磁力擴弓對后牙牙根長度的影響

馬巧玲　王鐵梅　吳拓江等

[摘要] 目的 應(yīng)用錐體束CT（CBCT）觀察磁力擴大上頜牙弓后后牙牙根的吸收情況。方法 選取采用磁力擴弓矯治器進行上頜擴弓的32例患者，拍攝擴弓前后CBCT，測量上頜后牙牙根長度，采用配對t檢驗分析擴弓前后牙根長度的變化，采用成組t檢驗分析不同發(fā)育階段的牙根長度的差異。結(jié)果 磁力擴弓后，支抗牙較非支抗牙更易出現(xiàn)牙根吸收。根尖孔已閉合組（G2組）上頜后牙牙根長度有減少的趨勢，第一磨牙近中頰根長度減少，第一前磨牙頰根減少。根尖孔未閉合組（G1組）后牙牙根未見吸收。結(jié)論 磁力擴弓對支抗牙的牙根長度有影響。G1組的支抗牙對于矯形力的耐受強于G2組。早期進行擴弓治療可能降低牙根吸收的風(fēng)險。

[關(guān)鍵詞] 牙根吸收； 磁力擴弓； 錐體束CT

[中圖分類號] R 783.5 [文獻標(biāo)志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.06.014

擴弓是解決牙弓橫向不足的有效方法之一，牙支持式的固定擴弓矯治器在臨床已有廣泛應(yīng)用，但在擴弓過程中，支抗牙可出現(xiàn)牙根吸收[1]。磁力擴弓矯治器是通過磁塊間的斥力橫向擴大牙弓，具有符合生理改建的加力方式和確切療效[2-3]。本研究通過口腔頜面錐體束CT（cone–beam computed tomo-graphy，CBCT）觀察磁力擴弓對后牙牙根產(chǎn)生的影響，進一步深入分析磁力擴弓矯治時期的選擇與牙根吸收的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選擇2010—2012年間于南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院正畸科就診的32例女性患者，通過術(shù)前CBCT觀察，并根據(jù)上頜第一前磨牙牙根發(fā)育階段[4]將患者分為2組，具體如下。G1組（n=15）：根尖口未閉合，平均年齡11.1歲；G2組（n=17）：根尖孔閉合，平均年齡17.2歲。 納入標(biāo)準(zhǔn)：牙周狀況良好，無牙周病家族史；支抗牙無齲病；無正畸治療史；口內(nèi)無金屬充填體；全身身體健康狀況良好。其特點為：恒牙期，上頜牙弓狹窄，單側(cè)或雙側(cè)后牙反，上頜前突，上下牙弓寬度不匹配等。接受磁力擴弓矯治并簽署“知情同意書”。

1.2 磁力擴弓

磁塊選用德國Fehrnkeper-Magnet System公司的高磁能積稀土材料釹鐵硼磁鐵，規(guī)格為8 mm×5 mm×3 mm。本研究選用牙支持磁力擴弓矯治器（由南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院技工中心制作），通過粘接帶環(huán)，將矯治器固定在口內(nèi)，并離開腭黏膜2 mm。當(dāng)同極相對的磁塊間距大于5 mm時，在一側(cè)增加一個加力磁片，每月復(fù)診一次，直到兩初始磁塊間的距離增加到7～8 mm后，進入保持階段?？倲U弓療程在8～10個月（平均9.3個月）（圖1）。

1.3 圖像獲取和數(shù)據(jù)處理

患者在磁力擴弓前拍攝CBCT（T1），磁力擴弓結(jié)束后，去除口內(nèi)所有矯治器后再次拍攝CBCT（T2）。所有的樣本均采用南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院放射科CBCT機（VG，NewTom公司，意大利）進行顱頜面（額部至頦下區(qū)）掃描。掃描范圍：14 cm×14 cm×17 cm；掃描條件：管電壓110 kV，管電流23 mA，曝光時間3.6 s；圖像數(shù)據(jù)的重建層厚為0.25 mm。掃描后數(shù)據(jù)以DICOM格式保存。

1.4 數(shù)據(jù)的測量

測量項目：上頜第一磨牙近中頰根（U6M）、遠中頰根（U6D）、腭根（U6P）長度，上頜第二前磨牙頰根（U5B）長度，上頜第一前磨牙頰根（U4B）長度。

在工作站的電腦（分辨率為2 560×1 600像素）上用QR-NNT分析軟件對數(shù)據(jù)進行多層面重組（multi-planar reformation，MPR），包括矢狀面、冠狀面和軸面重建。所有CBCT的測量都是在上頜第一磨牙根分叉標(biāo)準(zhǔn)水平的矢狀面和冠狀面上進行[5]。選擇經(jīng)過頰側(cè)和腭（舌）側(cè)釉牙骨質(zhì)交界處兩點的直線為第一個參考線，再選擇經(jīng)過牙根尖點（牙根未發(fā)育完成時選擇根部最凸點）且與第一個參考線相平行的直線為第二個參考線，相平行的兩個參考線之間的垂直距離作為該測量牙的牙根長度。此方法的精確性在0.19～0.32 mm[6]。治療前后牙根長度變化作為牙根吸收量（圖2）。

測量中，如在CBCT影像中牙根尖影像不能準(zhǔn)確定點、明顯彎根、兩次測量值之差大于0.5 mm時均被排除。32例患者共納入190顆牙齒，302個牙根。測量工作由同一研究者在一定連續(xù)時間內(nèi)完成，所有原始數(shù)據(jù)均測量2次，取2次平均值。2周后，隨機選取20例患者所掃描的數(shù)據(jù)再次重建、測量，計算重復(fù)測量的相關(guān)系數(shù)。使用Houston[7]提出的方法來評價方法誤差和可信系數(shù)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析，采用配對t檢驗分析組內(nèi)擴弓前后的牙根長度差異性，采用成組t檢驗分析組間的差異性，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

20例患者初次測量與2周后重復(fù)測量的相關(guān)系數(shù)為0.929（P<0.05），方法誤差和可信系數(shù)分別為0.48 mm和0.93。所有后牙牙根長度在磁力擴弓后略有增加的趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.221 6）；G1組在術(shù)后牙根長度增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<

0.05）。在支抗牙G2組牙根長度減少，而非支抗牙G2組牙根長度變化不大（表1）。

3 討論

本研究是選擇CBCT作為觀察牙根吸收的影像學(xué)方法。近年來，CBCT的應(yīng)用為牙根形態(tài)學(xué)研究和根尖周病的影像診斷帶來了較大的進步，并顯示出獨特的優(yōu)勢。CBCT主要適用于硬組織的探測，大致可分為小照射視野CBCT和大照射視野CBCT。本研究使用了適合口內(nèi)疾病診斷的小視野CBCT機。該CBCT興趣區(qū)域較小，與醫(yī)療CT相比[8]，其優(yōu)勢是進一步提高了圖像的準(zhǔn)確性及分辨率，并降低了掃描時間、輻射劑量和偽影。同時，CBCT具有較高程度的重現(xiàn)性，即使牙的位置在正畸矯治過程中處于變化的狀態(tài)[6]。Lund等[2]用CBCT測量牙根長度與直接測量法進行比較后，認(rèn)為CBCT能夠準(zhǔn)確顯示牙根形態(tài)變化。Dudic等[9]分別用CBCT和全景片來觀察正畸術(shù)后的牙根吸收率，發(fā)現(xiàn)兩種方法觀察結(jié)果差異顯著，CBCT觀察牙根吸收率達到56.5%，而全景片觀察到只有31%牙根吸收。通過CBCT對牙根吸收的研究后，進一步細化了牙根吸收的分類[10]。CBCT也可有效地觀察牙根的頰側(cè)面和腭（舌）面的吸收，這是傳統(tǒng)X線片觀察不到的變化。分析頰腭側(cè)面的吸收凹陷可能導(dǎo)致牙根長度變短。因此，為了減少嚴(yán)重牙根吸收的風(fēng)險，根面吸收的早期診斷是非常必要的，而頰腭側(cè)的斜形吸收也可能成為今后CBCT觀察牙根吸收的主要方向之一。

本研究選擇同一種改良式磁力擴弓矯治器，磁塊間的斥力是直接加載在上頜第一磨牙和第一前磨牙的牙根和牙周組織，繼而傳遞到牙槽弓和上頜骨?？焖贁U弓支抗牙傾斜移動較少，其骨性效應(yīng)可達1/2，但支抗牙牙根吸收明顯[1]。慢速螺旋擴弓的骨擴展只占牙擴展的1/6[11]。而磁力擴弓的骨效應(yīng)約占總擴寬量的1/4[12]，不同年齡組對擴弓力產(chǎn)生的骨效應(yīng)不同，但其支抗牙承受力的方向和大小相似，其移動方式以傾斜移動為主。總擴弓時間也在8～10個月之間，從擴弓時間來講，磁力擴弓屬于慢速擴弓。為消除擴弓效果對后牙牙根吸收可能產(chǎn)生的影響，在本研究中，磁塊間距增加量（代表擴弓效果）都在7～8 mm之間。關(guān)于不同性別患者在受矯治力前后牙根吸收情況一直存在著較大的爭議。Baysal等[1]認(rèn)為擴弓后牙根吸收無性別差異，另一些學(xué)者[13]認(rèn)為女性患者牙根吸收的危險性大于男性，同時男女生長發(fā)育時期差異較大，因此本研究選擇女性患者為研究對象，盡可能排除其他可能的影響因素。加力方式是正畸術(shù)后牙根吸收的主要相關(guān)因素之一。Segal等[14]認(rèn)為持續(xù)加力會大大增加牙根吸收的風(fēng)險，并提出在加力間需要2～3個月的間斷期。傳統(tǒng)的快速和慢速機械力擴弓，對任何患者都采用相同的加力時間和加力方式（即在固定時間內(nèi)旋轉(zhuǎn)相同圈數(shù)的擴弓螺簧），其擴弓力屬于持續(xù)力。與之相比，磁力擴弓相對溫和，矯治器對每個患者加載最初的力值是相同，但隨著磁塊間距離增加的不同，擴弓斥力也隨之改變，繼而加載在每個個體的擴弓力值有所差異，這屬于個體差異的間斷力，這種加力方式有助于牙骨質(zhì)及牙周組織的自身修復(fù)[15]。

在本研究中，G2組的支抗牙（上頜第一磨牙和第一前磨牙）發(fā)生牙根吸收，而G1組的支抗牙并沒有出現(xiàn)牙根吸收。Linge等[16]也發(fā)現(xiàn)11歲以后開始正畸治療的患者比11歲前矯治患者的牙根吸收更明顯。這可能由于前期牙本質(zhì)和類牙骨質(zhì)比其鈣化后對牙根吸收表現(xiàn)出更強的抵抗力[17]，發(fā)育中的牙根同樣對牙根吸收環(huán)境表現(xiàn)出更大的耐受力；在對牙齒加載一定的作用力時，開放的根尖口可以減少牙髓組織發(fā)生局部循環(huán)障礙，繼而避免了血管壓迫而產(chǎn)生的再吸收過程[18]。本研究中，G1組擴弓后的牙根長度有增加趨勢，這與Kinzinger等[4]研究結(jié)果一致。青少年10歲之前牙根生長量較大，而10～13歲時牙根仍有一定的生長，但生長量較小。本研究G1組患者平均年齡在11歲，因此牙根仍存在著生長量，其測量結(jié)果也證實了矯治力并沒阻止支抗牙后期的生長量。許天民等[19]認(rèn)為適當(dāng)?shù)某C治力有可能促進根尖未發(fā)育完成的牙根進一步生長，繼而牙根長度在受力后仍有增加趨勢。由此可見，矯治時期的選擇是牙根吸收的重要因素之一，這提示選擇恰當(dāng)?shù)恼C治時期可以減少或避免牙根吸收的發(fā)生。

在本研究磁力擴弓后，根尖孔已閉合的支抗牙牙根存在著一定的吸收風(fēng)險，而根尖孔未閉合的牙根對矯治力呈現(xiàn)更好的耐受力和適應(yīng)性，即牙根吸收與牙根發(fā)育時期以及加力方式有著緊密的聯(lián)系。因此建議早期進行磁力擴弓矯治，對牙根發(fā)育完成的患者盡可能應(yīng)用骨支抗的擴弓方式以及結(jié)合外科手術(shù)的擴弓方法，以減少對后牙牙根的影響。

[參考文獻]

[1] Baysal A， Karadede I， Hekimoglu S， et al. Evaluation of root resorption following rapid maxillary expansion using cone-beam computed tomography[J]. Angle Orthod， 2012， 82（3）：488-494.

[2] Lund H， Gr?ndahl K， Hansen K， et al. Apical root resorption during orthodontic treatment. A prospective study using cone beam CT[J]. Angle Orthod，2012， 82（3）： 480-487.

[3] 馬巧玲， 孫方方， 盧曉林， 等. 新型磁力擴弓矯治器動物模型的建立[J]. 中華口腔正畸學(xué)雜志， 2012， 19（1）：32-33.

[4] Kinzinger GS， Savvaidis S， Gross U， et al. Effects of Class Ⅱ treatment with a banded Herbst appliance on root lengths in the posterior dentition[J]. Am J Orthod Dentofacial Or-thop， 2011， 139（4）：465-469.

[5] Pangrazio-Kulbersh V， Wine P， Haughey M， et al. Cone beam computed tomography evaluation of changes in the naso-maxillary complex associated with two types of ma-xillary expanders[J]. Angle Orthod， 2012， 82（3）：448-457.

[6] Lund H， Gr?ndahl K， Gr?ndahl HG. Cone beam computed tomography for assessment of root length and marginal bone level during orthodontic treatment[J]. Angle Orthod， 2010， 80（3）：466-473.

[7] Houston WJ. The analysis of errors in orthodontic measure-ments[J]. Am J Orthod， 1983， 83（5）：382-390.

[8] Tsiklakis K， Donta C， Gavala S， et al. Dose reduction in maxillofacial imaging using low dose Cone Beam CT[J]. Eur J Radiol， 2005， 56（3）：413-417.

[9] Dudic A， Giannopoulou C， Leuzinger M， et al. Detection of apical root resorption after orthodontic treatment by using panoramic radiography and cone-beam computed tomogra-phy of super-high resolution[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop， 2009， 135 （4）：434-437.

[10] Durack C， Patel S， Davies J， et al. Diagnostic accuracy of small volume cone beam computed tomography and intrao-ral periapical radiography for the detection of simulated ex-ternal inflammatory root resorption[J]. Int Endod J， 2011， 44（2）：136-147.

[11] Frank SW， Engel GA. The effects of maxillary quad-helix appliance expansion on cephalometric measurements in growing orthodontic patients[J]. Am JOrthod， 1982， 81（5）：378-389.

[12] 馬巧玲， 李煌， 王鐵梅， 等. 螺旋CT測量磁力擴弓后上頜牙列位置的三維變化[J]. 國際口腔醫(yī)學(xué)雜志， 2012， 39（4）：435-438.

[13] Kjaer I. Morphological characteristics of dentitions deve-loping excessive root resorption during orthodontic treat-ment[J]. Eur J Orthod， 1995， 17（1）：25-34.

[14] Segal GR， Schiffman PH， Tuncay OC. Meta analysis of the treatment-related factors of external apical root resorption[J]. Orthod Craniofac Res， 2004， 7（2）：71-78.

[15] Acar A， Canyürek U， Kocaaga M， et al. Continuous vs. dis-continuous force application and root resorption[J]. Angle Orthod， 1999， 69（2）：159-163.

[16] Linge BO， Linge L. Apical root resorption in upper anterior teeth[J]. Eur J Orthod， 1983， 5（3）：173-183.

[17] Chutimanutskul W， Ali Darendeliler M， Shen G， et al. Changes in the physical properties of human premolar cementum after application of 4 weeks of controlled orthodontic forces[J]. Eur J Orthod， 2006， 28（4）：313-318.

[18] Mavragani M， B?e OE， Wisth PJ， et al. Changes in root length during orthodontic treatment： advantages for imma-ture teeth[J]. Eur J Orthod， 2002， 24（1）：91-97.

[19] 許天民， S Baumrind. 青少年期正畸治療與上中切牙牙根吸收的關(guān)系[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志， 2002， 37（4）：265-268.

（本文編輯 杜冰）