可逆的。在目前的研究中没有发现牙髓损伤。由于研究设计的差异,TADs 去除对愈合的影响没有与Kim 等［11］的发现进行比较。

Hembree 等［12］对7 只比格犬在短(6 周)和长(12 周)时间内对TADs 与牙根接触引起的牙根损伤的愈合过程进行了评估。该研究报告说,将TADs 留在原位与牙根接触所造成的损害在6 周和12 周时相同,这与预期相反。该研究还报告说,如果没有持续的力量,将TADs 留在根部可能不会刺激牙根吸收。与其发现相似,本研究发现在12 周时,与T组相比,S组的吸收坑体积和数量明显更低。因此,弹簧施加的力似乎比让TADs 在没有外力的情况下留在原位与牙根接触12 周造成更多的吸收和更少的愈合。

与Hembree 等［12］类似,Renjen 等［13］评估了TADs 与牙根接触对3 只比格犬牙根表面的影响,为期12 周,并得出结论：TADs 穿过根表面并不影响牙骨质修复或愈合。在目前的研究中,与Renjen 等［13］的发现相似,将TADs 留在原位对愈合的影响似乎少于持续施力。

牙根与TADs 的最小距离建议为1.5 mm［14］。此外,当TADs 距离牙根＜0.6 mm 时,也有牙根吸收的报告［15,16］。在本研究中,为了防止由于TADs 刺激而引起的牙根吸收,采用微创技术和低扭矩植入TADs 在牙根中间,通过X 线片和目视检查证实,植入部位临近的牙周韧带(periodontal ligament,PDL)没有被侵犯。

先前的研究报道,医源性创伤引起的牙根吸收可能不同于正畸诱导的炎症引起的牙根吸收［17,18］。因此,对治疗的反应可能是不同的。在本研究中,实验模型旨在模拟治疗过程中TADs 与牙根之间的意外接触。因此,目前的结果可能只适用于由TADs 造成的损伤引起正畸诱导的炎症性牙根吸收。对于TADs 植入或钻孔引起的创伤性牙根损伤和炎症性牙根吸收［18］,可能需要进一步研究。

临床上,在传统的正畸治疗中,吸收和愈合可发生在两次复诊之间［17］。一个持续的正畸力启动了吸收过程。然而,当这种力停止或降至某一水平以下时,吸收腔隙就开始修复［18］。假如在正畸治疗中发现牙根吸收的情况,建议停止主动加力。在某些情况下,TADs引起的医源性损伤可能会导致牙根吸收［18,19］。如本实验模型所示,即使是TADs 植入于理想位置,但是在治疗过程中与牙根意外接触,也可能导致牙根吸收。因此,当TADs 与牙根接触发生时,医师不应继续在受损的牙根上施力。他们应该为愈合过程留出时间,这可能需要＞12 周的时间。

根据目前的研究结果,12 周的时间可能不足以使受损的牙根完全愈合,而更长愈合周期的进一步研究将有助于提供更多关于愈合过程的认识。然而,进行更长时间的研究可能会很困难,因为这样会延长患者的治疗时间,而且患者除了对科学做出贡献外,不会从治疗中获得额外的好处。

在本研究的限制范围内,得出的结论是:在正畸治疗过程中,相比让TADs 留在原位与牙根接触而不施加外力来说,弹簧对受损根部施加的力可能会增加由于TADs 与牙根接触引起的损伤,并降低愈合效果。此外,通过CBCT 检测,12 周的愈合时间可能不足以使牙根完全愈合,对受损牙根进行重新加力的时间间隔不应＜12 周。