乔义强, 马跃

郑州大学第一附属医院口腔科(河南郑州 450052)

上颌或双颌前突是常见的错牙合畸形，其临床表现为上颌前突，开唇露齿，前牙深覆牙合，深覆盖、磨牙关系中性或远中、下颌后缩等，影响美观及心理健康。对于这种错牙合畸形，临床治疗一般为拔除前磨牙，内收前牙，改善突面型，从而达到协调、美观的侧貌。因减数治疗要求长距离的牙齿移动，因此在矫治过程中前牙转矩、后牙支抗、控根等问题成为矫治成功的关键因素，也是目前Invisalign矫治的焦点[1]。关于Invisalign矫治拔牙病例在排齐整平阶段支抗方面的研究目前尚未检索到相关文献，而且以往研究只采用头影测量即从二维方向来评估排齐阶段支抗的需求，但牙齿的横向变化无法测量，随着科学技术的发展，三维激光扫描技术应运而生，其精确度高，稳定向好，能将石膏模型数字化,即可以随意提取模型表面任意点的三维坐标, 求出任意线距、角度、面积、线线之间、面面之间的相关几何参数, 这是头影测量和模型测量无法实现的。所以本研究应用三维激光扫描技术对两种矫治技术治疗拔牙病例在排齐整平阶段支抗的需求对比具有重要研究意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年6月至2019年4月于郑州大学第一附属医院口腔科就诊并满足纳入和排除标准的患者44例。纳入标准为：(1)18岁以上成年人；(2)双颌前突或上颌前突；(3)所有患者均设计拔除了第一前磨牙；(4)拥挤度小于Ⅲ°；(5)安氏Ⅰ类或Ⅱ类； (6)患者依从性好；(7)患者石膏模型清晰完好。排除标准为：(1)正畸治疗史；(2)颅颌面畸形及先天综合征； (3)中重度牙周炎者；(4)颞下颌关节紊乱病患者。共搜集符合条件患者44例[男18例，女26例，平均年龄(22.58±2.42)岁]， 患者知情并同意治疗方案。

1.2 实验方法 44例患者随机分为两组，正畸治疗前取全套资料，直丝弓组用直丝弓矫治，Invisalign组用Invisalign矫治器，直丝弓组应用镍钛圆丝配合尖牙向后结扎及末端回弯排齐牙列，继而应用0.016×0.022,0.019×0.025英寸镍钛方丝整平牙列，排齐整平牙弓确保托槽完全实现直线化，Invisalign组上颌设置为强支抗，即拔牙间隙完全由前牙内收来占据，附件设置为传统矩形附件，未使用G6附件，尖牙的颊面放置4 mm的垂直矩形附件， 第二前磨牙及第一磨牙放置3 mm的垂直矩形附件，两组在排齐整平过程中未使用其他牵引、扩弓治疗及其他辅助支抗治疗，排齐整平后立即取模型以待研究测量。

1.3 三维数字化模型测量 应用iTero三维激光扫描仪扫描治疗前(T0)与排齐整平后(T1)上颌石膏模型，获得三维数字化模型，并导入逆向工程软件 Rapidform 2006 (INUS Technology， Seoul， Korea)中进行测量[2]。在T1期三维模型上选择用来建立解剖牙合平面的点，分别是左右上颌第一磨牙近颊尖和左右上颌中切牙切缘中点(图1)，在腭中缝(额穹窿区域)取 A、B 两点，并投影至解剖平面上得到 A′、B′，以 A′为坐标原点，以 A′B′为 X 轴，以 A′A 为 Y 轴，以垂直于 X、 Y 轴的 Z 轴建立局部空间坐标系(X， Y， Z)(图2)， X 轴代表矢状方向的移动(向后为正)，Y轴代表垂直方向的移动(龈向为正)， Z 轴代表水平方向的移动(向左为正)，然后得到排齐整平前后三维模型的同一空间坐标(图3)。将局部坐标系与全局坐标系重叠，用点重叠法和区域重叠法将治疗前和治疗后的模型重叠(图4)，最后测量排齐前后上颌中切牙，尖牙，第二前磨牙，第一磨牙标志点的坐标及排齐整平前后牙齿近远中轴倾角和颊舌向转矩。

图1 左右上颌第一磨牙近颊尖和左右上颌中切牙切缘中点

图2 以垂直于 X、 Y 轴的 Z 轴建立局部空间坐标系

2 结果

两组上颌第一磨牙均为近中倾斜移动，Invisalign组倾斜程度大于直丝弓组，近中远移量小于直丝弓组，直丝弓伴少量伸长，舌向倾斜移动，Invisalign组伴压低，颊向倾斜移动。上颌第二前磨牙均近中移动，但直丝弓近中移动幅度大。直丝弓有少量伸长，舌向倾斜移动，Invisalign组伴少量压低，颊向倾斜移动。直丝弓组上颌尖牙向远中移动距离，伸长的程度及远中倾斜移动的角度大于Invisalign组，直丝弓冠颊向倾斜移动，Invisalign组冠舌向倾斜移动。两组上颌中切牙均向远中舌向倾斜移动，直丝弓组冠舌向转矩和远中移动距离均大于Invisalign组，以上两组差异有统计学意义。见表1、图5～6。

图3 排齐整平前后三维模型的同一空间坐标

图4 治疗前和治疗后的模型重叠

3 讨论

3.1 三维激光扫描技术的应用前景 目前应用于正畸临床上最常用的牙颌模型为传统的石膏模型，可以用来测量牙弓长度宽度、牙齿拥挤度、牙齿牙弓形态、Bolton指数分析等，但其有很多不足，例如模型易碎、体积较大、操作复杂、测量有误差等。随着科学技术的发展和数字化的不断进步，临床医生诊断治疗及教学的需求，三维数字化扫描技术应运而生，根据扫描方式的不同，分为直接扫描和间接扫描两种，在扫描基础上进行数据处理，获得一个接近真实牙列、包含形状信息的三维数字化牙颌模型[3-4]。三维扫描技术应用至今，因其可重复性、操作简单、精确度高等优势而深受喜欢，有很好的应用前景[5]。

测量项目例数直丝弓组Invisalign组t值P值U1X221.75±1.321.24±1.68-2.2030.033 1∗U1Y22-0.36±0.56-0.22±0.691.8780.067 3U1Z220.96±0.770.14±0.07-1.9120.062 7U3X221.94±1.872.64±1.85-2.0210.049 7∗U3Y22-0.33±0.72-0.68±0.57-2.3450.023 8∗U3Z220.98±1.32-1.29±0.401.8910.065 5U5X22-1.93±1.53-0.85±0.48-3.0010.004∗U5Y22-0.81±0.571.08±0.51-3.1230.003 2∗U5Z22-0.80±0.440.23±0.43-2.0310.048 6∗U6X22-1.68±1.33-0.70±0.45-2.6010.012 8∗U6Y22-0.24±0.681.07±0.62-3.5210.001∗U6Z22-1.02±0.480.19±0.36-4.1120.000 2∗U1Torque22-8.53±3.56-3.88±3.23-2.3770.022 1∗U3Tip22-4.57±0.22-0.07±0.12-2.5910.013 1∗U3Torque222.33±1.46-2.09±1.512.6610.011 0∗U5Tip223.18±2.081.70±2.512.4430.018 9∗U5Torque22-6.58±4.256.27±3.81-3.7410.000 5∗U6Tip223.50±2.899.42±3.12-2.7800.008∗U6Torque22-7.15±2.763.47±2.89-3.8760.000 4∗

注：平均值表示各测量项目T1-T0的均数；*表示P<0.05

A：治疗前(Invisalign)；B：排齐整平后(Invisalign)

3.2 磨牙支抗的控制 本研究传统直丝弓矫治排齐整平后上颌磨牙近中移动1.68 mm，伴轻度伸长，且近中倾斜3.5°，冠舌向转矩7.15°。与高琳等[6]用三维激光扫描研究直丝弓排齐整平后，磨牙有1.269 mm的近中移动，0.522 mm的腭向缩窄，3.172°的近中颊向扭转结果相近。武冠英等[7]的研究表明上磨牙近中颊尖近中移动 1.31 mm，近中颊根根尖近中移动 1.13 mm。王曦等[8]研究示上颌第一磨牙牙冠出现近中舌向旋转的失抗表现。磨牙的近中移动由多因素造成[9]，本研究采用的尖牙向后结扎以及结扎的时间和力度，牙合力因素、颌面部肌动力平衡以及生长发育等因素都会使磨牙近中移动。为了避免磨牙的近中移动，临床上可以配合种植钉、牵引等方式加强后牙支抗。

A：治疗前(直丝弓)；B：排齐整平后(直丝弓)

本研究Invisalign组上颌第一磨牙和上颌第二前磨牙分别近中移动0.7 mm和0.85 mm，小于直丝弓组，伴压低,颊向移动0.19 mm,近中倾斜程度大于直丝弓组，还是存在明显的支抗丢失情况，这与一些学者研究结果一致。Djeu等[10]的回顾性研究结果显示，在调整前后向咬合关系和矫治深覆盖、后牙转矩控制、调整咬合接触上Invisalign隐形矫治器明显弱于固定矫治器。田杰等[11]研究示Invisalign矫治对严重的扭转、复杂的垂直向移动和长距离整体移动、转矩的控制还存在一定的不确切性。而Castroflorio等[12]学者有不同的观点，认为隐形矫治可以设置为仅某个或几人牙齿移动，而其余的牙齿不动，从而增强支抗，所以能够实现良好的转矩控制。对于减数矫治上颌或双颌前突需要强支抗患者，为了避免磨牙的近中移动，可以有以下措施来加强后牙支抗，后牙可以设置垂直矩形附件，也可以设置比较小巧的优化支抗附件，使后牙产生顺时针力矩，同时减少切牙内收时转矩的丢失而出现舌倾，或者分步或分段移动牙齿，虽然步骤多，矫治时间长，但是同时节约了后牙支抗，还可以提前使后牙远中倾斜为后牙备抗，避免磨牙的近中倾斜，如果需要更大支抗，可以配合种植体支抗，颌间牵引。如果在矫治过程中发现磨牙出现了大量近中倾斜移动而脱轨时，则需要重启或者通过片段弓来纠正。本研究Invisalign组前磨牙及磨牙分别颊向移动0.23 mm和0.19 mm，有扩弓的趋势，而直丝弓矫治后磨牙舌向移动，后牙弓宽度减小。与一些学者研究结果类似，其中Pavoni等[13]研究表明Invisalign组前磨牙中央窝宽度平均增加0.45 mm，磨牙间宽度平均增加0.50 mm，Solano-Mendoza等[14]也表明Invisalign具有明显的扩展牙弓优势. 所以对于牙弓轻度狭窄病例，我们可以优先选择Invisalign矫治。本研究第二前磨牙和第一磨牙分别压低1.08 mm和1.09 mm，与Giancotti等[15]研究发现Invisalign矫治器矫治后磨牙压低的结果一致，这可能与矫治器具有一定的厚度有关，所以Invisalign矫治更适用于高角患者。

3.3 切牙的控制 利用直丝弓技术矫正上颌或双颌前突，在排齐整平阶段切牙极易出现切牙唇倾的情况，临床上经常通过尖牙向后结扎和末端回弯防止切牙唇倾。Gowans 等[16]的研究显示切牙后移2.16 mm。武冠英等[7]的研究表明排齐整平后切牙后移1.5 mm,远中倾斜移动，且出现了暂时性深覆合加深情况。本研究结果示直丝弓组排齐整平后上颌中切牙远中移动1.75 mm，伴少量伸长，冠舌向转矩8.53 °，与以上学者研究结果一致，减小了前牙的唇倾度和上唇突度，但前牙的伸长是我们不愿意出现的结果，加重了深覆牙合，不利于后期间隙的关闭及转矩的控制。这启示我们对于上颌前突伴深覆牙合的患者，要更加注意前牙转矩和支抗情况，必要时通过摇椅弓、牵引、种植钉植入或口外弓、横腭杆来增加前牙支抗。本研究Invisalign组上颌中切牙也发生远中移动1.24 mm，小于直丝弓组，伴伸长，冠舌向转矩3.88 °，小于直丝弓组，同样也减小了前牙拥挤度和唇倾度，加重了覆牙合，这样容易造成前牙早接触，原因可能为在排齐整平阶段，由于隐形矫治器材料质地柔软且对牙齿的包裹作用，给牙冠施加了内倾的作用力，因而切牙容易发生舌倾，这提示我们对于矫治前切牙较直立的患者，要进行额外的转矩控制，加大切牙正转矩，可以设计压力脊，防止切牙的舌倾。对于矫正前切牙较唇倾的患者，可以先使切牙先倾斜移动到正常的轴度，再加入正转矩内收前牙[1]。所以由于Invisalign矫治器的特点，对于上颌前突减数治疗，更适用于上前牙唇倾而导致的上颌前突患者，更容易控制前牙转矩。

3.4 尖牙的控制 本研究显示直丝弓组上颌尖牙远中移动1.94 mm，伴少量伸长，远中倾斜3.17°，颊向倾斜2.32°，说明在排齐整平阶段尖牙向后结扎及末端回弯可以尖牙远中移动，减小前牙拥挤度及唇倾度。Sueri等[17]研究显示，应用 Laceback 远中移动尖牙平均1.67 mm，尖牙远中倾斜 4.5°，与本研究结果一致，而武冠英等[7]研究发现尖牙后结扎可以使尖牙几乎整体移动，其中牙尖远中移动1.07 mm，根尖远中移动1.05 mm。远中倾斜1.38°。原因可能是尖牙向后结扎为间歇力，故尖牙压根有足够的时间回弹，向远中移动。如果治疗需要尖牙远中移动的更多，为前牙内收提供更多间隙，可以配合Ⅱ类牵引或种植钉等辅助措施。本研究Invisalign组上颌尖牙远中移动2.64 mm，远中舌向倾斜移动。原因可能为矫治器包裹牙齿，给牙齿一个舌向的力，使尖牙有舌向倾斜的趋势。临床上为了能使尖牙整体远中移动，可在尖牙上设计成对的内收附件，对抗牙冠远中作用力产生的顺时针力矩，使尖牙压根平行[18]。

综上所述，由于Invisalign矫治器的矫治力学系统和治疗方式与直丝弓不同，对于减数治疗，其前牙转矩，后牙支抗，控根等控制方面不如直丝弓成熟[19]，因此每一位医师应严格掌握其生物学特性，矫治原理及适应证，筛选出合适的病例，矫治过程中注意增强支抗、转矩、垂直向控制，可以采取增强支抗的方法有很多，例如结合种植钉、颌间牵引、设置合理的附件、分步或分段移动牙齿等，Invisalign还可以结合固定矫治器、片段弓、手术治疗等，使拔牙等复杂病例可以取得满意的效果。我相信随着口腔材料和科学技术的发展，Invisalign的适应证会越来越广，必定会成为未来的发展方向。