正畸治疗与牙周硬组织健康的关系及处理

Abstract

Periodontal tissue, especially the alveolar bone, are closely associated with the progress and efficacy of orthodontic treatment. Prior to and during orthodontic treatment, dentists should fully evaluate the status of periodontal hard tissues to prevent clinical problems. This article aims to discuss bone issues associated with orthodontic treatment, including gingival papilla absence, alveolar bone insufficiency, excessive cortical resistance, and altered passive eruption, etc. The mechanism and prevention methods of these problems are also described.

随着社会经济的飞速发展，人们对美的追求日益提高，尤其是对颌面部的美观与和谐更为注重，因此越来越多的青少年和成年人接受正畸治疗，其目的是纠正错畸形，获得更符合现代审美要求的面貌。正畸治疗是利用各种矫正装置，对牙齿、牙槽骨及颌骨施加适当的“生物力”，使其产生生理性移动，最终达到口颌系统的平衡、稳定和美观。不难看出，正畸牙的移动都应该在健康的牙槽骨范围内发生，但临床医师在面对大量增长的正畸治疗需求时，可能会忽视与正畸治疗息息相关的牙周健康状况。在长达1年、2年甚至更长时间的正畸治疗过程中，对牙周健康状况的忽视可能导致各种牙周并发症的发生，例如正畸结束后，由于牙周组织破坏可引起牙齿松动、牙龈退缩、邻间隙出现黑三角等等。在正畸前临床医师需要正确评估患者的牙周条件、口腔卫生情况和依从性，在尽量降低牙周并发症风险的情况下选择适合的正畸治疗方案，并在医患沟通中如实告知患者可能的风险及应对措施，避免出现医患纠纷。在正畸治疗过程中，正畸医师需要与牙周医师紧密合作，关注患者的牙周健康状况，尽早发现和治疗牙周问题，为患者构建健康、和谐、美观的口腔环境。本文重点探讨正畸治疗过程中可能出现的硬组织异常及其解决方案。

1. 龈乳头缺失或开放性龈外展隙的病因与防治

外展隙是位于两相邻牙之间的间隙，由龈乳头充满。龈乳头的尖端和侧方边界由游离龈组成，中间包括部分附着龈，其下为牙槽嵴支撑。龈乳头的退缩或缺失会导致邻牙间隙暴露，造成开放性龈外展隙（open gingival embrasure），尤其会在前牙区形成黑三角（black triangle），严重影响美学效果（图1）。成人患者正畸治疗后，上颌前牙区发生开放性龈外展隙的患病率为38%。正畸后的中切牙触点与牙槽嵴顶的距离超过5.5 mm，邻牙牙根间角度较大，牙冠形态偏向尖圆形等因素都与之相关[1]。在下前牙列拥挤需要拔牙的正畸病例中，开放性龈外展隙的发生率高达68%，正畸结束后邻面触点位于切1/3是其发生的主要病因[2]。

图 1. 上颌中切牙间龈乳头缺失.

Fig 1 Gingival papilla absence between maxillary central incisors

研究[3]发现，开放性龈外展隙主要是由于龈乳头部分或全部缺失造成的，与之相关的因素包括邻牙触点到牙槽嵴顶的垂直距离、牙周支持组织的丧失、年龄、牙根角度异常、牙冠形态不规则、牙齿排列位置、牙龈生物型等。Tarnow等[4]发现，当两个相邻天然牙邻面触点到牙槽嵴顶的垂直距离≤5 mm时，龈乳头的存在率为98%，几乎没有黑三角发生；如果距离为6 mm，龈乳头的存在率下降为56%，只能看到部分龈乳头充满楔状隙；当距离≥7 mm时，龈乳头存在率则下降为27%。在亚洲人的研究中也获得相同的结果，邻面触点到牙槽嵴顶距离5 mm以内龈乳头100%充填邻间隙，6 mm和7 mm时充填率分别下降为51%和23%[5]。Cho等[6]发现，邻牙牙根之间水平距离为1 mm时，有77.8%的龈乳头存在，随着邻牙牙根间水平距离的增大，龈乳头逐渐消失，当水平距离超过4 mm时几乎完全消失，而被开放性龈外展隙取代。Kolte等[7]发现：垂直距离为4 mm时完整龈乳头的存在率为85.7%；水平距离为0.5~1 mm时，存在率为78.5%；随着垂直距离和水平距离的增大，龈乳头的存在率越来越低。研究[8]发现，在龈乳头吸收的影响因素中，垂直距离增加是龈乳头高度降低的决定性因素。对于不同的牙龈生物型，厚龈生物型含有更丰富的纤维，而且牙冠形态多为方圆形或卵圆形，邻接点位置相对较靠近牙颈部，对牙龈退缩的抵抗性明显优于薄龈生物型和尖圆形牙冠的牙[9]。

随着正畸需求的增加，越来越多的成年人开始接受正畸治疗，其中有部分患者由于存在持续的牙周炎症会导致牙周支持组织丧失，同时正畸患者通常较未接受正畸治疗者发生更多的牙槽骨吸收，从而导致黑三角的发生[10]。正畸过程中的骨吸收与患者的年龄呈正相关，与初始骨高度呈负相关，而与治疗周期、牙齿水平或垂直移动量无关[11]。由此可见，当牙槽嵴由于炎症或其他原因发生垂直向吸收时，牙槽嵴顶和邻接点的距离相应增加，同时两相邻牙根之间的水平距离也会相应增宽，导致龈乳头失去足够的支撑，发生不同程度的龈乳头缺失。

Nordland和Tarnow[12]根据接触点、唇侧釉牙骨质界（cemento-enamel junction，CEJ）和邻间釉牙骨质界（interproximal cementum enamel junction，iCEJ）共3个参照点对龈乳头缺失进行分类，具体方法见图2。正常：龈乳头充填于牙间接触点或接触区；Ⅰ类：龈乳头尖端位于牙间接触点和iCEJ的冠方，存在间隙但未见iCEJ；Ⅱ类：龈乳头尖端位于iCEJ水平或位于iCEJ根方，但仍位于唇侧釉牙骨质界冠方，可见iCEJ；Ⅲ类：龈乳头消失，位于唇侧釉牙骨质界水平或者唇侧釉牙骨质界的根方。Montevecchi等[13]发现，中切牙的龈乳头在水平宽度和垂直高度的吸收上均较其他龈乳头更显著。

图 2. 龈乳头缺失分类.

Fig 2 Classification of gingival papilla absence

开放性龈外展隙的风险可通过正畸治疗前对牙周状况的全面检查进行评估，应用放射检查如根尖X线片或锥形束CT检查邻间牙槽嵴顶的高度，以及邻牙牙根之间的距离，还有牙冠形态、牙龈生物型等等。正畸治疗中可通过邻面片切改变邻牙接触点位置调整龈乳头充盈状态，还应该尽量将邻牙牙根平行排列，使得邻牙触点尽量靠近，形成位于牙冠中份的面接触，而不是靠近切端的点接触[14]–[15]。

针对龈乳头缺失的治疗方法，目前多通过龈乳头重建手术进行恢复，但目前手术治疗仍充满挑战，因其疗效具有不确定性。常见的手术方式包括：半月形冠向复位瓣+游离结缔组织移植、冠向复位瓣+带蒂结缔组织移植、结合骨增量技术的软组织移植等，一些生物活性材料如富血小板纤维蛋白和脱细胞真皮基质也逐渐应用于龈乳头重建手术中。有研究[16]发现，上皮下结缔组织移植可以重建缺失的龈乳头，术中应注意保留完整的龈乳头瓣，保证移植组织的血供。要达到满意的龈乳头重建效果，可能需要多次手术，如能结合骨移植或生物活性材料，采用显微外科手术技术能提高重建的效果。

此外，正畸冠向牵引可诱导牙槽骨及其支撑的牙龈组织获得再生，从而部分恢复缺失的龈乳头，但对尖圆形牙冠的病例并不适用。对于这类患者，可以考虑采用邻面片切技术或者冠修复改善牙齿外形和邻面触点位置[16]。Pi等[17]通过重建大鼠开放性龈外展隙模型，发现局部注射透明质酸能有效增厚龈乳头，外形突起。目前对牙龈缺失或开放性龈外展隙的治疗仅见少量病例报道，缺乏足够的数据支持，仍需更大样本量的病例及更长期的疗效观察。当手术无法取得满意的重建效果，或患者拒绝接受龈乳头重建手术的情况下，建议采用修复方式进行治疗。

2. 解决牙槽骨量不足问题的牙周策略

正畸医师和患者在临床上都比较关注牙龈退缩的发生。牙龈退缩是指牙龈边缘位于CEJ根方，导致牙根暴露。牙龈退缩可能发生在正畸治疗之前，正畸治疗过程中及之后，常见于上下前牙及前磨牙唇颊侧，其病理机制是上下颌牙槽骨在前牙及前磨牙区宽度相对较窄，且唇颊侧的骨板菲薄，在发生持续炎症或者长期的咬合创伤时，可能影响其血供导致牙槽嵴顶吸收，使得覆盖其上的牙龈退缩，牙根暴露。Spray等[18]发现，当唇颊侧骨板厚度不足1.4 mm时很可能发生骨吸收，反之当厚度大于2 mm时更利于新骨形成，因此认为2 mm是保持唇颊侧骨板完整性的临界骨厚度。

在临床工作中，如果牙列拥挤的患者同时合并薄生物型牙龈，其唇颊侧牙槽骨板厚度极有可能非常菲薄。牙龈生物型通常与唇颊侧牙槽骨板的厚度成正相关，即厚生物型牙龈的牙齿其唇颊侧牙槽骨板相应也较厚，而薄生物型牙龈其下的牙槽骨板通常也较薄[19]–[21]。在临床检查中可以发现，牙龈退缩患者可能同时有患牙牙槽骨开裂或骨开窗的问题；但在口内检查没有发现明显牙龈退缩的情况下，也不能排除骨开裂或骨开窗的可能性，应该通过锥形束CT检查明确牙槽骨板的厚度，以便及时发现隐匿的骨开裂和骨开窗[22]。本研究团队在前期研究中发现，大部分中国汉族成年人的前牙区唇侧骨板厚度小于1 mm，具有发生骨吸收的高风险，容易在正畸治疗过程中发生骨开裂和牙龈退缩，甚至可能在正畸治疗前已经存在骨开裂。Yagci等[23]通过对患者的锥形束CT影像进行分析发现，上颌第一前磨牙和第一磨牙处最常见骨开窗，下颌切牙区则是骨开裂发生率最高的部位。当正畸治疗需要扩弓或将下前牙向唇颊侧移动时，常常发生牙根移动超出牙槽骨容纳范围的现象，造成唇颊侧骨硬板吸收，出现继发性的骨开裂或骨开窗[24]。

在正畸拔牙增加间隙的情况下，牙槽骨板菲薄的患牙可能在拔牙过程中造成唇颊侧骨硬板骨折或者血供受损，造成唇颊侧牙槽骨板吸收、塌陷，形成明显的牙槽骨水平向骨量不足，对后续的邻牙移动和间隙关闭造成困难（图3）。因此在设计正畸方案时，应尽量考虑到拔牙可能存在的风险，选择风险较小的设计方案，减少骨吸收的可能。在正畸拔牙过程中选择微创拔牙，减少对唇颊侧牙槽骨板的损伤，在拔牙即刻行拔牙位点保存术也可以有效降低牙槽骨丧失。在拔牙后早期移动邻牙，因为此时牙槽骨改建比较活跃，颊侧牙槽骨板还未发生吸收，可以通过正畸牙移动促进成骨。

图 3. 41牙正畸拔除后牙槽骨塌陷，间隙关闭困难.

Fig 3 The alveolar bone of right mandibular central incisor collapse after orthodontic extraction leading to extraction space close insufficiency

A：口内照见41牙拔除后组织塌陷，间隙关闭困难；B：锥形束CT横断面观，41牙拔除区牙槽骨塌陷；C：锥形束CT矢状面观，41牙拔除区牙槽骨宽度不足，其余牙唇侧牙槽骨菲薄。

对于单纯的牙龈退缩，可以通过膜龈手术进行根面覆盖术，达到增加附着龈，覆盖暴露根面，改善美观的目的，具体方法详见本课题组2018年发表的文献“正畸治疗与牙周软组织健康的关系及处理”[25]；但对于牙槽骨量不足，或已有骨开裂、骨开窗的患者，正畸牙移动时需要配合施行牙槽骨增量手术，即在牙周翻瓣术的基础上，在骨量不足的区域开放骨髓腔，放置骨替代材料和胶原膜，将龈瓣复位缝合，达到增加牙槽骨量的目的。

3. 牙周辅助加速成骨的正畸治疗

正畸牙移动是正畸力作用于牙周组织，激活牙周膜中的成骨细胞和破骨细胞，引起骨组织改建，在张力侧牙槽骨增生，压力侧牙槽骨吸收，从而实现牙齿移动。临床上应注意，过大的正畸力可能造成牙根吸收和牙周损伤[26]。牙齿移动的速率主要取决于牙槽骨的密度，在骨密度高的部位，牙齿移动缓慢甚至无法移动[27]。Köle[28]提出，正畸牙移动的阻力主要来自于骨皮质，因此为了减少过大的正畸力引起的牙根吸收，加快正畸牙移动速度，通过破坏骨皮质板的连续性，正畸治疗可在较正常预期少得多的时间内完成。Wilcko等[29]在前人骨块移动的基础上，提出了牙周辅助加速成骨正畸治疗（periodontally accerlerated osteogenic othodontics，PAOO）的概念。通过骨皮质切开不但可以直接解除骨皮质阻力，还能在术区产生局部加速现象（regional acceleratory phenomenon，RAP），即牙齿周围软硬组织受到创伤后，局部牙槽骨的脱矿和再矿化进入活跃期，加快骨改建的速度[30]。RAP在手术后数天即可出现，1~2个月达到高峰期，持续4~6个月才会慢慢消退[29],[31]。在此期间，牙槽骨改建活跃，因此可在术后即刻加力，最迟不应超过术后2周，之后固定矫治可以将加力间隔时间缩短到2周1次，活动矫治可缩短到5~7 d加力1次，从而显著提高正畸牙的移动速率，缩短正畸疗程[32]。荟萃分析[33]发现，PAOO术可将传统正畸治疗的时间从16.4月缩短到8.85月；而且在PAOO术后第1个月的移动速率最大，约为对照组的2倍，之后逐渐递减。Bahammam等[34]的研究发现，PAOO能缩短正畸疗程11周左右，而且没有发生牙根吸收，联合骨移植材料的植入可以明显提高骨密度。

此外，PAOO治疗后正畸牙的牙根吸收也较传统正畸治疗组减少，这可能是因为骨皮质切开减少了牙移动的阻力，缩短了正畸时间，从而减少正畸治疗中牙根吸收的风险[35]。

除此之外，PAOO通常可与牙槽骨增量手术结合，不但能提高牙齿移动速率，还能增加牙槽骨量保证牙齿的安全移动范围。PAOO适用于下前牙牙列拥挤，牙齿移动方向牙槽骨量不足，前磨牙拔除后尖牙内收，以及骨开裂、骨开窗的病例。对处于牙周炎活动期的患者，已有严重牙龈退缩的患者不能采用PAOO术[35]。

PAOO的关键技术在于，翻瓣后在牙根间的骨面进行垂直向线性切口或点状钻孔切断骨皮质，从牙槽嵴顶下方2~3 mm延伸至根尖根方2 mm左右，切口深度以穿透骨皮质到达骨髓腔为宜（图4）。对牙槽骨量不足的患者可同期进行骨移植，并用胶原膜覆盖植骨区，进行龈瓣原位或冠向复位，无张力缝合。对于不需要进行骨移植的患者也可以采用不翻瓣的PAOO术式，利用锥形束CT对牙根位置进行精准定位，在牙龈表面行牙根间垂直切口，用超声骨刀垂直向切断骨皮质后缝合牙龈切口，也可以提高正畸牙移动速率，但不适用于骨开裂、骨开窗或其他需要增加牙槽骨量的情况。

图 4. 下前牙PAOO结合引导骨再生术.

Fig 4 A case of lower anterior teeth recieved PAOO combined with guided bone regeneration

A：术前；B：骨皮质切开；C：植入骨替代材料；D：术后3个月。

4. 美学牙冠延长术

牙齿的萌出过程包含了主动萌出和被动萌出。正常的牙齿萌出过程中龈牙结合部（dentogingival junction，DGJ）的位置随着牙齿的冠向萌出相对向牙颈部迁移，正常应位于釉牙骨质界处，龈缘覆盖少量解剖牙冠。牙主动萌出的过程持续时间较长，甚至在人的一生中都保留主动萌出的潜能，因此在儿童与青少年时期，较多牙龈覆盖牙冠的情况较常见。当成年人的牙齿完全萌出后，结合上皮的冠方位于或接近釉牙骨质界，龈缘覆盖釉质1 mm左右。被动萌出异常（altered passive eruption，APE）又被称为被动萌出延迟，是指牙的被动萌出过程未完成，导致过多的牙龈组织或牙槽骨覆盖于牙颈部的釉质表面[36]。在上前牙，当龈缘位于釉牙骨质界冠方超过2 mm，且能排除牙龈增生和炎症的情况下，可诊断为APE，其典型的临床表现是露龈笑和临床牙冠过短，不但影响美学效果，甚至可能影响正畸治疗。

Coslet等[37]根据膜龈联合和牙槽嵴顶的关系将APE分为两型，根据牙槽嵴顶相对釉牙骨质界的位置分为两个亚型。1型为龈缘位于釉牙骨质界冠方，角化龈量充足，膜龈联合位于牙槽嵴顶的根方；2型为角化龈量正常，膜龈联合位于釉牙骨质界水平；A亚型，牙槽嵴顶与釉牙骨质界的距离为1.5~2 mm；B亚型，牙槽嵴顶接近或位于釉牙骨质界水平（图5）。

图 5. APE分型.

Fig 5 Classification of APE

A：1型A亚型；B：1型B亚型；C：2型A亚型；D：2型B亚型。CEJ：釉牙骨质界；BC：牙槽嵴顶；MGJ：膜龈联合。

Nart等[38]的研究发现，在正畸患者中APE发生率高达42.1%，高于健康人的29.5%，而且APE与牙龈生物型密切相关，厚平型牙龈的APE发生率高达75.6%，而厚扇贝和薄扇贝型牙龈的APE发生率分别为31.3%和8.2%。

露龈笑的病因较多，包括但不仅限于APE，还有上颌骨垂直向发育过度，上唇过短，前牙萌出过度等都可造成微笑时美学区牙龈暴露过多。美学牙冠延长术主要改善APE引起的露龈笑，对于合并其他原因的露龈笑应合并正畸、正颌手术进行联合治疗。在进行牙冠延长术前，应分析APE的分类，1型A亚型的治疗只需去除多余的牙龈组织，即行牙龈切除术或牙龈成形术即可。1型B亚型由于牙槽嵴顶距离釉牙骨质界过近，通常需要在牙龈切除到正常位置后翻瓣去除部分牙槽骨到理想的位置，通常是牙槽嵴顶位于釉牙骨质界根方2 mm左右，复位后的龈缘根方3 mm左右。2型APE由于角化龈量正常，在手术中要充分考虑保留足够的角化龈量，A亚型可采用根向复位瓣术式将龈瓣固定于理想位置，B亚型可以采用根向复位瓣术结合骨切除术（图6）。

图 6. 13—23美学冠延长术.

Fig 6 A case of maxillary anterior teeth (13—23) receiving esthetic crown lengthening

A：术前；B：术中翻瓣后；C：术中去骨后；D：术后3月。

由于手术治疗APE的过程是不可逆的，临床医师在术前应全面分析造成露龈笑的原因，并与患者充分沟通手术的效果，结合诊断蜡型制作美学导板可以更好地向患者展示手术效果，并在术中指导牙龈切除和牙槽骨修整量。美学冠延长手术除了考虑牙龈切除和牙槽骨修整量之外，还必须将其他因素纳入考虑，例如美学区的龈缘高点、龈缘弧度、牙龈生物型、附着龈宽度、龈乳头形态，以及牙槽骨外形和厚度等等。例如厚牙龈生物型的患者常常伴有较厚的牙槽骨，可在术中同期进行牙槽骨外形和牙龈厚度的修整，减少术后牙龈冠向复位的风险。而薄牙龈生物型的患者具有较高的牙龈退缩风险，应在术后尽量冠向复位以避免牙龈退缩导致釉牙骨质界暴露；同时手术应尽可能多地保留术区的角化龈组织，如果角化龈量不足，即膜龈联合位于釉牙骨质界水平，不能直接行牙龈切除术，应行根向复位瓣技术保留角化龈。为避免美学区牙龈乳头退缩出现黑三角，美学冠延长术中在去除邻面牙槽嵴顶时应非常谨慎，应注意将骨修整后的邻面牙槽嵴顶与邻接点的距离保持在5 mm以内。

综上所述，正畸与牙周相辅相成，正畸治疗的美学效果必须建立在牙周健康的基础之上。对维持牙周软硬组织的完整和健康的要求，应贯穿于整个正畸治疗周期的始终。在正畸治疗中，正畸医生与牙周医生进行充分交流合作，才能确保每个病例取得理想的美学与功能效果。