李俊霖 肖立偉
中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)中心 長沙410011
隱形矯治技術(shù)是指在理想模型上制作透明塑膠活動(dòng)矯治器,戴在患者牙齒上,使其達(dá)到模型上的牙齒排列形態(tài)的一種矯治方法,具有美觀、舒適、安全、簡便、衛(wèi)生等幾大優(yōu)點(diǎn)。1945年,Kesling[1]提出隱形矯治器對牙齒的精細(xì)調(diào)整與保持;1997年,Invisalign公司利用現(xiàn)代數(shù)碼技術(shù)輔助設(shè)計(jì)制作,隱形矯治器開始大規(guī)模被患者和醫(yī)生接受[2]。隨后,國外Orthoclear、3D Ortholine,國內(nèi)時(shí)代天使等隱形矯治公司相繼出現(xiàn),隱形矯治技術(shù)成為正畸矯治的新熱門。自隱形矯治技術(shù)應(yīng)用以來,許多學(xué)者從簡單到復(fù)雜的病例逐漸探索其矯治效果和發(fā)展空間。過去的隱形矯治器只適用于輕中度錯(cuò)畸形,在牙列排齊和舌向控制方面能達(dá)到治療的目標(biāo)[2-3],經(jīng)過近20年的發(fā)展,隱形矯治技術(shù)不斷更新,2009年SmartForce的引入,如附件優(yōu)化、壓力區(qū)及其他功能件設(shè)計(jì),2013年SmartTrack材料的換代[4]以及治療階段的優(yōu)化設(shè)計(jì),其控根移動(dòng)、整體移動(dòng)效果明顯提升,使得隱形矯治器具備了遠(yuǎn)移磨牙的條件要求[5]。眾多學(xué)者嘗試對輕中度牙列擁擠并伴有一定的磨牙關(guān)系不調(diào)的患者采用隱形矯治器推磨牙遠(yuǎn)中移動(dòng),結(jié)果均表現(xiàn)治療后磨牙有較高的移動(dòng)效率和穩(wěn)定的三維位置,能夠替代傳統(tǒng)推磨牙裝置實(shí)現(xiàn)預(yù)期的矯治目標(biāo)。
本文旨在總結(jié)隱形矯治器推磨牙遠(yuǎn)移的機(jī)制與療效,為臨床應(yīng)用與技術(shù)改進(jìn)提供幫助。
隱形矯治的每一副矯治器被設(shè)計(jì)為目標(biāo)移動(dòng)位置的牙弓形態(tài)[6],因此,在戴入的過程中會(huì)產(chǎn)生較大的初期應(yīng)力,然后由快到慢逐漸下降至平穩(wěn)階段,在2周過后矯治力會(huì)衰減到原來的20%~50%[7],直至下一幅矯治器戴入又會(huì)出現(xiàn)同樣的矯治力變化,施加在牙齒上的轉(zhuǎn)矩變化類同[8],在這個(gè)過程中磨牙遠(yuǎn)移的累積量是呈波動(dòng)性地逐漸增加。每一副矯治器上的形態(tài)并不能完全的表達(dá),具有一定的激活條件,這取決于性別、年齡、骨質(zhì)量、牙齒長度和阻力中心的位置等因素[9],導(dǎo)致移動(dòng)具有一定的滯后性,遠(yuǎn)移的效果表達(dá)不充分,所以在治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)上常采用過矯治,增加矯治器數(shù)量等措施。
在推磨牙階段所產(chǎn)生的反作用力通過隱形矯治器直接傳遞到其余支抗牙上,為避免前牙在推磨牙階段后的內(nèi)收產(chǎn)生不利的往復(fù)運(yùn)動(dòng),序列遠(yuǎn)移、頜間支抗、微種植釘支抗可依據(jù)臨床情況設(shè)計(jì)。
1.2.1 序列遠(yuǎn)移磨牙 此為隱形矯治遠(yuǎn)移磨牙常規(guī)設(shè)計(jì)步驟,通常從雙側(cè)第二磨牙開始移動(dòng),移動(dòng)到位后相鄰牙依次遠(yuǎn)移,牙移動(dòng)方案呈典型的“V”字型,加上矯治器的性能特點(diǎn)保證了與多顆牙同時(shí)接觸,實(shí)現(xiàn)利用少數(shù)牙推動(dòng)多數(shù)牙[7]。若相鄰牙的移動(dòng)設(shè)計(jì)有重疊,可進(jìn)一步縮減矯治的時(shí)間,在15~20副矯治器內(nèi)完成磨牙的遠(yuǎn)移,此方法對支抗要求更高。
1.2.2 頜間支抗 設(shè)計(jì)頜間牽引可進(jìn)一步增加前牙支抗的保護(hù)效果。牽引位點(diǎn)通常取在尖牙唇面與對頜磨牙的頰面,在隱形矯治器上做切口,或是設(shè)計(jì)成凹槽的形式[10],使?fàn)恳ψ饔迷诔C治器上,也可在牙面上粘接舌側(cè)扣、牽引臂[11]等,使?fàn)恳χ苯幼饔糜谘?。有限元分析[12]指出:直接牽拉在矯治器上能抵抗前牙受到的反作用力,相比于直接牽拉在尖牙上支抗保護(hù)效果明顯更佳,這可能是由于其直接抵抗了矯治器形變的力。通常頜間牽引會(huì)使伸長的力傳遞到上(下)頜牙列上,例如在傳統(tǒng)固定矯治Ⅱ類牽引中,下頜磨牙傾向前傾伸長伴下切牙唇傾,上頜前牙舌傾伴伸長,上頜磨牙不發(fā)生明顯變化[13],并發(fā)生以牙移動(dòng)為主的位移變化,對于青少年可促進(jìn)下頜骨的生長。隱形矯治不同于固定矯治中的堅(jiān)硬弓絲,若牽引鉤并未與牙直接相連,矯治器可能在牽引力作用下形變,尖牙的遠(yuǎn)中牙套出現(xiàn)方移動(dòng)的趨勢,而近中出現(xiàn)齦方壓低的趨勢,在尖牙上的牽引力可分解為遠(yuǎn)中移動(dòng)的力,垂直向移動(dòng)的力,近遠(yuǎn)中向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩,能同時(shí)避免前牙的舌向傾斜并減小伸長移動(dòng)趨勢,降低傳統(tǒng)頜間牽引過早導(dǎo)致的創(chuàng)傷或Spee曲線加深的風(fēng)險(xiǎn)。在臨床應(yīng)用中,有學(xué)者[10]報(bào)道了Ⅱ類牽引作用下上前牙的壓低控制良好,但是該假說的實(shí)際作用效果有待后續(xù)的模擬分析和臨床試驗(yàn)驗(yàn)證。在患者依從性良好的情況下,推磨牙的初始階段即可考慮添加頜間牽引,并設(shè)計(jì)對頜磨牙垂直高度的控制,在磨牙遠(yuǎn)移結(jié)束后牽引的力量適當(dāng)增加使前牙內(nèi)收。目前文獻(xiàn)[13]在固定矯治中推薦使用輕力(平均約0.74 N)進(jìn)行頜間牽引,全天佩戴,每日更換,直至磨牙關(guān)系與中線調(diào)整結(jié)束。對于隱形矯治的最佳牽引力以及每一階段牽引力大小的調(diào)整量需要進(jìn)一步的研究。
1.2.3 微種植釘支抗 對于依從性不佳但愿意配合治療的患者,微種植釘可作為牽引支抗的另一選擇。微種植釘作為支抗可承載2~3 N的正畸力[14],軟組織愈合后即可加力,足以負(fù)荷磨牙遠(yuǎn)移的支抗需求。微種植釘?shù)闹踩胛恢每蛇x在第二前磨牙與第一磨牙之間,若需要增加磨牙遠(yuǎn)移的效率,也可將微種植釘向遠(yuǎn)中植入,直接牽引在磨牙的舌側(cè)扣上,其近齦方的牽引角度能有效實(shí)現(xiàn)磨牙的壓低移動(dòng),在不影響對頜牙的前提下提供穩(wěn)定支抗。
隱形矯治器是通過更換矯治器逐級(jí)移動(dòng)達(dá)到目標(biāo)位置的位移,相比于傳統(tǒng)的推磨牙遠(yuǎn)移手段,隱形矯治器在頰舌側(cè)均有對抗,不易發(fā)生傾斜、旋轉(zhuǎn)等不利的移動(dòng)[15],對于上一副矯治器未能完成的位移量,新的矯治器可適當(dāng)調(diào)整,大多數(shù)研究表明磨牙呈整體移動(dòng)的趨勢。然而,根據(jù)三維有限元分析顯示,磨牙上的作用力分布由牙冠至牙根處逐漸遞減,使磨牙產(chǎn)生遠(yuǎn)中傾斜移動(dòng)的趨勢,在方案設(shè)計(jì)中需要警惕長距離移動(dòng)時(shí)磨牙傾斜度的控制程度,避免牙套脫軌,磨牙傾斜度失衡。對于2~3 mm的磨牙遠(yuǎn)中移動(dòng),可通過頜間牽引輔助移動(dòng)的效果[16]。而3 mm以上的磨牙遠(yuǎn)移,其治療周期因序列遠(yuǎn)移的特點(diǎn)會(huì)顯著增加,一般需要添加微種植釘輔助整體移動(dòng)[15]。
在磨牙向后的過程中如果只是單純的平移則會(huì)產(chǎn)生楔入的效應(yīng),導(dǎo)致下頜順時(shí)針旋轉(zhuǎn),對于高角、開的病例產(chǎn)生不利影響。隱形矯治器在施力過程中,近齦方的邊緣滑離牙面,力量集中在靠近咬合面的部分,這種來自面的力推動(dòng)牙齒的壓低,又稱西瓜籽效應(yīng)[17],這也使得牙齒伸長移動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)[18],主要體現(xiàn)在后牙。研究[4]顯示:在優(yōu)化附件作用下,上切牙的伸長較壓低控制更佳,而磨牙壓低的控制明顯優(yōu)于伸長,從另一角度看,隱形矯治器利用其厚度與患者佩戴過程中的咬合作用,產(chǎn)生墊效應(yīng)。因此,在遠(yuǎn)移磨牙過程中具有顯著壓低的效果,下頜位置與角度不會(huì)出現(xiàn)明顯改變[19]。
隱形矯治器整體彈性包裹的施力方式能夠產(chǎn)生牙面之間的力偶矩[17],避免單側(cè)施力的轉(zhuǎn)矩失衡。每一幅矯治器的移動(dòng)距離控制在0.25 mm,保證新的矯治器與上一步矯治后的牙列形態(tài)相差不會(huì)太大,加上材料彈性貼合的特性,從而減小轉(zhuǎn)矩的丟失。在遠(yuǎn)移磨牙上添加垂直矩形附件[20],可以增加矯治器與牙的接觸面積,強(qiáng)化矯治力的施加效果,增加固位并實(shí)現(xiàn)近遠(yuǎn)中向控根移動(dòng),輔助實(shí)現(xiàn)磨牙遠(yuǎn)中向整體移動(dòng),并提高初始力,增加遠(yuǎn)移效率[8,16,19]。
采用隱形矯治推磨牙的距離大多不超過3 mm[21-24],即小于半顆牙間距離的調(diào)整量。不同研究[16,19,25-26]的年齡范圍差距較大,對于成人矯治通常選取第三磨牙拔除的案例獲得移動(dòng)間隙,此外,附件的安裝位置與數(shù)量[19]、磨牙的萌出高度也是影響移動(dòng)量的因素。周潔珉等[21]對磨牙實(shí)際遠(yuǎn)移量與預(yù)測量的比值測量得出磨牙遠(yuǎn)移表達(dá)率為85.5%;Simon等[25]的研究顯示:在有無附件的情況下分別為88.4%和86.9%,其中,個(gè)體遠(yuǎn)移表達(dá)率最高達(dá)108%??梢钥闯鲭[形矯治器在推磨牙過程的準(zhǔn)確性上有待提高,一些學(xué)者[4,18]對隱形矯治治療結(jié)束后整體的預(yù)測準(zhǔn)確率的對比分析顯示:隱形矯治器平均準(zhǔn)確率從41%提升到了50%,由于納入研究的病例錯(cuò)畸形類型、程度異質(zhì)性較大,該整體數(shù)值明顯低于其他研究對磨牙遠(yuǎn)移準(zhǔn)確率預(yù)測的結(jié)果。單從準(zhǔn)確率的變化來看,后續(xù)的研究在矯治器材料和優(yōu)化附件上的進(jìn)步,如Smart TrackTM材料,使推磨牙遠(yuǎn)移的效果得到提高。有部分學(xué)者[22]追蹤了治療結(jié)束后磨牙遠(yuǎn)移表達(dá)率的變化,相較推磨牙遠(yuǎn)移結(jié)束階段,磨牙遠(yuǎn)移表達(dá)率減小8%~30%,推磨牙到位至整個(gè)矯治結(jié)束的過程對磨牙遠(yuǎn)移效果有較大影響,即使設(shè)計(jì)了頜間支抗等輔助裝置,也無法避免矯治器在內(nèi)收前牙時(shí)對磨牙的直接作用力,加之磨牙移動(dòng)后存在不穩(wěn)定性,遠(yuǎn)移階段后的支抗保護(hù)仍需提高。
在磨牙遠(yuǎn)移階段結(jié)束后,磨牙平均遠(yuǎn)中傾斜2°~11°[22,26-27],并且磨牙伴有不明顯的遠(yuǎn)中腭向旋轉(zhuǎn),而部分學(xué)者[16,24,26]測量治療前后模型得出:磨牙軸傾度變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示磨牙在短距離的遠(yuǎn)移過程不會(huì)發(fā)生顯著傾斜變化,可以看作是整體移動(dòng)。
大部分學(xué)者[23,26]的研究顯示:隱形矯治器推磨牙遠(yuǎn)移后,磨牙在垂直方向上壓低了約1~2 mm的高度,上頜第二磨牙大于第一磨牙[19,23]。磨牙遠(yuǎn)移結(jié)束后以及治療結(jié)束后下頜平面的變化小于1°[16,26,28],且下頜高度變化差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這就提示,在壓低磨牙的同時(shí),下頜角的角度與高度得到了控制。由于隱形矯治器僅對于牙的矯治,上下頜骨形態(tài)和位置大多未發(fā)生改變[29],而Ravera等[16]的結(jié)果顯示:推上頜磨牙后上牙槽座點(diǎn)、鼻根點(diǎn)與下牙槽座點(diǎn)構(gòu)成的角(ANB角)減小,可能是因?yàn)榛颊咴谥委熎陂g下頜繼續(xù)生長,或是前牙區(qū)唇側(cè)牙槽骨在前牙控根遠(yuǎn)移后發(fā)生了吸收性的骨改建。
在推磨牙遠(yuǎn)中獲得牙弓間隙的過程中,配合頜間牽引后較少發(fā)生支抗牙的位置變化[23,30],遠(yuǎn)移過后前牙的移動(dòng)變化占總間隙增量的10%[31]。有學(xué)者[16,19,22-23]研究結(jié)果表示磨牙遠(yuǎn)移階段中切牙唇向傾斜1°~4°,前移量、壓低量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,治療結(jié)束后能夠內(nèi)收2~3 mm的移動(dòng)距離,提示推磨牙過程中切牙不會(huì)發(fā)生明顯的唇傾,支抗控制良好,在內(nèi)收階段添加power ridge(SmartForce功能件,提供根舌向轉(zhuǎn)矩)設(shè)計(jì)達(dá)到整體遠(yuǎn)移,避免了往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
有限元分析[32-33]顯示施加在磨牙上的應(yīng)力對其有牙根吸收的風(fēng)險(xiǎn),有學(xué)者[16]認(rèn)為隱形矯治器的矯治速度緩慢,力量持續(xù)、輕柔,幾乎看不到牙根的吸收,而Krieger等[34]的研究發(fā)現(xiàn):在矯治輕中度牙列擁擠的過程中,約6.31%的牙齒出現(xiàn)20%以上的牙根吸收,提示牙根吸收也是潛在風(fēng)險(xiǎn)。在模擬隱形矯治器推磨牙遠(yuǎn)移過程的研究[32]顯示:前牙會(huì)出現(xiàn)唇向傾斜和較小的垂直向移動(dòng)趨勢,磨牙會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)中傾斜和遠(yuǎn)中腭側(cè)旋轉(zhuǎn)的趨勢,應(yīng)注意唇側(cè)骨板的厚度和微種植體支抗的適當(dāng)設(shè)計(jì)。相比于固定矯治器,其推磨牙遠(yuǎn)移過程中的應(yīng)力大多集中在磨牙的牙冠與牙頸部,旋轉(zhuǎn)中心更接近根尖,整體移動(dòng)的效果較固定矯治器好[27]。
目前,隱形矯治技術(shù)可以保證1.5 mm內(nèi)的磨牙遠(yuǎn)中移動(dòng)[35],部分學(xué)者[16]認(rèn)為2~3 mm的距離也能夠?qū)崿F(xiàn),更長距離的移動(dòng)無充足的文獻(xiàn)支持,而利用固定矯治器輔助微種植體的方法[36]能夠在1年內(nèi)實(shí)現(xiàn)5 mm以上的牙列整體遠(yuǎn)移,效率遠(yuǎn)高于隱形矯治器。在轉(zhuǎn)矩和支抗的控制上,磨牙并不能實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng),只是相對于其他矯治器在三維方向上的控制更佳,對于附件的形狀、位置、添加手段以及材料的性能有待優(yōu)化。依靠矯治器作用機(jī)制能實(shí)現(xiàn)磨牙的壓低,但同時(shí)需要考慮前牙的覆情況,在設(shè)計(jì)方案中調(diào)整磨牙的預(yù)期位置,避免加深覆[37]。矯治中的多種因素均會(huì)影響最終的效果,每一位醫(yī)生對附件位置形態(tài)、牙齒移動(dòng)順序、過度矯治的傾向程度、頜間牽引時(shí)機(jī)的設(shè)計(jì)誤差,患者的佩戴時(shí)間、橡皮圈的更換次數(shù)的依從性誤差,以及臨床粘接附件的位置、厚度等操作誤差均影響隱形矯治的預(yù)測準(zhǔn)確率。
隱形矯治移動(dòng)牙齒存在一定的滯后性,無法移動(dòng)到預(yù)先計(jì)算的目標(biāo)位置,通過臨床數(shù)據(jù)調(diào)整過矯治的比例,即使整體只有約50%的準(zhǔn)確率,也能達(dá)到接近理想的臨床目標(biāo)。在矯治過程中,超出設(shè)計(jì)閾值的牙齒可能出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,個(gè)別牙齒如下頜尖牙嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)、切牙過大的壓低量難以控制[18],并且對咬合接觸的矯正能力有限[2],需要臨床醫(yī)生有豐富的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)調(diào)整。隱形矯治技術(shù)治療輕度錯(cuò)畸形的周期短于固定矯治,而對于拔牙矯治等復(fù)雜病例時(shí)間周期長[29],序列移動(dòng)牙齒關(guān)閉或創(chuàng)造間隙的過程使得其矯治周期延長。國外有學(xué)者[38-39]采用外科、激光等方法來加速牙齒移動(dòng)速率,其口腔健康相關(guān)生活質(zhì)量并未受到嚴(yán)重的影響,術(shù)后即可佩戴矯治器開始移動(dòng),相比固定矯治器口腔衛(wèi)生條件更容易維持。
納入的研究分析詳見表1。
表1 對隱形矯治推磨牙遠(yuǎn)移療效研究的分析Tab 1 Analysis of the effect of molar distalization using clear aligner
對于隱形矯治技術(shù)推磨牙遠(yuǎn)移的相關(guān)研究大多為回顧性研究,部分學(xué)者對附件添加與否和添加的數(shù)量分別設(shè)計(jì)了隨機(jī)對照試驗(yàn)。納入的研究對象均為輕中度牙列擁擠的群體,而年齡分布上,不同研究之間或單個(gè)研究內(nèi)差異較大,這使得研究數(shù)據(jù)的區(qū)間分布較寬。不同研究的研究方法也存在差異,測量的方式、矯治器的廠家、附件的設(shè)計(jì)方式、頜間牽引或微種植釘?shù)奶砑佣紱]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。此外,文獻(xiàn)的開放與否在一定程度上造成了選擇偏倚。
隱形矯治技術(shù)最大的優(yōu)勢在于它的美觀性與便利性,在矯治群體中更受歡迎,也減少了臨床工作者的椅旁操作時(shí)間。在20多年的臨床應(yīng)用中,其推磨牙遠(yuǎn)移的效果令人鼓舞,通過其特殊的壓低后牙、整體支抗、分階段移動(dòng)的機(jī)制和附件、功能件添加,配合頜間牽引、微種植釘支抗等附加手段,遠(yuǎn)移的磨牙能相對準(zhǔn)確地移動(dòng)到目標(biāo)位置。目前的推磨牙設(shè)計(jì)已較為成熟,但臨床上添加的附加支抗在隱形矯治器上的具體效果缺乏研究,如牽引力的大小、牽引位點(diǎn)的選擇、作用于不同材料的隱形矯治器產(chǎn)生的變化等需要更多的臨床案例提供證據(jù)?,F(xiàn)階段的隱形矯治技術(shù)在醫(yī)生操作、患者配合度方面存在較大誤差,需要降低操作的技術(shù)敏感度,建立完善、標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理論體系,將傳統(tǒng)的矯治設(shè)計(jì)與隱形矯治有機(jī)結(jié)合,保證推磨牙遠(yuǎn)移矯治的過程順利進(jìn)行。
利益沖突聲明:作者聲明本文無利益沖突。