应用InOvation自锁托槽系统排齐和整平牙列过程中上颌牙槽弓及牙弓的变化

作者：张伟伟，毛玉龙，魏琳，郭泾
作者单位：1． 山东大学口腔医院正畸科， 济南 250012； 2． 滨州医学院附属医院口腔颌面外科， 山东 滨州 256603

【摘要】  　　目的 评价InOvation自锁托槽系统排齐和整平牙列过程中上颌牙槽弓及牙弓的变化。方法 选取20例上颌牙列轻度拥挤的正畸患者（女13例，男7例，17～35岁），应用InOvation自锁托槽系统排齐和整平上颌牙列，在T1阶段（即治疗前）和T2阶段（即应用0.016英寸NiTi圆丝排齐和整平结束时）分别制取患者上颌模型，所有模型用专用激光扫描仪扫描，并用Imageware图像软件分析处理，建立数字化研究模型，然后选取牙槽弓及牙弓测量标志点进行多项测量。应用SPSS12.0统计软件分析治疗前后上颌牙槽弓及牙弓宽度，牙弓长度及周长的变化。结果 与T1阶段相比，T2阶段除了磨牙中央窝点间牙弓宽度测量项目外，所有牙槽弓、牙弓宽度测量值以及牙弓周长测量值均显著增大（P＜0.05），但牙弓长度的变化无统计学意义。结论 对于上颌牙列轻度拥挤的患者，在应用InOvation自锁托槽系统排齐和整平牙列的初期，就可使上颌牙槽弓及牙弓宽度、牙弓周长均显著增大。

【关键词】  自锁托槽 牙弓宽度 牙弓长度 牙弓周长

　　ZHANG Weiwei1, MAO Yulong2, WEI Lin1, GUO Jing1

　　 (1. Department of Oral Orthodontics, School of Stomatology, Shandong University, Jinan 250012, China;

　　2. Department of Oral Maxillofacial Surgery, Affiliated Hospital of Binzhou Medical Collage, Binzhou 256603, Shandong, China)

　　To evaluate changes in the maxillary dentoalveolar and dental arch produced by the InOvation selfligating system during the leveling and aligning phases of treatment. Methods  The InOvation selfligating system was used in 20 patients (13 females and 7 males, 17 to 35 years old) with mild crowding in the maxillary arch to level and align the maxillary dentition. Dental casts of the maxillary arch were taken at T1(immediately before treatment)and T2(at the end of leveling and aligning phase with 0.016in NiTi archwires). All dental casts were scanned by a special laser scanner and treated with Image ware software to install digital models, and then many landmarks of dentoalveolar and dental arch were selected in the digital models. All data were analyzed by SPSS12.0 software,  and changes before and after treatment in dentoalveolar and the dental arch widths, and the depth and perimeter of the maxillary arch were determined. Results  Compared with T1, statistically significant increases were recorded in all dentoalveolar and dental arch widths, except for the intermolar width measured fossa， and also  arch perimeter at T2 (P＜0.05). No significant changes were found in the arch depth. Conclusion  During the initial phase of leveling and aligning, the InOvation selfligating system produces significant increases in the transverse dentoalveolar, the dental arch width and the perimeter of the maxillary arch.

　　 Key words： Selfligating brackets； Arch width； Arch depth； Arch perimeter

　　对轻度拥挤的正畸患者应用固定矫治器采取非拔牙矫治，可引起患者的牙弓形态发生一系列变化，从而为解除牙弓内拥挤提供间隙。当应用传统的直丝弓矫治器时，最显著的牙弓形态变化通常发生在排齐和整平牙列的最后阶段，即应用粗的不锈钢圆丝或方丝时。近年来，自锁托槽低摩擦系统的出现给直丝弓矫治器的临床应用引入了新的观点。Franchi等［1］报道，Damon自锁托槽矫治器和其他低摩擦系统，在应用超弹性NiTi丝排齐和整平牙列的初期，就可引起上颌牙槽弓及牙弓宽度的显著增大。除Damon自锁托槽外，InOvation自锁托槽也是临床上应用较为广泛的一种自锁托槽系统（图1）。本研究选取上颌牙列轻度拥挤的正畸患者，应用InOvation自锁托槽系统进行矫治，通过不同阶段模型测量对比研究，分析牙列排齐和整平过程中该托槽系统所引起的上颌牙槽弓及牙弓形态的变化。       

      1  资料与方法

　　1.1  临床资料  20例均为在山东大学口腔医院正畸科就诊的患者，女13例，男7例，17～35岁，平均22岁，所有患者的上颌牙列完整，以前均未做过任何正畸治疗，上颌牙列均存在轻度拥挤，拥挤度为0～5mm。所有患者采用非拔牙矫治，上下颌牙列均安装InOvation自锁托槽矫治器（Clippy,Tomy），配合使用Sentalloy超弹性NiTi圆丝（Tomy）。弓丝更换顺序为0.014英寸NiTi圆丝，0.016英寸NiTi圆丝。弓形采用的是OPAK中等大小弓形（Tomy）。

　　1.2  方法

　　1.2.1  模型获得  对所有患者在T1阶段（即治疗前）和T2阶段（即应用0.016英寸NiTi圆丝排齐和整平结束时）分别制取上颌模型。模型需满足下列要求：牙列及牙体完整，边缘达到上颌唇颊侧移行皱襞处，包括牙、牙弓、基骨、移行皱襞、腭穹窿、唇系带。模型准确、清晰，无气泡。

　　1.2.2  数字化研究模型的建立  将所有患者T1阶段和T2阶段制取的上颌模型用专用激光扫描仪（LSH800激光扫描系统，3DFAIMLY公司，台湾）进行扫描（扫描精度：600×800×400），然后用Imageware图像处理软件处理扫描的模型数据图像，建立数字化研究模型。

　　1.2.3  模型测量  在数字化研究模型上选择测量标志点，分别对T1和T2阶段的模型进行以下测量，测量精度为0.05mm。                          

　　1.2.3.1  牙弓宽度测量项目  共9项。① 尖牙牙尖间的宽度；② 第一双尖牙颊尖间的宽度；③ 第一双尖牙中央窝点间的宽度；④ 第二双尖牙颊尖间的宽度；⑤ 第二双尖牙中央窝点间的宽度；⑥ 第一磨牙近中颊尖间的宽度；⑦ 第一磨牙中央窝点间的宽度；⑧ 第二磨牙近中颊尖间的宽度；⑨ 第二磨牙中央窝点间的宽度，见图2。

　　1.2.3.2  牙槽弓宽度测量项目  共4项。① 尖牙间的牙槽弓宽度；② 第一双尖牙间的牙槽弓宽度；③ 第二双尖牙间的牙槽弓宽度；④ 第一磨牙间的牙槽弓宽度，见图3。

　　1.2.3.3  牙弓长度  以上颌左右侧第一磨牙近中接触点间的连线为底线，由从上颌中切牙近中接触点向底线做垂线，垂足间的距离为其长度，见图4。                         

　　1.2.3.4  牙弓周长  从左侧上颌第一磨牙近中接触点到右侧第一磨牙近中接触点间的牙弓各段长度的总和。左右侧牙弓均被分为3段，从中切牙近中接触点到尖牙近中接触点分为一段，从尖牙近中接触点到第一双尖牙近中接触点为一段，从第一双尖牙近中接触点到第一磨牙近中接触点为一段，见图4。

　　1.2.3.5  磨牙间的角度  共2项。① 第一磨牙间的角度：即分别做左右侧上颌第一磨牙近中颊尖和近中舌尖的切线，左右侧切线相交形成的角度；②第二磨牙间的角度：即分别做左右侧上颌第二磨牙近中颊尖和近中舌尖的切线，左右侧切线相交形成的角度，见图5。

　　1.3  统计学处理  应用SPSS12.0统计软件对上述测量数据进行分析，T1和T2两个阶段间比较应用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

　　2  结  果

　　2.1  牙弓宽度测量值的变化  见表1。与T1阶段相比，T2阶段尖牙间的宽度和第一、第二双尖牙颊尖间及中央窝间的宽度以及第一、第二磨牙近中颊尖间的宽度测量值均显著增大（P＜0.05）。但第一和第二磨牙中央窝间的宽度变化无统计学意义（P＞0.05）。T1T2T2T1P值第一双尖牙颊尖间的宽度第一双尖牙中央窝间的宽度第二双尖牙颊尖间的宽度第二双尖牙中央窝间的宽度第一磨牙近中颊尖间的宽度第一磨牙中央窝间的宽度第二磨牙近中颊尖间的宽度第二磨牙中央窝间的宽度41.41±2.2135.67±1.8547.30±2.1941.43±2.1353.03±2.4847.41±1.7859.79±3.1254.50±4.1043.67±2.1437.43±1.6449.54±2.4643.18±2.2653.83±2.6047.99±2.1960.65±3.0954.72±4.110.68±0.712.26±1.111.76±0.722.24±0.861.75±0.730.80±0.730.58±0.720.86±0.970.22±0.290.03150.00070.00020.00020.00030.01790.05620.04060.0634

　   2.2  牙槽弓宽度测量值的变化  见表2。与T1阶段相比，T2阶段尖牙间、第一双尖牙间、第二双尖牙间以及第一磨牙间的牙槽弓宽度测量值均显著增大（P＜0.05），表明伴随牙弓宽度的增大，牙槽弓宽度也显著增大。

　　2.3  牙弓长度及牙弓周长测量值的变化  见表3。与T1阶段相比，T2阶段牙弓周长测量值显著增大（P＜0.05），但牙弓长度的变化无统计学意义（P＞0.05）。

　　2.4  磨牙间角度测量值的变化  见表4。与T1阶段相比，T2阶段第一磨牙间以及第二磨牙间的角度测量值均显著减小（P＜0.05），这表明磨牙牙冠发生了明显的颊倾。

　　3  讨  论

　　3.1  研究对象的选择  大多数关于牙生长发育的测量研究表明, 牙弓宽度的生长主要在10～12岁,尤其是恒尖牙萌出时明显增宽。13岁以后，牙弓宽度随年龄增长的变化不太明显［2］。上颌尖牙区牙弓宽度的增长随着尖牙的萌出而稳定，而上颌磨牙区的牙弓宽度随着第一恒磨牙的萌出建而稳定，在以后的发育中几乎不再增长［3］。本研究选择的正畸患者年龄范围为17～35岁，在不做正畸治疗的情况下，他们的牙弓宽度是保持稳定的，因此本研究结果中所发生的牙弓宽度增大完全是矫治器所引起的治疗效应。

　　3.2  自锁托槽矫治器  自锁托槽矫治器最大的特点就是通过托槽自身带有的自锁结构替代对弓丝的结扎，减小了矫治系统内部的摩擦力，可使矫治效率显著增加。目前自锁托槽根据其自锁结构上的特点，可分为滑道式和弹簧夹式两大类［4］。Damon自锁托槽属于前者，而本研究选用的InOvation自锁托槽属于后者，其弹簧夹作为托槽的自锁结构，能够锁定弓丝入槽，并因良好的弹性可与其发生相互作用，对牙齿提供持续、轻柔的扭正力、转矩力等。这种依赖高弹性的弹簧夹进行能量的存储与表达，结合弹性弓丝及托槽预成的各种角度，实现对牙齿三维位置的控制，这是传统矫治器及滑道式自锁托槽矫治器都不具备的一大特点。Parkin［5］认为，在矫治初期，当弓丝直径小于0.018英寸时, InOvation自锁托槽系统内的摩擦力比传统双翼托槽明显减小，在矫治后期，弓丝直径大于0.018英寸时，弹簧夹对弓丝施加持续压力，从而达到对矫治牙齿三维的精确控制。

　　本研究应用InOvation自锁托槽排齐和整平上颌牙列，并且配合使用了Sentalloy超弹性NiTi 圆丝，与普通双翼托槽配合普通NiTi 丝相比有以下优势：一方面，在矫治初期，InOvation自锁托槽与Sentalloy超弹性NiTi圆丝之间的摩擦力要明显低于普通双翼托槽组，这样更加有利于依靠NiTi圆丝的超弹性回复力来排齐整平牙列；另一方面，InOvation自锁托槽的弹簧夹本身具有良好弹性，配合超弹性的NiTi圆丝后，可对不齐的牙齿提供更加持续、轻柔的矫治力，不仅可减少患者的痛苦，还可减轻牙根吸收程度，使牙槽骨发生生理性改变，加快牙齿的移动速度，更加有利于牙周健康。

　　3.3  模型测量方法  以往关于牙模型的测量方法国内主要采用直接测量法，即采用游标卡尺、分规等对模型进行测量，操作费时费力，精度不高，而且仅局限于进行距离的测量。目前国际上较为先进的测量方法是应用激光三维扫描技术进行牙模型的测量［6］。本研究采用的正是该方法，测量仪器是台湾3DFAIMLY公司生产的LSH800激光扫描系统，采用激光配合双CCD摄影机系统作扫描测量，高速度及高精度点资料取得每秒500点，误差0.05mm内，能够360度旋转，一次定位就可量取全部点资料，再经由测量系统的运算，自动将所有点资料结合在同一坐标系统，并可以跟任何CAD/CAM系统相融合相匹配。应用此方法不仅可进行距离测量，还可进行角度、面积测量等。与手工测量相比，具有精度高、可重复性好的优点。

　　3.4  牙弓及牙槽弓的变化  本研究选取应用InOvation自锁托槽系统进行矫治的上颌牙列轻度拥挤患者，通过不同阶段模型对比测量研究后发现，同T1阶段（治疗前）相比，T2阶段（即应用0.016英寸NiTi圆丝排齐和整平结束时）牙弓宽度测量项目中，除了第一和第二磨牙中央窝间的宽度外，尖牙及所有后牙间的牙弓宽度测量值均显著增大，这表明在应用超弹性NiTi圆丝排齐和整平牙列阶段，即矫治的初期，InOvation自锁托槽系统已经引起了患者上颌牙弓宽度的明显变化。Damon［7］的研究表明，Damon自锁托槽系统也可在矫治初期产生类似的牙弓宽度变化。分析本研究结果的产生原因，可能是由于InOvation自锁托槽系统在矫治初期，同Damon自锁托槽相似，系统内摩擦力较低，矫治力轻柔，患者牙齿移动速度较快，使得本研究所应用的OPAK中等大小弓形得以良好的表达所致。此外，本研究结果中，牙弓横向宽度增大最显著的区域是在前磨牙水平，而增大程度最小的区域在尖牙水平，发生这种差别的原因可能也与本研究所应用的弓形密切相关。随着牙弓宽度的增大，从尖牙区、第一前磨牙区、第二前磨牙区至第一磨牙区牙槽弓宽度均显著增大。这表明随着牙齿的颊向移动，其颊侧的牙槽骨也发生了明显的增生改建。

上颌牙弓横向宽度的增大导致了上颌牙弓周长的增加。随着牙弓宽度和牙弓周长的增加，上颌牙列的拥挤得以良好的解除，这将有利于非拔牙矫治，提示临床工作中对于面型良好但上颌牙列存在轻度拥挤的患者，应用InOvation自锁托槽系统进行矫治时，可适当降低拔牙比率。另外，本研究结果显示，后牙中央窝点间宽度测量值的增加量比颊尖间宽度测量值的增加量要小，同时磨牙间角度显著减小，这表明上颌牙弓扩大的同时伴有后牙的明显颊倾，提示对于一些不需要上颌后牙发生颊倾的病例，在排齐整平后期应用不锈钢方丝时，应适当增加弓丝后牙段的负转矩，以达到对上颌后牙良好的控制。

【参考文献】
［1］ Franchi L, Baccetti T, Camporesi M, et al. Maxillary arch changes during leveling and aligning with fixed appliances and lowfriction ligatures［J］. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2006, 130(1):8891.

［2］ 段银钟.口腔正畸学［M］.西安:世界图书出版公司,2003:51.

［3］ 金宜霖,杨军.北京市正常儿童及青少年颅面宽度发育的X线头影测量［J］.口腔正畸学杂志,1994,1(3):116119.

［4］ 丁鹏,周彦恒,林久祥.自锁托槽的发展、分类及特点［J］.口腔正畸学,2006,13(1):4043.

［5］ Parkin N. Clinical pearl clinical tips with SystemR［J］. J Orthod, 2005, 32(2):244246.

［6］ Sohmura T, Kojima T, Wakabayashi K. Use of an ultrahighspeed laser scanner for constructing threedimensional shapes of dentition and occlusion［J］. Prosthet Dent, 2000, 84(3):345352.

［7］ Damon D H. The Damon lowfriction bracket: a biologically compatible straightwire system［J］. J Clin Orthod, 1998, 32(11):670680.