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直丝弓矫治技术中前牙转矩的控制及应用

2024/5/6  来源:网络

直丝弓矫治技术中前牙转矩的控制及应用

【摘要】

正畸治疗中前牙的转矩关系到患者牙列的美观、功能与咬合。直丝弓矫治器的托槽底板预置了转矩,但不同矫治系统转矩的数值差异较大,影响转矩表达的因素众多,加之临床中患者错𬌗种类繁多,如何选择适合患者的转矩直接关系到最终的矫治效果。该文就直丝弓矫治技术中前牙转矩的影响因素、控制及临床应用作一综述。

在正畸治疗过程中,排齐、整平牙列是较容易的,而控制牙根的移动及牙冠的唇( 颊)舌向倾斜度是建立良好咬合关系,达到功能、美观、稳定相互协调的一个关键。转矩是指牙齿临床冠长轴与𬌗平面垂线的夹角,牙冠唇(颊) 向倾斜为“+”,反之为“-”。当牙冠倾斜度偏离均值超过2°以上时就会影响正常的咬合关系,而前牙区转矩与美观联系更为紧密,因此转矩的控制尤为重要。

01
托槽种类
part one
1.1   托槽系统
不同人种之间牙冠倾斜度不同,国内也有学者测量中国人正常𬌗的三维数据,上前牙区较白种人明显唇倾,切牙、尖牙转矩与日本人相似,下前牙区中国人与日本人均稍唇倾,而白种人为负转矩,舌倾2°~3°。因此不同矫治系统都设计有适合自己的转矩数值,这些数值之间差异较大(表1)。临床上使用时要加以考虑,选择适合患者本人转矩的托槽。

1.2    自锁托槽
自锁托槽通过自身闭锁装置,无需结扎丝或橡皮圈的结扎,降低了摩擦力,明显减小托槽与弓丝间的滑动阻力,更符合正畸治疗轻力的原则。

自锁托槽根据滑片闭锁时对弓丝有无主动压力分为主动式与被动式,主动自锁托槽采用闭锁弹簧夹,在使用细丝时与弓丝无接触,在使用较粗方丝时,弹簧片对弓丝产生主动的压力,如Tomy、SPEED、Quick、Innovation;被动自锁托槽采用坚硬的滑盖,对弓丝不施加压力,弓丝与其接触不会引起形变,如 Damon、SmartClip、普特。

邓莉华等研究表明,被动自锁托槽的转矩效能明显低于主动自锁托槽,主动自锁托槽之间、被动自锁托槽之间转矩效能差异无统计学意义。

这与它们的结构和作用状态有关,主动自锁托槽弹簧夹主动压入一定尺寸的弓丝入槽后,弹簧夹产生形变或位移,侵入槽沟,减小了槽沟一边的唇舌向深度,槽沟内余隙角相应减小,转矩效能增加;被动自锁托槽滑盖与槽沟形成光滑的金属通道,滑盖不会侵入槽沟,不会减小槽沟深度,余隙角大,转矩效能低。与Kang等的研究结果一致。

02
托槽材质
part two
正畸方丝纳入槽沟,通过预置在底板的第三序列曲来表达转矩,完成对牙齿的控根移动,不同材质托槽弹性和塑性形变能力不同,导致加载的转矩不同。

2.1    不锈钢托槽
不锈钢托槽硬度适宜,抗折强度较高,在咬合力、 矫治力作用下托槽及槽沟不易变形,弓丝不易损坏槽沟表面结构,能有效将弓丝上的矫治力施加到牙齿上,在口腔环境中耐腐蚀性好。

2.2   树脂类托槽
即塑料托槽,强度不足以适应长期矫治的需求,当施加转矩力时槽沟易产生形变,仅一部分转矩力施加到牙齿上,树脂托槽在口内因磨损、潮湿、温度变化、酸碱性波动、疲劳等原因,可出现老化现象,效果不稳定。

2.3    陶瓷托槽
正畸陶瓷托槽材料主要是三氧化二铝,另一种材料为二氧化锆。陶瓷托槽色泽及外形美观,抗腐蚀性强,硬度较不锈钢托槽大,但陶瓷托槽可塑性差、脆性大、易碎、抗折强度低,临床施加矫治力大多直接传递到牙齿,使牙周组织负荷较大,临床使用需避免施加过大的转矩力。

03
托槽粘接高度
part three
直丝弓矫治器在托槽底板上预置了3个序列方向的曲,省略了在弓丝上弯制,故粘接的位置对3种序列曲的表达非常重要,除了要将托槽粘接在临床冠长轴上外,不同托槽系统转矩角不同,推荐的粘接高度也不同,如上颌中切牙Alxander推荐高度4.5mm,MBT系统推荐5.0mm,Tip-edge 系统推荐4.0mm。

托槽位置龈𬌗向偏离会引起转矩角的改变,当向龈方偏离时,转矩值减小;𬌗方偏离时转矩值增加。胡湘权等通过CBCT对206颗离体牙进行测量研究,发现当托槽高度为3.5~5.0mm时,其高度每变化0.5mm,上颌中切牙转矩变化约为1.5° ,上颌侧切牙和尖牙的转矩变化约为2°。

04
牙体解剖形态
part four
4.1    牙冠唇面形态
牙冠唇面形态的个体差异使相同托槽粘接于同名牙齿的同一高度,可以产生不同的转矩,Mavroskoufis等研究发现,即使是同一患者左右中切牙的形态也有可能是不同的。

Carlson等在排齐牙列过程中提出通过磨削来改变底板凹度,使托槽底板与牙面密合,同时粘接剂薄厚不均,也是改变托槽与牙面相对贴合度的影响因素,这些因素使得托槽上的转矩不能正确发挥作用。

白丁等对四川地区青少年牙冠唇(颊)面中心区轮廓研究发现牙冠唇(颊)面中心区垂直方向从切牙至前磨牙逐渐变凸,水平方向突度尖牙唇面近中大于远中;经测量,同名牙临床牙冠中心4mm×3mm区域形态较为稳定,适合托槽定位。

4.2    冠根角
牙冠长轴与牙体长轴一般不重合,其所构成的夹角称为冠根角。同名牙冠根角的差异也是影响转矩的因素之一。即使牙冠形态一样,托槽的转矩角度与粘接位置一样,也会因冠根角不同而产生不同的牙根位置 。

Williams等通过观察191例错𬌗患者头颅侧位片,发现上颌中切牙冠根角在安氏Ⅱ类Ⅰ分类与安氏Ⅱ类Ⅱ分类之间差异具有显著性。van Loenen等研究得出,上颌中切牙冠根角的范围是171°~195°,平均为184°;尖牙冠根角的范围是167°~ 195°,平均为183°。

05
弓丝材质
part five
弓丝的抗扭刚度是决定其转矩性能的主要因素,抗扭刚度是弓丝单位形变所产生的回复力矩的大小。决定方丝抗扭刚度的主要因素是方丝材质及截面尺寸。控制转矩常用到的有不锈钢方丝、镍钛合金方丝及TMA丝。

5.1    不锈钢方丝
不锈钢方丝刚度高,弹性较小,耐腐蚀性能好,摩擦力低,不同尺寸不锈钢丝之间抗扭刚度相差较大,并且远大于相同尺寸镍钛方丝。秦燕军等研究发现使用不锈钢丝控根辅弓控制前牙转矩时,圆丝与托槽槽沟为线接触,小于方丝的面接触,因而转矩表达明显快于方丝。

5.2   镍钛合金方丝
镍钛记忆合金丝具有“记忆”功能,即当弓丝加热至相变温度时恢复至最初生产时的形状的能力,这是镍钛记忆合金丝的结晶体从马氏体转变成奥氏体的缘故,相同尺寸的镍钛方丝硬度是不锈钢方丝的1/5,弹性模量是不锈钢的 1/4,镍钛合金丝可以产生持续的、柔和的矫治力。

5.3    β - 钛合金丝
TMA丝的刚度为不锈钢丝的1/3,是马氏体相的镍钛合金丝的2倍,成形性优于不锈钢丝,摩擦力较不锈钢丝和镍钛合金丝大,适用于矫治后期牙位精细调节及转矩控制。

06
余隙角
part six
正畸治疗中所使用的弓丝总是小于托槽槽沟宽度的,以利于弓丝的入槽,弓丝与槽沟间的间隙称为余隙。余隙使得托槽上的转矩不能完全表达,导致转矩丢失。实际的转矩为托槽预置转矩角与余隙角之差。

白丁等研究显示在0.56mm托槽槽沟内,直径为0.46mm×0.64 mm镍钛丝与不锈钢方丝分别有21.73° 和15.07°的余隙角,即在0.56mm槽沟内,镍钛丝与不锈钢方丝尺寸每变化0.025mm将有 5.43° 和 3.77° 的转矩余隙角。镍钛丝的转矩余隙角明显大于不锈钢丝,这与镍钛方丝的边缘斜面较不锈钢方丝更圆钝有关。

07
相邻牙齿间的影响
part seven
Isaacson等发现,由于相邻牙齿产生的交互作用,转矩的控制十分受限,仅是施加了转矩的第一颗牙齿和最后一颗牙齿上产生了大小相等方向相反的转矩,中间的牙齿转矩为零。当有效转矩作用于一组牙齿时,将不可避免的产生反作用力作用于相邻的一组牙齿上,影响转矩的表达。

田军等通过Typodont水浴实验证实了这一点,结束弓丝为0.43mm×0.64mm不锈钢丝分别在0.56mm×0.71mm和 0.46mm×0.64mm托槽内余隙角均值为6.14°和 2.61°,2种托槽间转矩余隙角均值仅相差3.53°,而根据理论计算,0.43mm×0.64mm弓丝在0.56mm×0.71mm和 0.46 mm×0.64mm托槽内余隙角分别为 13.17°~17.70°和 3.88°~4.50°,由此推算,2种尺寸槽沟转矩余隙角均值相差 9.29°~13.20°。实验结果与理论计算值差异较大可能是由于同一牙弓中牙齿间的相互影响,其他因素尚需进一步探讨。

08
转矩控制对临床的意义
part eight
8.1    垂直骨面型与转矩
Tweed对白种儿童研究认为,当FMA25°、IMPA90°、FMIA65°时,矫治可达到良好的疗效,他认为FMIA65°是建立良好侧貌的条件。而FMA角很难通过正畸改变,只能通过改变下颌中切牙的转矩来达到FMIA65°的目标。

Ross等研究表明,相对于𬌗平面,正常人高角面型上颌中切牙代偿直立,转矩减小,低角面型上颌中切牙代偿唇倾,转矩增大;相对于下颌平面,高角面型下颌切牙代偿直立,转矩减小,低 角面型代偿唇倾,转矩增大。

8.2    矢状骨面型与转矩
上下切牙的唇舌向倾斜度对矢状骨面型存在补偿关系,安氏Ⅰ类错𬌗可以以正常𬌗标准作为参照;安氏Ⅱ类错𬌗多伴有Ⅱ类骨面型,ANB角较大,为代偿这种骨骼不调,需减小上切牙转矩,代偿直立,增加下切牙转矩,代偿唇倾;安氏Ⅲ类错𬌗则相反,ANB角较小,可以增加上切牙转矩,唇倾上切牙,减小下切牙转矩,舌倾下切牙,以此代偿骨骼不调。

09
特殊病例的转矩选择
part nine
现代直丝弓矫治技术提倡不需要弯制弓丝,而错𬌗畸形多种多样,熟悉了解影响转矩的各种因素后就能根据需要选用合适的方法或材料,以节省医生弯制弓丝的时间。

9.1   拥挤病例
对于一些轻度拥挤伴有前牙唇倾的病例,可以选用低转矩托槽,在排齐的过程中低转矩托槽施以更多冠舌向、根唇向的转矩,可以使牙齿更多的直立,再消除掉余隙角造成的无效转矩,最终达到正常的唇倾度,不需在弓丝上额外弯制负转矩就能在解除拥挤的同时不造成前牙唇倾。

9.2    安氏Ⅲ类错𬌗
Ⅲ类患者本身伴有上颌发育不足,当反𬌗解除后,上切牙往往代偿唇倾,若施加牙根唇向的负转矩, 控制切牙牙根唇向移动,则可以刺激上颌骨前份向前发育,直丝弓托槽上切牙转矩为冠唇向的正转矩,因此,可以将上颌4个切牙托槽颠倒180°粘接,使其正转矩变为负转矩,利于上切牙矫治后的直立与美观。

9.3    拔除 4 颗前磨牙
正畸治疗需要拔牙解除拥挤、改善面突度的病例不在少数,对于拔牙并且希望内收间隙量比较大的病例往往需要用到种植钉支抗,种植钉支抗属于“绝对支抗”,内收前牙时容易造成前牙转矩的丢失,造成前牙舌倾。

Damon系统提供了中切牙、侧切牙、尖牙分别为22°、13°、11° 的高转矩托槽,在使用强支抗内收间隙时,消除余隙角的无效转矩后仍可提供前牙区足够的转矩,维持前牙的美观。

9.4   侧切牙腭侧错位
牙列排齐后,往往是牙冠位置正常,牙根位于舌侧,可将错位牙托槽颠倒180°粘接,变为冠舌向、根唇向的负转矩,对错位牙进行控根移动。

9.5    尖牙替代侧切牙
上颌侧切牙先天缺失或需要拔除时,需要用尖牙取代侧切牙,由于尖牙牙根位置突出于唇面牙槽骨,需对其施加根舌向的控根移动,上尖牙托槽为负转矩,倒置粘接时,变为根舌向的正转矩,可部分控制尖牙转矩;尖牙取代侧切牙时,需对其唇面进行调磨改型,若在矫治前已调磨平整,可直接选用侧切牙的托槽粘接。

9.6    尖牙需要远移者
对于有些基骨狭窄而又需要尖牙远中移动者,尖牙牙冠舌倾,而托槽转矩又为根唇向负转矩,尖牙牙根易与唇侧骨皮质接触,形成骨皮质支抗而不发生移动。此类情况可将托槽倒置粘接或选用正转矩托槽,直立尖牙使其牙根位于牙槽骨中央,更利于正畸牙移动,并且利用正转矩托槽使牙根在骨松质内移动可以防止根尖吸收,牙齿移动更为安全。

综述
综上所述,影响前牙转矩的因素是多方面的,同时转矩也是直丝弓矫治系统中的弱项,在托槽底板预置的3种序列曲中表达最不完全。不同系统对转矩有不同的数值,很难统一一个标准,而且患者错𬌗千差万别,需根据患者的自身条件做相应调整,无疑增加了医生的工作量及某些不确定性。

随着CBCT在口腔医学领域的广泛应用及CAD/CAM 技术的愈发成熟,未来的趋势是根据患者的牙齿形态及上下颌骨的轮廓扫描至计算机,分析处理后,制作出针对每个人牙齿的个体化托槽,实现对第一、第二、第三序列曲的精确控制,真正达到不需要弯制弓丝的高效、便捷矫治体验。

*文章源于网络

作者:周斌  刘名燕 综述  冯云霞 审校

本文相关关键词:直丝弓矫治技术  托槽种类  

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