舌侧矫治技术的临床研究进展

2018-5-2 11:05  来源:国际口腔医学杂志
作者:荆璇 武秀萍 王军 阅读量:14912

    随着人们生活水平的提高和审美观念的变化,越来越多的正畸患者不仅追求“结果美”,同时也要求“过程美”。舌侧矫治技术不仅可以做到完全的隐形,而且还能矫治一些复杂的错畸形病例,与无托槽隐形矫治(具有适应证局限性大、复发率高等特点)相比,具有一定的优势。

    近年来,材料学、生物力学以及计算机技术的应用使舌侧矫治技术得到了很大的发展。但是舌侧矫治技术的临床操作有别于传统的唇侧矫治技术,造成了舌侧矫治的临床应用受限。本文就舌侧矫治技术的发展、舌侧矫治系统的种类、生物力学机制、临床应用特点和理解误区作一综述。

    1.舌侧矫治技术

    1.1 舌侧矫治技术的发展

    舌侧矫治自20世纪70年代问世以来,已经有40多年的发展历史。舌侧矫治技术的发展大致分为以下3个时期。

    1.1.1 萌芽期

    舌侧矫治技术最早始于1975年,美国Craven Kurz博士开始尝试在牙齿舌面进行矫正,并于1979年与Ormco公司合作成功研制出第一代舌侧矫治器Ormco-Kurz矫治器,这是正畸史上第一代舌侧矫治器。随后,日本的Kinya Fujita于1979年也发明了舌侧矫治器,并提出了蘑菇形舌侧弓丝。

    1.1.2 过渡期

    20世纪80年代初期,舌侧矫治因其独有的美观性在欧美国家风靡一时。但在20世纪80年代中期,由于舌侧矫治技术的不完善,临床治疗过程中出现的一系列问题以及陶瓷托槽的出现,舌侧矫治进入了一个近十余年的低谷期。

    1.1.3 成熟期

    进入20世纪90年代,随着托槽定位技术及间接粘接技术的发展,舌侧矫治得以复兴。2001年德国舌侧正畸专家Dirk Wiechmann发明了基于计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)、3D扫描和机械手弓丝成型技术的个体化舌侧矫治系统Incognito,使得舌侧矫治得到了广泛的应用。在中国,舌侧矫治虽起步略晚,但发展迅速。1996年,徐宝华医生率先开展舌侧矫治的实验研究与临床应用,并于2009年自主研发了eBrace个性化舌侧矫治器,该系统与Incognito原理相似,在国内得到了广泛应用。越来越多的国内外正畸医生选择正颌外科手术与舌侧矫治联合治疗,达到了美观与功能的双重目标。但近些年来,由于舒适度高、临床操作简单等特点,无托槽隐形矫治技术得到了快速发展,舌侧矫治技术的推广因而受到了一定的阻碍。

    1.2 舌侧矫治系统的种类

    目前,舌侧矫治系统可大致分为以下3类。

    1.2.1 Kurz为代表的通用型传统舌侧矫治器

    通过牙齿与托槽底板间的树脂粘接剂达到与牙齿舌面形态贴合,应用个别托盘将托槽转移粘接到患者口内。目前己发展到第七代,其主要特点为:在上前牙托槽的槽沟切方设计了咬合导板,将剪切力转化为对上前牙的压入力,多属水平槽沟、方丝弓技术。

    1.2.2 Incognito为代表的个性化舌侧矫治系统

    由Wiechmann设计的个体化定制舌侧矫治器,利用CAD/CAM技术定制的个体化舌侧托槽底板与牙齿舌面形态完全吻合。其特点是:机械手弯制个性化弓丝,矫治精确性高;托槽底板大而薄,患者感觉舒适;粘接牢固。Incognito槽沟宽度为0.457~0.465 mm,个性化的弓丝可与之相匹配,转矩可更好地表达。国产eBrace个性化舌侧托槽亦属此类,其特点为前牙区托槽槽沟为垂直向,后牙区为水平向,槽沟尺寸为0.457 mm×0.635 mm。近年来,WIN个性化舌侧矫治器应用较为广泛,具有很高的精准性,较大的近远中向槽沟是更好地控制扭转和转矩的原因;WIN舌侧托槽的脱落率相对较低;还有文献报道了一种WIN-Herbst联合矫治器成功矫治安氏Ⅱ类错牙合畸形的病例。

    1.2.3 Harmony为代表的舌侧自锁矫治系统

    数字化个性定制舌侧自锁矫治系统已经广泛应用于临床,该系统具有开关方便、摩擦力小、椅旁操作简便等优点。其放置位置靠龈向,舒适感好,托槽较小的近远中宽度使其间距变大,有利于初始弓丝弹力作用的柔和发挥。通过严格控制粗方丝与主动自锁槽沟的偏差,提供从初始细圆丝被动阶段到结束阶段完全的三维控制。国际上使用的舌侧自锁矫治系统主要还有Forestadent 3D Torque-Lingual、Adenta Evolution、In-Ovation-L、Phantom等。舌侧自锁矫治系统也将是舌侧矫治的发展趋势之一。

    1.2.4 STb为代表的舌侧直丝弓矫治系统(lingual straight wire orthodontic system,LSW)

    STb矫治器由Scuzzo和Takemoto医生发明设计,并在2010年对其进行了改进。STb矫治器的特点是减少了弓丝弯制,利于滑动法关闭间隙;托槽翼的设计减小了排齐阶段的摩擦力,缩短了疗程;托槽体积小而圆钝,患者舒适度高。这一系统消除了蘑菇状弓形台阶曲,完全实现了舌侧矫治弓丝的“直线化”,避免了弓丝弯制。但有文献报道:与蘑菇形弓丝相比较,舌侧直丝弓会在牙齿阻抗中心产生较大的力和力矩,前牙区受力大且不均匀。

    2.舌侧矫治技术的临床应用特点

    2.1 舌侧托槽粘接定位系统

    由于牙齿舌侧解剖形态不规则,直视舌面困难,因此,舌侧矫治需要进行实验室排牙以实现对托槽的精确定位。目前,主要的托槽定位系统有以下几种。

    2.1.1 个体化舌侧矫治器排牙系统(customized lingual appliance set-up service, CLASS)

    用弧形和直形定位片在排牙模型上将托槽安放到统一高度,定位托盘采用双托盘系统转移至原始模型制作个别托盘,再将托槽最终转移至患者口内。即需个别托盘的二次转移,制作过程复杂,托槽粘接位置精确度不高。

    2.1.2 转矩/轴倾角参照指导系统(torque/angulation reference guide,TARG)

    Ormco公司于1984年研制出的一种TARG仪,可以直接在错畸形患者的模型上安放托槽,从而大大节省了椅旁操作时间,但其忽略了个别牙齿的颊舌向厚度。

    2.1.3 BEST(bonding with equalized specific thickness)系统

    BEST系统是Fillion在原始的TRAG系统基础上,增加了一个电子装置来测量牙齿的颊舌向厚度,使得托槽槽沟到牙齿唇面的距离一致化,减少了弓丝第一序列弯曲的数量,并且可以借助DALI计算机程序制作个体化弓形模板。

    2.1.4 Biaggini Ray Set系统

    Biaggini Ray Set系统是一种全新的舌侧托槽间接粘接系统,是对TARG系统的改良,为单牙定位系统。这个装置自身就是三维角度测量控制系统,能够精确地提供旋转、轴倾和转矩角等信息,不需要进行繁杂的排牙试验。

    2.1.5 HIRO系统

    HIRO系统由Hiro医生发明,先借助计算机技术在完成模型排牙后,将一根0.457mm×0.635 mm的不锈钢方丝弯制成理想弓形,作为托槽定位和转移工具,托槽定位后制作每一颗牙齿的个别硬质托盘。该系统不需要排牙模型到错牙合畸形模型的二次转移,简化了技师的操作步骤,增加了定位粘接的准确性。

    2.1.6 个性化舌侧矫治系统

    首先利用高精度3D扫描仪获取数据,在专业软件上进行测量设计,利用CAD/CAM软件为每颗牙齿个性化定制高度精确的舌侧粘接底板,其精准度可小于0.07 mm。该系统利用计算机软件将数字化的托槽、弓丝和模型的相对位置固定,避免了树脂和粘接剂因固位力不足而造成的弓丝和托槽位置的变化,极大地提高了舌侧托槽定位粘接的精确性,并具有较好的粘接效果,也是目前应用最为广泛的粘接技术。

    2.2 舌侧矫治的生物力学机制

    舌侧矫治技术与传统唇侧矫治有很大不同,支抗的预备和控制是大多数错畸形患者治疗成功的关键。当运用舌侧矫治技术时,在支抗控制等问题上会出现一些特殊情况。

    2.2.1 排齐整平阶段

    由于舌侧托槽间距较小,舌侧弓丝挠曲率在第一和第二序列比唇侧相应增加3.03倍,在第三序列增加1.39倍,因而推荐使用高性能的CuNiTi丝、TMA丝和热激活弓丝。在排齐初始阶段,有文献推荐要使用尺寸小于0.330 mm的高弹性镍钛丝。当摇椅弓施加压低力时,前牙的压低效果显著并有轻微的冠舌向倾斜,Hong等采用牵引臂(lever-arm)和微种植体(microimplant)技术,通过调整牵引钩的高度及种植体植入的位置,改变力的作用方向和作用点,从而达到控制上颌前牙转矩的目的。

    2.2.2 关闭间隙阶段

    近年来,单纯的实验力学分析法已经不能满足正畸医生的技术要求,许多关于舌侧矫治生物力学方面的研究结果都是利用三维有限元法得出的。无论使用滑动法还是关闭曲,舌侧矫治技术较唇侧矫治能提供更强的支抗控制,这可能是由于舌侧托槽更接近牙齿阻抗中心,且间隙关闭过程中矫治力的方向使磨牙产生根颊向转矩和远中旋转,继而产生了骨密质支抗。在前牙内收过程中,当施加回收力时,舌侧矫治的合力通过阻抗中心舌侧,上前牙易发生过度舌倾造成转矩丢失,出现上牙弓矢状向的“拱形效应”。因此,应减小内收力,并相应增大转矩和压低力,改变合力角度,使之通过牙齿的阻抗中心,建议回收力控制在1.96 N以下,压低力0.49~0.98 N。

    Liang等认为:增大压低力很容易导致牙根吸收,建议通过改变力偶矩/力(M/F)值对抗牙齿舌向倾斜,为实现前牙整体移动,需要增加40%根舌向转矩。此外,与唇侧矫治不同,由于舌侧托槽占据了固有口腔的空间,舌体为躲避舌侧托槽的刺激总处于收缩状态,使得口唇肌力量相对较大,这可能是舌侧矫治关闭间隙阶段较快的原因之一。唇舌肌内外平衡的变化对舌侧生物力学的影响仍需要进一步的研究。

    2.2.3 精细调整阶段

    由于舌侧托槽间距较小,精细调整阶段推荐使用0.445 mm×0.445 mm的TMA丝, 这样可以更好地控制转矩;亦可选择0.406 mm的TMA丝进行精细的咬合调整。有研究显示:在临床上选择舌侧弓丝时,要比传统唇侧弓丝直径小、刚度小,首先应考虑弓丝材质,其次是弓丝尺寸和托槽间距离。

    2.2.4 舌侧矫治与微种植体支抗的联合使用

    微种植体由于其能够三维方向控制牙齿移动,可有效防止舌侧矫治拔牙病例前牙转矩丢失及“拱形效应”的发生。在许多舌侧矫治拔牙病例中,正畸医生常选择在上下前牙唇、舌侧同时植入微种植体,提供压低力与回收力相配合来控制其转矩。可以通过改变微种植体植入部位、牵引钩长度、弓丝Spee曲线曲度改变M/F值,使矫治力的方向通过前牙阻抗中心;蔡留意等通过构建三维有限元模型,分析了个体化舌侧矫治器-微种植支抗滑动法内收上前牙时,微种植体植入部位对牙列位移和牙周膜应力的影响,结果显示:微种植体可以提供稳定、有效的支抗保护,前牙内收过程中仅出现轻微“拱形效应”。还有许多研究通过改变唇舌侧微种植体的位置,寻求有效控制前牙转矩的力学组合。

    2.3 舌侧托槽的临床应用特征

    临床试验表明:唇侧托槽的水平向槽沟可以有效地控制牙齿的三维移动,然而由于牙齿舌侧宽度比唇侧小,托槽尺寸也相应较小,所以,单一槽沟的舌侧托槽是无法有效完成牙齿移动的。Fujita发明了复合式槽沟托槽,有向槽沟、舌向槽沟、辅助垂直向槽沟3种,通过选择适当的槽沟能得到令人满意的、高效简单的牙齿三维移动。向槽沟临床视野好,可准确观察到弓丝是否完全到达槽沟底部,放入和移动弓丝更加方便,牙合向槽沟较舌向槽沟更容易控制扭转,但是不能较好地控制牙齿轴倾度。前牙唇向扩张的病例,牙合向槽沟弓丝易于滑脱,但是其可以结合舌向槽沟。舌向槽沟便于弓丝滑动关闭间隙,可以较好地控制牙齿的转矩及近远中倾斜度,但对牙齿唇舌向扭转的控制相对较差。因此,当牙齿沿着放入向槽沟的弓丝滑动时,可以结合舌向槽沟进行预防。

    由于槽沟宽度较小,无论向槽沟还是舌向槽沟都不能完全有效地控制牙齿近远中向的倾斜移动,因此,可以将垂直曲放入辅助垂直向槽沟,以控制其近远中倾斜移动,这样既简便又有效,通常使用在矫治即将完成阶段。韩国Hee-Moon Kyung医生发明了D-Dentos双槽沟舌侧托槽,该种托槽同时包含向和舌向2种槽沟,槽沟尺寸均为0.457 mm×0.635 mm。在关闭间隙阶段可以同时使用双弓丝,即前牙应用片段弓丝置入向槽沟辅助控制前牙转矩,同时,舌向槽沟可置入0.406 mm×0.559 mm不锈钢丝或者0.432 mm×0.635 mm的TMA丝关闭间隙,可以达到较好的矫治效果。

    3.舌侧矫治技术的理解误区

    舌侧矫治技术由于美观性强等因素在全世界范围都得到了广泛应用,但是许多患者甚至医生对于舌侧矫治技术尚存在较多的疑虑,这在很大程度上影响了舌侧矫治的临床推广。

    3.1 舌侧矫治过程中患者异物感及语音障碍更加明显,患者无法适应

    临床调查证实:舌侧矫治与唇侧矫治初期牙齿疼痛相似,大约持续1周,舌侧矫治舌体不适一般在1~2周缓解,语音功能的恢复3~4周,临床上患者完全可以接受;同时,对比异物感强度,两者并无显著性差异,也未发现显著的舌部溃疡。舌侧矫治患者主要表现为早期舌部不适,而唇侧矫治患者更多表现为唇、颊、牙龈痛,但两者疼痛开始时间及适应期无明显差别。个别研究结果显示:不同类型舌侧托槽在治疗第一个月,其对患者语音和口腔内舒适度有差异。不适感与异物感的发生与患者的心理状态也有一定的关联,这就需要正畸医生密切观察患者每个阶段出现的情绪问题,进行适合的心理干预,增加患者继续正畸治疗的信心,帮助患者渡过正畸治疗的早期阶段。

    3.2 舌侧矫治更易引起龋病、牙周病及黏膜病

    由于舌侧矫治患者的唾液对牙齿舌面的流动冲洗及舌体的清洁作用,舌侧矫治的釉质脱矿率及患龋率是相对较低的。且有研究显示:WIN舌侧托槽比Incognito的脱矿率更低。已有研究证实:唇侧和舌侧托槽对变异链球菌的黏附几乎无差异,只是2种托槽均随时间变化对变异链球菌的黏附作用逐渐增强。因此,只要积极维护口腔卫生健康,接受舌侧矫治患者的黏膜和牙周情况是完全可以得到保护的。

    3.3 舌侧矫治更易导致牙根吸收

    Fritz等早在2003年就证实了舌侧矫治技术只会发生轻微的根尖吸收,与唇侧矫治无明显差异,并且提出个体倾向是发生明显根尖吸收的主要风险因素。Nassif等的研究发现:舌侧矫治后,上前牙牙根吸收程度小于唇侧矫治,导致牙根吸收的多为医源性因素。也有研究证实:不同种类舌侧托槽所导致的不良反应也不同,与Incognito相比,WIN舌侧托槽更不易发生牙根吸收,但两者吸收程度都相对较小。

    4.总结

    舌侧矫治可以做到真正的隐形,不会在治疗期间改变唇部外形,利于医生对唇部外形作出精确评价,其粘接技术和临床操作符合“精准正畸”的理念,因此,舌侧矫治在发展迅速的情况下,还具有广阔的应用前景。但目前舌侧矫治还存在椅旁操作时间相对较长、费用较高、拔牙病例前牙转矩控制相对较难等问题,需要医生具有较高的诊疗水平,在一定程度上限制了舌侧矫治的推广。随着科学技术的不断进步,托槽定位技术和间接粘接技术将不断改进,其生物力学机制也将不断深入,相信舌侧矫治技术定会成为一种相当成熟的正畸治疗方法。

编辑: 陆美凤

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