骨性安氏Ⅱ類1分類成年患者拔牙矯治前后牙周表型的評估分析

郭愛軍，張珂綺，孫 蓮，3，李丹丹，3

近年來，尋求正畸治療的成年患者與日俱增，然而成年患者口腔情況較青少年患者更為復(fù)雜，成人正畸治療中的牙周并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)需要進(jìn)一步評估。牙周組織形態(tài)對正畸治療的穩(wěn)定性、安全性和前牙美學(xué)均具有重要作用[1-2]。牙周表型是描述牙齦表型(三維牙齦體積)和骨形態(tài)類型(骨板厚度)的一項(xiàng)臨床指標(biāo)，常被分為“厚齦生物型”和“薄齦生物型”[3]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，20%～25%的患者在正畸治療5年內(nèi)可能出現(xiàn)牙齦退縮[4]，薄齦生物型的牙齒正畸后，骨開裂和牙齦退縮的發(fā)生率更高[5]。因此，進(jìn)一步研究不同牙周表型患者正畸治療前后的骨開裂、骨開窗和牙根吸收情況有助于術(shù)前矯治計(jì)劃的制定及治療目標(biāo)的確定。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①18歲以上；②無正畸治療史；③矢狀向頜骨關(guān)系A(chǔ)NB角>5°；④正中咬合位磨牙和尖牙遠(yuǎn)中關(guān)系；⑤覆蓋>5 mm；⑥前牙唇傾度U1-SN>105°；⑦正畸治療前中后無牙齦炎及牙周炎。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性顱頜面畸形綜合征；②臨床檢查結(jié)合全景片確認(rèn)前牙區(qū)存在牙齦炎或牙周炎；③上前牙根管治療后；④上前牙區(qū)外傷史；⑤上前牙萌出不足；⑥上前牙系帶附著異常。

治療前和治療后分別拍攝CBCT(NewTom VG，意大利)。使用掃描儀(3Shape D2000，丹麥)對術(shù)前石膏模型進(jìn)行三維掃描，形成的三維數(shù)字模型要求邊緣清晰，能夠清楚顯示上頜前庭溝底。將術(shù)前CBCT數(shù)據(jù)與三維數(shù)字模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入Dolphin 11.0 軟件(Patterson，美國)，使用多點(diǎn)自動(dòng)匹配及人工微調(diào)的方式將軟組織與硬組織數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重疊并進(jìn)行牙齦軟組織厚度的測量。對患者術(shù)前及術(shù)后的CBCT進(jìn)行三維重建，并分別測量治療前后上前牙唇側(cè)最大頰舌截面處骨開窗和骨開裂的程度及牙根長度，并通過頭影測量獲取上頜切牙內(nèi)收角度及內(nèi)收量。

1.2 測量方法

1.2.1 CBCT圖像獲取 采用錐體束CT進(jìn)行掃描，受檢者仰臥位，放松，正中咬合。掃描方法為單次360°旋轉(zhuǎn)掃描18 s，掃描條件為110 kV/5.56 mA，體素尺寸0.2 mm。使用Dolphin 11.0軟件對掃描獲得的DICOM文件進(jìn)行三維重建和測量。

1.2.2 三維數(shù)字模型數(shù)據(jù)獲取 術(shù)前采用藻酸鹽口內(nèi)取模并灌制石膏模型，使用3Shape D2000掃描儀對石膏模型進(jìn)行三維掃描，生成上頜STL文件。

1.2.3 CBCT圖像與三維數(shù)字化印模的重疊(圖1) 將術(shù)前CBCT數(shù)據(jù)與數(shù)字模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入Dolphin軟件，定點(diǎn)后計(jì)算機(jī)自動(dòng)匹配CBCT與三維數(shù)字模型，再通過手動(dòng)微調(diào)精確匹配CBCT與三維數(shù)字模型，使用色譜直觀檢測重疊的匹配度(圖1)。

A:在Dolphin軟件中同時(shí)導(dǎo)入CBCT數(shù)據(jù)與三維數(shù)字模型數(shù)據(jù);B:定點(diǎn)后計(jì)算機(jī)自動(dòng)匹配CBCT與三維數(shù)字模型;C:手動(dòng)微調(diào)精確匹配CBCT與三維數(shù)字模型圖1 CBCT與三維數(shù)字模型的重疊Fig.1 Overlap of CBCT and 3D digital model

1.2.4 測量平面的選取 上切牙唇側(cè)骨開窗及骨開裂高發(fā)于最大頰舌截面處，參照孫良等的方法，于上切牙最大頰舌截面處進(jìn)行牙槽骨骨開窗和骨開裂的觀測[8]。三維平面的確立：①在水平向平面中選取待測牙牙根頰舌側(cè)橫截面最大的平面，旋轉(zhuǎn)CT圖像使矢狀向截面(藍(lán)線的平面)經(jīng)過其頰舌面最凸點(diǎn)(圖2A)；②在冠狀向平面調(diào)整矢狀向截面(綠線的平面)，使其通過待測牙根尖(圖2B)；③在矢狀向平面調(diào)整冠狀向平面(紅線的平面)，使其通過待測牙根尖和切端(圖2C)。最終獲得的矢狀向截面為待測牙的最大頰舌截面。

1.2.5 牙齦厚度測量 使用Image J 測量待測牙的最大頰舌截面處釉牙骨質(zhì)界至軟組織紅線處的水平距離，作為牙齦厚度(圖2D綠線標(biāo)注)。

A:水平面;B:冠狀面;C:矢狀面;D:牙齦厚度測量圖2 三維平面的確立與牙齦厚度測量Fig.2 Establishment of 3D plane and measurement of gingival thickness

1.2.6 骨開裂和骨開窗的測量 牙根表面的牙槽骨不連續(xù)，但未累及牙槽嵴頂定義為骨開窗；釉牙骨質(zhì)界向根方超過2 mm的連續(xù)骨質(zhì)缺損定義為骨開裂(圖3A)。測量上前牙唇側(cè)牙槽嵴頂至釉牙骨質(zhì)界距離(LA-CEJ)評估上切牙唇側(cè)牙槽骨高度變化(圖3)。

A：骨開窗及骨開裂；B：使用Dolphin軟件對骨開窗和骨開裂程度進(jìn)行測量圖3 骨開窗及骨開裂測量Fig.3 Measurement of dehiscence and fenestration

1.2.7 上切牙內(nèi)收角度、內(nèi)收量測量 使用治療前后上中切牙長軸與腭平面的夾角(U1-PP)的差值作為內(nèi)收角度，使用治療前后上頜中切牙點(diǎn)到垂直參考線(通過翼上頜裂點(diǎn)且與腭平面垂直的直線)的距離(U1-sag)的差值作為水平內(nèi)收距離[9]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)上中切牙牙周表型分布及治療前后不同牙周表型骨開裂及骨開窗的發(fā)生率。采用Graphpad Prism 6.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。使用非配對t檢驗(yàn)比較不同牙周表型患者正畸治療前后上切牙唇側(cè)牙槽骨附著高度變化及治療后前牙傾斜度和內(nèi)收量的變化。使用Pearson相關(guān)分析對牙周表型與牙根吸收量進(jìn)行相關(guān)分析，P<0.05為差異具有顯著性。同一檢測者在一個(gè)月后對樣本再次進(jìn)行檢測，應(yīng)用Kappa檢驗(yàn)測量者自身一致性。

2 結(jié) 果

2.1 上中切牙牙周表型分布

根據(jù)術(shù)前上中切牙牙齦厚度將48顆上中切牙分為薄齦生物型組和厚齦生物型組。其中薄型組23顆(47.9%)，平均牙齦厚度(1.18±0.28)mm；厚型組25顆(51.1%)，平均牙齦厚度(1.81±0.17)mm(表1)。

表1 上中切牙牙周表型分布Tab.1 Periodontal phenotype distribution of upper middle incisors

2.2 不同牙周表型患者治療前后切牙唇側(cè)牙槽骨骨開裂和骨開窗發(fā)生率

表2 不同牙周表型患者正畸治療前后切牙唇側(cè)牙槽骨骨開裂和骨開窗的發(fā)生率(T0：治療前，T1：治療后)Tab.2 Incidence of dehiscence and fenestration of labial alveolar bone of incisors pre- and post-treatment in patients with different periodontal phenotypes (T0: pre-treatment, T1: post-treatment) n(%)

2.3 不同牙周表型患者正畸治療前后上切牙唇側(cè)牙槽骨高度變化

上前牙唇側(cè)牙槽嵴頂至釉牙骨質(zhì)界(LA-CEJ)平均距離為(1.81±0.10)mm，其中薄型組LA-CEJ高度為(2.09±0.17)mm，厚型組LA-CEJ高度為(1.55±0.10)mm，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析治療前薄型組上前牙唇側(cè)牙槽骨附著高度顯著低于厚型組(表3)。

表3 不同牙周表型患者正畸治療前后上切牙唇側(cè)牙槽嵴頂至上中切牙釉牙骨質(zhì)界距離Tab.3 Changes of LA-CEJ of upper incisors pre- and post-treatment in patients with different periodontal phenotypes mm

2.4 不同牙周表型患者治療前后上中切牙傾斜度與內(nèi)收量

以往研究表明正畸治療前后骨開裂、骨開窗及牙根吸收風(fēng)險(xiǎn)與前牙內(nèi)收量及內(nèi)收角度相關(guān)。薄型組和厚型組上中切牙內(nèi)收量分別為(5.61±1.23)mm和(7.85±1.10)mm，組間無顯著差異，內(nèi)收角度分別為6.47°±1.39°和19.56°±1.64°，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表4)。為進(jìn)一步研究牙根吸收量與牙齦表型的關(guān)系，對治療前上中切牙傾斜度進(jìn)行分層分析，當(dāng)治療前上中切牙傾斜度U1-PP≤120°，薄型組上中切牙傾斜度變化(5.94°±1.36°)與厚型組(10.38°±2.15°)相比無顯著差異(P=0.073)。

表4 不同牙周表型上中切牙傾斜度與內(nèi)收量Tab.4 Inclination and retraction of upper central incisors in different periodontal phenotypes

2.5 當(dāng)治療前U1-PP≤120°時(shí)，不同牙周表型與牙根吸收量的比較

當(dāng)治療前U1-PP≤120°時(shí)，厚型組平均牙根吸收量高于薄型組(圖4A)且牙齦厚度與牙根吸收量成正相關(guān)(圖4B)。

A：不同牙周表型牙根吸收差異；B：牙周表型與牙根吸收的相關(guān)性研究圖4 當(dāng)治療前U1-PP≤120°時(shí)，不同牙周表型牙根吸收量的比較Fig.4 Comparison of root resorption in different periodontal phenotypes when U1-PP ≤120°

3 討 論

牙齦生物型(Gingival biotype)最早由Oshsenbein和Ross提出，是用于反映牙齦形態(tài)和厚度的一項(xiàng)臨床指標(biāo)，不同的牙齦形態(tài)產(chǎn)生不同的生物學(xué)行為[10]。近年來逐漸采用“牙周表型(periodontal phenotype)”代替牙齦生物型， 用于描述牙齦表型(三維牙齦體積)和骨形態(tài)類型(骨板厚度)的組合[3]。

牙周表型的準(zhǔn)確評估及其臨床意義受測量和分類等多因素的影響。牙齦厚度的界定尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，Kan等以1 mm為界限，Sin等以1.5 mm為界，龔寅等將牙齦厚度定義為薄型(<1.5 mm)，中間型(1.5～2.0 mm)和厚型(>2 mm)[11-13]。牙齦生物型的測量方法較多，包括直視法、直接測量法、牙周探診法、超聲測量法、CT測量法等。Marti等[14]結(jié)合3Shape掃描所得的軟組織數(shù)據(jù)與CBCT掃描所得的硬組織數(shù)據(jù)測量牙齦厚度，此方法能夠無創(chuàng)、便捷且精確地進(jìn)行牙齦厚度的測量。

除了健康的牙槽骨之外，牙根也是實(shí)現(xiàn)健康和穩(wěn)定矯治目標(biāo)的重要保障。正畸誘導(dǎo)的根尖外吸收是常見的醫(yī)源性問題，多年來一直困擾正畸醫(yī)師。組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)根尖外吸收發(fā)生率在90%以上，而影像學(xué)研究結(jié)果顯示根尖外吸收發(fā)生率為48%～66%。當(dāng)通過全景或根尖X線片評估時(shí)，根尖外吸收通常小于2.5 mm，1%～10%的治療牙齒出現(xiàn)>4 mm的嚴(yán)重吸收[16]。根尖外吸收的病因尚不清楚，個(gè)體的易感性因多種因素而不同，如牙根形態(tài)、長度、遺傳學(xué)和年齡。正畸治療相關(guān)的危險(xiǎn)因素，如治療時(shí)間、施力大小和根尖移動(dòng)量也會引起不同程度的根尖外吸收[17-18]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)治療前U1-PP≤120°時(shí)，厚型組牙根吸收量顯著高于薄型組，可見牙周表型對牙根吸收量也有一定的影響。尚沒有文獻(xiàn)研究正畸牙根吸收量和牙周表型的關(guān)系，但有研究比較軟組織增量術(shù)后的牙根吸收情況，發(fā)現(xiàn)沒有足夠的證據(jù)支持軟組織增量術(shù)可防止正畸治療過程中的牙根吸收，因此正畸牙根吸收量和牙周表型的關(guān)系尚無定論，需要進(jìn)一步研究[19-20]。盡管牙齦生物型的準(zhǔn)確評估受多因素影響且其與牙槽骨形態(tài)之間的關(guān)系尚無定論，但通過此研究可以明確，薄齦生物型的骨性Ⅱ類1分類的成年患者在掩飾性正畸治療前后前牙區(qū)牙槽骨傾向于發(fā)生垂直向吸收加劇骨開裂，而厚齦生物型患者更傾向于發(fā)生骨開窗及牙根吸收。

正畸治療是牙根與牙槽骨相互作用的過程，健康的牙槽骨和牙根是實(shí)現(xiàn)健康和穩(wěn)定的矯治目標(biāo)的重要保障。牙齒應(yīng)在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，不能以犧牲牙周健康為代價(jià)進(jìn)行正畸掩飾治療。