Abstract
目的
当前隐形矫治远移磨牙的相关研究主要着眼于上颌，而下颌磨牙远移研究尚少。本研究旨在通过拍摄锥形束CT(cone beam CT，CBCT)，应用Dolphin软件三维评估无托槽隐形矫治器远移下颌磨牙的疗效。
方法
根据纳入和排除标准纳入20例无托槽隐形矫治器远移下颌磨牙的病例，在治疗前(T0)和下颌第1磨牙远移到位时(T1)拍摄CBCT，运用Dolphin软件测量下颌第1、2磨牙的牙冠牙根远中移动距离，计算下颌磨牙远移有效率，同时评估三维方向变化及对下中切牙和面部软硬组织的影响。
结果
下颌第2、1磨牙牙冠和牙根远移有效率分别为74%、49%和71%、47%；下颌第2、1磨牙均为远中颊尖点远移距离最大，分别为(2.15±0.91) mm、(1.85±1.09) mm；下颌第2、1磨牙远移后伴有压低、远中倾斜、颊向倾斜，分别为1.06 mm、2.10°、2.27°和0.91 mm、1.62°、1.91°，在T0和T1之间差异均有统计学意义(均P<0.05)，下颌磨牙三维方向变化均具有统计学意义(均P<0.05)，男女性别之间差异无统计学意义(均P>0.05)；下颌中切牙在磨牙远移后表现为唇侧移动1.02 mm、压低0.82 mm、近中倾斜0.66°、冠唇向转矩1.51°，在T0和T1之间差异均有统计学意义(均P<0.001)；面部软硬组织指标中仅下唇厚度增加0.1 cm，下唇长度增加0.1 cm，下颌面高缩短0.13 cm，在T0和T1之间差异均有统计学意义(均P<0.05)。
结论
无托槽隐形矫治器能有效远移下颌磨牙，牙冠远移有效率高于牙根，为倾斜移动；下颌第2磨牙远移有效率、三维方向变化均高于下颌第1磨牙；磨牙远移使下颌切牙、面部软硬组织有少量变化。
Keywords: 隐形矫治器, 下颌磨牙远移, 锥形束CT, 三维测量
Abstract
Objective
At present, the research on clear aligner of molar distalization mainly focuses on the upper jaw, while the research on mandibular molars is few.This study aims to evaluate the therapeutic effect of mandibular molars distalization with clear aligner via cone beam CT (CBCT) and Dolphin software.
Methods
Twenty cases of mandibular molars with clear aligner were included according to the inclusion and exclusion criteria. CBCT was taken before treatment (T0) and when the first molar was moved in place (T1). Dolphin software was used to measure the effectiveness of molar distalization. Three-dimensional changes in direction and the impact on the incisors and facial soft and hard tissues were evaluated.
Results
The effective rates of crown and root distalization of the second and first mandibular molars were 74%, 49%, and 71%, 47%, respectively. The second and first molars were both the distal buccal cusp with the largest distalization [(2.15 ± 0.91) mm and (1.85±1.09) mm], respectively, with significant difference between the T0 and T1 (P<0.05). The second and first molars were accompanied by depression, distal tilt, and buccal tilt with 1.06 mm, 2.10°, 2.27°, and 0.91 mm, 1.62°, and 1.91°, respectively, with significant differences between the T0 and T1 (all P<0.05). There was no obvious difference between men and women. The mandibular central incisor showed a lip-side movement of 1.02 mm, a depression of 0.82 mm, a mesial incline of 0.66°, and a crown-lip torque of 1.51° after molar distalization, with significant differences between the T0 and T1 (all P<0.001). Only the lower lip thickness increased by 0.1 cm, the length of the lower lip increased by 0.1 cm, and the ANS-ME (distance from anterior nasal spine to submental point) decreased by 0.13 cm, with significant differences between the T0 and T1 (all P<0.05).
Conclusion
Clear aligner can effectively move mandibular molars farther, the crown is more effective than the root, and it is tilted. The second mandibular molar is more effective than the first mandibular molar in its distant displacement and three-dimensional changes. Molar distalization causes minor changes in mandibular incisors and facial soft and hard tissues.
Keywords: clear aligner, molar distalization, cone beam CT, three-dimensional measurement
拔牙与非拔牙矫治一直是正畸全球热点问题，而磨牙远移是非拔牙矫治的重要手段之一[1]。传统固定矫治上颌磨牙远移应用较多，下颌磨牙远移因解剖和装置空间等因素而应用较少。随着社会物质文明进步，隐形矫治应运而生且迅猛发展，促进了磨牙远移的应用。然而，即使在最优的条件下，在临床上隐形矫治中实际牙齿移动也不可能按照最初的治疗计划完全呈现出来[2]。
目前国内外关于隐形矫治器远移上颌磨牙的研究较多，然而对于隐形矫治远移下颌磨牙的研究尚少。因此，本研究探索无托槽隐形矫治远移下颌磨牙的疗效以及对切牙、面部软硬组织的影响，旨在为临床治疗提供参考依据。
1. 对象与方法
1.1. 对象
收集2017年7月至2019年7月于西安交通大学第一附属医院口腔科就诊的正畸患者20例(男8例，女12例)，均运用Invisalign隐形矫治器远移下颌磨牙且符合纳入和排除标准。
纳入标准：1)年龄大于18岁患者；2)牙齿有轻中度拥挤的患者；3)无智齿，下颌磨牙后部间隙足够的患者；4)临床分析确定为非拔牙矫治患者[3]；5)使用Invisalign隐形矫治器的患者；6)磨牙向后量≤4 mm的患者；7)未使用3类牵引和种植支抗的患者；8)依从性好的患者；9)有高质量锥形束CT(cone beam CT，CBCT)图像[4]的患者。排除标准：1)患有可能会影响牙齿移动的系统性疾病的患者，如骨代谢性疾病等[3]；2)符合颞下颌关节病诊断标准的患者[4]；3)有牙周病史、正畸治疗史的患者；4)有下颌磨牙根管治疗、牙冠修复治疗的患者；5)下颌磨牙形态异常，尤其第2磨牙萌出量不足、牙冠高度过短的患者[3]。
在Clincheck设计中所有磨牙的远中移动过程均采用“V”模式。每副矫治器佩戴时间为10 d，每日佩戴时间不少于22 h。收集患者治疗前(T0)和下颌第1磨牙远移到位时(T1)CBCT影像资料及口内照片(图1)。
图1.
下颌牙列照
Figure 1 Photograph of mandibular dentition
A: Before therapy; B: Mandibular molar distalization
1.2. 参考平面和目标牙标志点的设定
参考平面：耳点(Po)与眶点(Or)的连线为眶耳平面，设为X轴，过耳点(Po)与眶耳平面垂直的线设为Y轴[3]。目标牙标志点：第2磨牙有近中颊尖点(L7mbc)、远中颊尖点(L7dbc)、近中舌尖点(L7mlc)、远中舌尖点(L7dlc)、近中根尖点(L7mra)、远中根尖点(L7dra)、牙冠中心点(L7cc)、牙根中心点(L7rc)；第1磨牙有近中颊尖点(L6mbc)、远中颊尖点(L6dbc)、近中舌尖点(L6mlc)、远中舌尖点(L6dlc)、近中根尖点(L6mra)、远中根尖点(L6dra)、牙冠中心点(L6cc)、牙根中心点(L6rc)；中切牙的切缘点(L1ie)、根尖点(L1ra)、牙冠中心点(L1cc)[4]。
1.3. 测量项目
1.3.1. 下颌磨牙有效率和三维方向变化
1)记录Clincheck预期第1磨牙和第2磨牙牙冠、牙根远中移动距离，计算远移有效率：远移有效率=实际远移距离/预期远移距离×100%。2)矢状向移动距离：分别测量下颌第2磨牙和第1磨牙各标志点到Y轴距离；矢状向移动距离=T1矢状向距离-T0矢状向距离(图2)。3)垂直向移动距离：分别测量下颌第2磨牙、第1磨牙各标志点到X轴的垂直距离；垂直向移动距离=T1垂直向距离-T0垂直向距离(图3)。4)牙齿角度测量：使用Dolphin软件的USC-3D root research功能测量目标牙轴倾角和转矩[3](图4，5)。
图2.
矢状向距离测量示意图
Figure 2 Sagittal distance measurement chart
图3. 垂直向距离测量示意图Figuer 3 Vertical distance measurement chart .
图4.
USC-3D root research
Figure 4 USC-3D root research
图5.
轴倾角和转矩数据表
Figure 5 Inclination and torque data sheet
1.3.2. 下颌中切牙和面部软硬组织变化的测量
1)下颌中切牙矢状向(图6)、垂直向移动及牙齿角度测量同下颌磨牙。2)面部硬组织垂直向指标：MP-FH(下颌平面与眼耳平面的交角)、MP-SN(下颌平面与前颅底平面的交角)、MP-PP(下颌平面与腭平面交角)、GoGn-SN(前颅底平面与下颌平面交角)、MP-NPog(颏角，下颌平面与面平面的交角)、N-Me(前面高，鼻根点至颏下点的垂直距离)、ANS-Me(下颌面高，前鼻棘至颏下点的距离)、S-Go(后面高，蝶鞍点至下颌角点的距离)、FMA(眶耳平面与下颌平面交角)、Y轴角(S-Gn与FH平面所成之前下交角)。硬组织矢状向指标：SNB(蝶鞍点-鼻根点-下牙槽座点角)、SND(蝶鞍点-鼻根点-骨性下颌联合中点角)、Pog-NB(颏前点至NB连线的距离)、SL(颏前点向前颅底平面做垂线的交点L至蝶鞍中心点间距离)。3)面部软组织指标：下唇LL-E line(下唇突点至E线的距离)、LL-H line(下唇突点至H线的距离)、LL-SnPog'(下唇突点至鼻底点和软组织颏前点连线的距离)、LL- TVL(下唇突点至TVL线的距离)、厚度(下切牙唇侧最突点至下唇突点距离)、基部厚度(下齿槽座点至颏唇沟最凹点距离)，及长度(下唇最上点至颏唇沟最凹点的垂直距离，与眶耳平面垂直)。颏部：Si-H line(颏唇沟深度，颏唇沟点或下唇凹点至H线距离)、Bs-TVL(下唇凹点至TVL线的距离)、Pos-TVL(软组织颏前点至TVL线的距离)、Pog-Pos(颏部水平厚度，颏前点至软组织颏前点距离)、Me-Mes(颏部垂直厚度，颏下点至软组织颏下点距离)、LL-Pos(下唇突点LL到软组织颏前点的距离)、Bs-LLPos(下唇凹点Bs至LL-Pos距离)、LL-Bs-Pos(颏唇角)、Bs-Pos-Mes(下颌颏角)(图7)。分别测量T0、T1各指标数值，比较前后差异。
图6.
中切牙矢状向测量示意图
Figure 6 Sagittal measurement of central incisor
图7.
面部软硬组织标志点
Figure 7 Facial soft and hard tissue landmarks N: Nasion; S: Sella; P: Porion; O: Orbitale; PNS: Posterior nasal spine; ANS: Anterior nasal spine; B: Supramenta; D: Mandibular union; Go: Gonion; Pog: Pogonion; Gn: Gnathion; Me: Menton; Prn: Nasal tip point; Sn: Subnasale; LL: Lower lip order; Bs: Supramenta of soft tissue; Pos: Pogonion of soft tissue; Mes: Menton of soft tissue.
1.4. 统计学处理
将测量数据输入SPSS 17.0统计学软件进行分析，计算治疗前后的各指标，以均数±标准差( ±s)表示。采用配对t检验比较组间下颌磨牙、中切牙、面部软硬组织各指标T0、T1的变化，并比较第1磨牙和第2磨牙各指标间的差异；P<0.05为差异有统计学意义。
2. 结 果
2.1. 下颌磨牙远移有效率及三维方向变化
牙冠：下颌第2磨牙远移有效率为74%，第1磨牙远移有效率为71%。牙根：下颌第2磨牙远移有效率为49%，第1磨牙远移有效率为47%。
下颌第2、1磨牙矢状向移动距离在T0、T1期差异有统计学意义(均P<0.001)，第2磨牙远中颊尖点最大移动距离为2.15 mm，近中根尖点最小移动距离为0.80 mm；第1磨牙远中颊尖点最大移动距离为1.85 mm，近中根尖点最小移动距离为0.66 mm(表1)。
表1.
下颌磨牙矢状向及垂直向移动距离( ±s)
Table 1 Sagittal movement distance of mandibular molars ( ±s)
| 指标 | 矫治后与矫治前的差值/mm | P | 指标 | 矫治后与矫治前的差值/mm | P |
|---|---|---|---|---|---|
| 矢状向移动距离(Y轴) | 垂直向移动距离(X轴) | ||||
| L6mbc | -1.38±0.87 | <0.001 | L6mbc | 0.78±0.33 | <0.001 |
| L6dbc | -1.85±1.09 | <0.001 | L6dbc | 0.91±0.31 | <0.001 |
| L6mlc | -1.35±0.92 | <0.001 | L6mlc | 0.56±0.89 | 0.001 |
| L6dlc | -1.61±0.75 | <0.001 | L6dlc | 0.62±0.84 | <0.001 |
| L6mra | -0.66±0.53 | <0.001 | L6mra | 0.29±1.08 | 0.039 |
| L6dra | -0.67±0.68 | <0.001 | L6dra | 0.28±0.66 | 0.016 |
| L6cc | -0.96±0.65 | <0.001 | L6cc | 0.53±1.37 | 0.028 |
| L6rc | -0.83±0.62 | <0.001 | L6rc | 0.41±0.96 | 0.018 |
| L7mbc | -1.64±0.95 | <0.001 | L7mbc | 0.81±1.46 | 0.003 |
| L7dbc | -2.15±0.91 | <0.001 | L7dbc | 1.06±0.65 | <0.001 |
| L7mlc | -1.59±1.53 | <0.001 | L7mlc | 0.64±1.19 | 0.003 |
| L7dlc | -1.87±1.43 | <0.001 | L7dlc | 0.72±1.07 | <0.001 |
| L7mra | -0.80±0.99 | <0.001 | L7mra | 0.30±1.01 | 0.047 |
| L7dra | -0.88±1.22 | <0.001 | L7dra | 0.27±0.82 | 0.040 |
| L7cc | -1.29±1.25 | <0.001 | L7cc | 0.59±0.94 | 0.001 |
| L7rc | -1.11±1.14 | <0.001 | L7rc | 0.56±0.91 | 0.001 |
P值为治疗前和下颌磨牙远移到位后比较的结果。
下颌第2、1磨牙垂直向移动距离在T0、T1期差异有统计学意义(P<0.05或P<0.001)，第2磨牙远中颊尖点最大压低为1.06 mm，其远中根尖点最小压低为0.27 mm；第1磨牙远中颊尖点最大压低为0.91 mm，其远中根尖点最小压低为0.28 mm(表1)。
下颌第2磨牙远中倾斜2.10°，冠颊向转矩2.27°；下颌第1磨牙远中倾斜1.62°，冠颊向转矩1.91°，仅下颌第2磨牙轴倾角差异有统计学意义(P<0.001，表2)。
表2.
下颌磨牙轴倾角与转矩变化
Table 2 Change of molar inclination and torque
| 指标 | 矫治后与矫治前的差值 | P |
|---|---|---|
| L7轴倾角/(°) | -2.10±1.74 | <0.001 |
| L6轴倾角/(°) | -1.62±1.06 | 0.316 |
| L7转矩/(°) | 2.27±1.62 | 0.722 |
| L6转矩/(°) | 1.91±1.30 | 0.203 |
P值为治疗前和下颌磨牙远移到位后比较的结果。
下颌第2、1磨牙在T0、T1期的矢状向、垂直向、轴倾角和转矩变化在男性和女性之间差异无统计学意义(P>0.05)。
2.2. 下颌中切牙及面部软硬组织变化
下颌中切牙在T0、T1矢状向和垂直向的变化除了根尖点，其余差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.001)，而转矩和轴倾角仅转矩有统计学意义，表现为唇侧移动1.02 mm，压低0.82 mm，近中倾斜0.66°，冠唇向转矩1.51°(表3)。磨牙远移前后，面部软硬组织指标仅有下唇厚度、下唇长度、ANS-ME变化差异有统计学意义(P<0.05)，下唇厚度减少0.1 cm，下唇长度增加0.1 cm，ANS-ME增加0.13 cm(表4)。
表3.
下颌切牙三维方向变化 ( ±s)
Table 3 Three-dimensional changes of mandibular incisors ( ±s)
| 指标 | 矫治后与矫治前的差值 | P |
|---|---|---|
| L1ie(Y轴)/mm | 1.02±0.80 | <0.001 |
| L1ra(Y轴)/mm | 0.33±1.24 | 0.157 |
| L1cc(Y轴)/mm | 0.56±0.59 | <0.001 |
| L1ie(X轴)/mm | 0.82±0.85 | <0.001 |
| L1ra(X轴)/mm | 0.25±0.91 | 0.145 |
| L1cc(X轴)/mm | 0.57±0.82 | 0.001 |
| L1轴倾角/(°) | 0.66±0.98 | 0.639 |
| L1转矩/(°) | 1.51±1.51 | 0.041 |
P值为治疗前和下颌磨牙远移到位后比较的结果。
表4.
面部软硬组织指标变化( ±s)
Table 4 Changes of facial soft and hard tissue indicators ( ±s)
| 指标 | 矫治后与矫治前的差值 | P | 指标 | 矫治后与矫治前的差值 | P |
|---|---|---|---|---|---|
| 软组织 | 硬组织 | ||||
| LL-E line/cm | 0.03±0.11 | 0.402 | MP-FH/(°) | 1.97±4.58 | 0.118 |
| Li-H line/cm | 0.02±0.06 | 0.257 | MP-SN/(°) | -0.99±5.85 | 0.522 |
| Si-H line/cm | -0.01±0.06 | 0.540 | MP-PP/(°) | 0.66±2.54 | 0.333 |
| LL-SnPos/cm | 0.01±0.14 | 0.684 | GoGn-SN/(°) | 1.73±5.37 | 0.232 |
| LL-TVL/cm | -0.03±0.18 | 0.506 | MP-NPog/(°) | -5.37±14.80 | 0.182 |
| B’-TVL/cm | 0.02±0.21 | 0.730 | N-Me/cm | 0.07±0.34 | 0.462 |
| Pos-TVL/cm | 0.04±0.30 | 0.613 | ANS-Me/cm | -0.13±0.24 | 0.042 |
| 下唇厚度/cm | 0.10±0.19 | 0.048 | S-Go/cm | -0.01±0.30 | 0.881 |
| 下唇基部厚度/cm | 0.02±0.16 | 0.703 | Y轴角/(°) | -0.45±5.20 | 0.743 |
| 下唇长度/cm | 0.10±0.22 | 0.033 | SNB/(°) | 0.67±2.38 | 0.297 |
| Pog-Pos/cm | -0.01±0.22 | 0.826 | SND/(°) | 0.48±2.43 | 0.462 |
| Me-Mes/cm | -0.04±0.14 | 0.332 | Pog-NB/cm | -0.03±0.10 | 0.225 |
| LL-Pos/cm | 0.07±0.32 | 0.406 | SL/cm | 0.15±0.87 | 0.528 |
| Bs-LLPos/cm | 0.00±0.07 | 0.915 | |||
| LL-Bs-Pos/(°) | -2.10±9.89 | 0.425 | |||
| Bs-Pos-Mes/(°) | -1.50±7.30 | 0.439 |
P值为治疗前和下颌磨牙远移到位后比较的结果。
3. 讨 论
目前国内外隐形矫治远移上颌磨牙的有效率均高达80%以上[1, 3-9]。然而本研究得出下颌磨牙远移有效率仅为74%，低于上颌磨牙。探其原因可能与上颌骨质较下颌骨质疏松，上前牙牙冠较下前牙体积大，使矫治器固位更好，支抗更强有关。并且下颌第2磨牙远移有效率高于第1磨牙，这一结果与上颌一致，考虑可能为：1)下颌第1磨牙牙周膜面积大于下颌第2磨牙，远移更困难；2)隐形矫治远移下颌磨牙步骤设计中，第2磨牙一半路径为单独移动，而第1磨牙常常伴随第2磨牙或第2前磨牙一起移动[1]；3)下颌第2磨牙为末端牙齿，远移时阻力更小，支抗更强。
隐形矫治远移上颌磨牙常常伴有三维方向的变化[1, 3, 6, 9]，本研究中下颌磨牙矢状向移动时也伴有垂直向、轴倾角和转矩的变化。每颗牙齿都有阻力中心，单根牙的阻力中心位于牙根的冠三分之一与中三分之一交界处，多根牙的阻力中心位于根分叉处，作用力只有通过阻力中心才能平移。隐形矫治器仅能包裹牙冠，力只能作用于牙冠，矫治器的形变以及患者佩戴时未完全就位、佩戴时间不足等因素都会降低矫治器对牙齿三维方向的控制[1]。本研究所纳入的病例均未设计下颌磨牙压低，磨牙远移后磨牙区少量的压低均为隐形矫治器远移磨牙过程中产生的。因此临床上在设计方案时应施加额外的冠舌向转矩、冠近中倾斜以抵消远移后三维方向的变化而实现整体远移。
下中切牙在下颌磨牙远移后伴有少量的唇倾压低、近中倾斜。因为隐形矫治器与传统矫治器对牙齿施力方式有所不同，隐形矫治器通过其膜片材料拉伸或压缩后的回弹产生作用力。当远移下颌磨牙时，矫治器对远移磨牙有向后的推力，而同时对磨牙前面的牙齿有向前的推力。本研究结果提示在远移下颌磨牙的过程中矫治器的回弹使前牙有少量支抗丧失，因此临床中应根据磨牙远移距离、下颌中切牙唇倾度适当增加3类牵引或种植钉等辅助措施，避免前牙的往复运动及增加下颌突度。回顾文献发现隐形矫治远移上颌磨牙后对面高的影响尚无一致结论：陈欣慰[3]研究发现隐形矫治远移上颌磨牙后面下三分之一高度有少量增加；然而Ravera等[4]的研究得出面高无显著性变化。在本研究中ANS-ME少量减小提示面下三分之一高度减小，下颌发生少量逆旋，说明下颌磨牙远移所伴有的压低量是足够的，可以完全抵消楔形效应。因此临床上在远移下颌磨牙时需注意根据患者覆合程度、面型等因素考虑是否需要额外伸长或压低磨牙，控制磨牙高度。
本研究仅纳入了20例病例，样本数较少，只能作为前期研究；纳入的病例中包括轻度和中度下牙列拥挤者，同时spee曲度也不一致，由于隐形矫治器的覆盖式、一体式结构，使得下颌磨牙在远移过程中同牙弓全部剩余牙齿均为支抗牙，因此牙列不同的拥挤程度以及spee曲度可能会影响支抗大小，从而影响磨牙远移有效率，未来有必要进一步研究；此外，不同垂直骨面型病例下颌骨密度存在差异，未来也应增大样本量分别比较低角、均角和高角患者下颌磨牙远移是否存在差异。
综上所述，无托槽隐形矫治器可以有效远移下颌磨牙，有效率为74%；下颌磨牙远移为倾斜移动且伴有三维方向变化，临床医生需予以预判并给予适量过矫治及增加三类牵引、种植钉等辅助装置以增强支抗，尽量实现整体移动，减少下颌切牙、面部软硬组织的变化。
基金资助
陕西省科技攻关项目(2018SF-037)；西安交通大学第一附属医院新医疗新技术(XJYFY-2017ZD02)。
This work was supported by the Science and Technology Project of Shaanxi Province (2018SF-037) and New Medical Treatment and New Technology of the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University (XJYFY- 2017ZD02), China.
利益冲突声明
作者声称无任何利益冲突。
原文网址
http://xbyxb.csu.edu.cn/xbwk/fileup/PDF/2021101114.pdf
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