年度优秀论文 | 两种快速扩弓方式联合前方牵引治疗骨性Ⅲ类错𬌗的疗效差异分析

本项研究为回顾性研究，通过南京大学医学院附属口腔医院伦理委员会批准（批准号：NJSH- 2022NL-089）。所有患者均签署知情同意书。

1.研究对象：选取2020年8月至2022年6月于南京大学医学院附属口腔医院·南京市口腔医院正畸科就诊、处于替牙列或恒牙列早期并进行快速扩弓联合前方牵引治疗的骨性Ⅲ类错𬌗伴上颌发育不足患者26例，分为骨支抗方式组和牙支持方式组（每组13例），分别使用骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引装置［男性4例，女性9例，矫治前年龄（10.2±1.7）岁］和牙支持方式快速扩弓联合前方牵引装置［男性5例，女性8例，矫治前年龄（10.1± 1.0）岁］进行矫治。纳入标准：处于替牙列中晚期或恒牙列早期，凹面型，前牙反𬌗或对刃𬌗，安氏Ⅲ类磨牙关系，Wits值（上牙槽座点与下牙槽座点的水平距离）小于-2 mm，或ANB角（上牙槽座点、鼻根点与下牙槽座点构成的角）>-5°且<0°；排除标准：有功能矫形史或正畸治疗史，伴颌面部其他畸形（颅面综合征、唇腭裂等）及外伤史。

2.矫治方法：

（1）骨支抗方式组：上颌骨性快速扩弓装置（BMK，韩国）与上颌第一磨牙和（或）乳前磨牙的铸造带环焊接（ 图1A ），带环颊侧焊接1.143 mm（0.045英寸）不锈钢丝作为口外牵引钩，牵引钩末端位于上颌尖牙位置。分别于平行第一磨牙位置、腭中缝旁区的植入孔内各植入1枚2.0 mm×11.0 mm的支抗种植体（BHK，韩国）。扩弓器每天加力两次，每次0.2 mm。上颌骨宽度正常者加力1周，上颌骨宽度狭窄者加力2周^［ 7 ］。之后使用前方牵引面具，口外牵引方向向前下，与𬌗平面呈30°，单侧施加4.41 N矫形力，每天戴用12~14 h，下颌全天使用活动𬌗垫解除前牙锁结关系。

图1 本项研究使用的两种上颌快速扩弓方式  A：骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引装置；B：牙支持方式快速扩弓联合前方牵引装置

（2）牙支持方式组：快速扩弓装置（登特伦，德国）与上颌第一磨牙和（或）乳前磨牙的铸造带环焊接（ 图1B ），带环颊侧焊接1.143 mm（0.045英寸）不锈钢丝作为口外牵引钩，牵引钩末端位置，快速扩弓方式，矫治力方向、大小、加力时间同骨支抗方式组，下颌使用活动𬌗垫解除前牙锁结关系。

3.参考平面确定：所有患者矫治前后均拍摄头颅侧位X线片和锥形束CT（KaVo，美国），并使用Dolphin Imaging软件（Dolphin Imaging，美国）进行测量。在头颅侧位X线片上选取功能性𬌗平面（OL平面）作为X轴，以通过蝶鞍点（S点）、与OL平面垂直的直线为Y轴，同时确定前颅底平面（SN平面）、腭平面（PP平面）、下颌平面（MP平面）作为矢状向和垂直向线性指标的测量参考平面；在锥形束CT上选取上颌左右侧第一磨牙腭根根管口所在的冠状面和双侧上下颌第一磨牙𬌗接触点所在的轴平面作为冠状向指标的参考平面。

4.指标测量与计算：参考Pancherz^［ 8 ］、任留阳等^［ 9 ］、McNamara^［ 10 ］的研究方法，于头颅侧位X线片上测量矢状向线性指标10项、垂直向线性指标6项和角度8项，于锥形束CT冠状面测量冠状向指标6项。

（1）矢状向线性指标：Y-A距、Y-B距、Y-Pog距、Y-Is距、Y-Ii距、Y-Ms距、Y-Mi距［分别为上牙槽座点（A点）、下牙槽座点（B点）、颏前点（Pog点）、上切牙切缘点（Is点）、下切牙切缘点（Ii点）、上颌第一恒磨牙近中接触点（Ms点）、下颌第一恒磨牙近中接触点（Mi点）至Y轴的距离］、Wits值（A点与B点的水平距离）、前牙覆盖（上下切牙切缘点的水平距离）、上下颌磨牙相对距离（上下颌第一恒磨牙近中接触点至Y轴的水平距离差值）。

（2）垂直向线性指标：X-A距（A点至X轴的距离）、PP-Is距和PP-Ms距（分别为Is点、Ms点至PP平面的距离）、MP-Ii距和MP-Mi距（分别为Ii点、Mi点至MP平面的距离）、前牙覆𬌗（上下切牙切缘点的垂直距离）。

（3）角度：上牙槽座角（SNA角）、下牙槽座角（SNB角）、ANB角、SN-MP角（SN平面与MP平面相交的上外角）、SN-OP角（SN平面与OL平面相交的上外角）、SN-PP角（SN平面与PP平面相交的上外角）、U1-SN角（上中切牙长轴与前颅底平面相交的下内角）、L1-MP角（下颌中切牙长轴与下颌平面相交的上内角）。

（4）冠状向指标：U6cR-U6cL距（上颌双侧第一磨牙牙冠腭尖间宽度）、U6rR-U6rL距（上颌双侧第一磨牙腭根根尖间宽度）、U6aR-U6aL距（上颌双侧第一磨牙腭根牙槽嵴顶间宽度）、U6bR-U6bL距（上颌双侧第一磨牙基骨间宽度，即左右侧上颌结节与颧弓交点之间的距离）、U6R倾斜度（上颌右侧第一磨牙牙长轴与轴平面垂线的夹角）、U6L倾斜度（上颌左侧第一磨牙长轴与轴平面垂线的夹角）（ 图2 ）。

图2 锥形束CT冠状面上冠状向指标示意图

（5）指标计算：计算各指标矫治前后变化量（矫治后-治疗前）。计算矫治前后前牙覆盖变化量中骨性效应与牙性效应占比：骨性效应量为上颌骨变化量-下颌骨变化量，即Y-A距变化量-Y-Pog距变化量，骨性效应占比=骨性效应量÷前牙覆盖变化量×100%；牙性效应量为上切牙变化量-下切牙变化量，即（Y-Is距变化量-Y-A 距变化量）-（Y-Ii距变化量-Y-Pog距变化量），牙性效应占比=牙性效应量÷前牙覆盖变化量×100%^［ 11 ］。计算上下颌磨牙相对距离矫治前后变化量中牙性效应量（上颌磨牙变化量-下颌磨牙变化量），即（Y-Ms距-Y-A距）-（Y-Mi距-Y-Pog距）^［ 8 ］。

（6）一致性检验：所有数据测量均由同一名正畸科副主任医师于2周内进行3次测量，取均值作为测量结果；为确保测量的可靠性，对收集的头颅侧位X线片进行编号，由计算机产生随机数，随机抽取20%的样本（10张头颅侧位X线片），由另一名正畸科副主任医师进行测量，对两组数据进行一致性检验，组内相关系数均>0.9，说明测量值可重复性好。

5.统计学方法：使用SPSS 21.0软件，用Shaprio-Wilk方法和Levene检验证实所有定量数据均符合正态分布且方差齐，以“”形式表达；使用配对t检验分析每组矫治前后差异，使用独立样本t检验分析两组矫治前、矫治后、矫治前后变化量差异；对定性数据用频数描述，用卡方检验或Fisher确切概率法进行比较，以双侧P<0.05为差异有统计学意义。

1.每组矫治前后比较：见表1 , 2 , 3 , 4 。

（1）骨支抗方式组：矫治前后Y-A距、Wits值、Y-Is距、前牙覆盖、上下颌磨牙相对距离、X-A距、PP-Is距、前牙覆𬌗、PP-Ms距、SNA角、SNB角、ANB角、U6cR-U6cL距、U6rR-U6rL距、U6aR-U6aL距、U6bR-U6bL距差异均有统计学意义（P<0.05），其余指标差异均无统计学意义（P>0.05）。

（2）牙支持方式组：矫治前后Y-A距、Wits值、Y-Is距、Y-Ms距、前牙覆盖、上下颌磨牙相对距离、X-A距、PP-Is距、前牙覆𬌗、PP-Ms距、SNA角、SNB角、ANB角、SN-MP角、SN-OP角、SN-PP角、UI-SN角、U6cR-U6cL距、U6rR-U6rL距、U6aR-U6aL距、U6bR-U6bL距、U6R和U6L倾斜度差异均有统计学意义（P<0.05），其余指标差异均无统计学意义（P>0.05）。

2.两组比较：见 表1 , 2 , 3 , 4 。矫治前两组各项指标差异均无统计学意义（P>0.05）。骨支抗方式组和牙支持方式组分别矫治（0.7±0.2）和（0.6±0.2）年后，前牙反𬌗均解除，磨牙建立中性或远中关系。

（1）矢状向线性指标：两组Y-Is距、Y-Ms距、前牙覆盖、上下颌磨牙相对距离矫治前后变化量差异均有统计学意义（P<0.001），其余矢状向线性指标矫治前后变化量差异均无统计学意义（P>0.05）。骨支抗方式组前牙覆盖变化量（4.45 mm）中，骨性效应量为3.58 mm，占比80%，其中上颌骨变化量为2.77 mm，下颌骨变化量为-0.81 mm；牙性效应量为0.87 mm，占比20%，其中上切牙变化量为0.46 mm，下切牙变化量为-0.41 mm。牙支持方式组前牙覆盖变化量（6.14 mm）中，骨性效应量为3.83 mm，占比62%，其中上颌骨变化量为2.69 mm，下颌骨变化量为-1.14 mm；牙性效应量为2.31 mm，占比38%，其中上切牙变化量为2.27 mm，下切牙变化量为-0.04 mm。骨支抗方式组上下颌磨牙相对距离变化量为2.54 mm，牙性效应量为-1.05 mm，其中上磨牙变化量为-1.52 mm，下磨牙变化量为-0.47 mm。牙支持方式组上下颌磨牙相对距离变化量为4.92 mm，牙性效应量为1.09 mm，其中上磨牙变化量为0.43 mm，下磨牙变化量为-0.66 mm。

（2）垂直向线性指标：X-A距、PP-Is距、PP-Ms距矫治前后变化量的两组差异均有统计学意义（P<0.001），其余垂直向线性指标矫治前后变化量的两组差异均无统计学意义（P>0.05）。

（3）角度：SN-MP角、SN-OP角、SN-PP角、UI-SN角矫治前后变化量的两组差异均有统计学意义（P<0.05），其余角矫治前后度矫治前后变化量的两组差异均无统计学意义（P>0.05）。

（4）冠状向指标：两组U6R和U6L倾斜度矫治前后变化量差异均有统计学意义（P<0.001），其余冠状向指标矫治前后变化量的两组差异均无统计学意义（P>0.05）。

3.典型病例

（1）病例1：见 图3 , 4 , 5 。患者女性，9.5岁，替牙列期。临床检查：正面观面部左右侧不对称；侧面观为凹面型。口内检查：双侧尖牙、磨牙均为近中关系，覆盖-3 mm，反覆𬌗2.2 mm，上下颌中线对位正。诊断：安氏Ⅲ类、骨性Ⅲ类错𬌗。治疗过程：采用骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引装置进行矫治，扩弓器每天加力2次，加力时间为1周，之后进行常规前方牵引治疗。矫治5个月后凹面型改善，前牙反𬌗解除，磨牙基本建立中性关系。矫治后X线头影测量结果显示：上颌骨前移，Y-A距增加2.8 mm，下颌骨后退，Y-Pog距减少0.5 mm，上下颌骨前部相互位置关系改善，ANB角增大5.1°，Wits值增加5.3 mm，SN-MP角减少0.3°，U1-SN角增加2.9°，L1-MP角减少4.5°，前牙覆盖增加5.0 mm，上磨牙少量前移，Y-Ms距增大0.6 mm，上磨牙未伸长。

图3 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例1）骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后面像  A：矫治前正面像；B：矫治前正面微笑像；C：矫治前侧面像；D：矫治中正面像；E：矫治中正面微笑像；F：矫治中侧面像；G：矫治后正面像；H：矫治后正面微笑像；I：矫治后侧面像

图4 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例1）骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后口内像 A：矫治前右侧𬌗像；B：矫治前正面𬌗像；C：矫治前左侧𬌗像；D：矫治前上颌𬌗面像；E：矫治前下颌𬌗面像；F：矫治中右侧𬌗像；G：矫治中正面𬌗像；H：矫治中左侧𬌗像；I：矫治中上颌𬌗面像；J：矫治中下颌𬌗面像；K：矫治后右侧𬌗像；L：矫治后正面𬌗像；M：矫治后左侧𬌗像；N：矫治后上颌𬌗面像；O：矫治后下颌𬌗面像

图5 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例1）骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后头颅侧位X线片 A：矫治前；B：矫治后

（2）病例2：见 图6 , 7 , 8 。患者女性，8.5岁，替牙列期。临床检查：正面观面部左右侧不对称；侧面观为凹面型。口内检查：右侧尖牙、磨牙为中性关系，左侧尖牙、磨牙为近中关系，覆盖-2.5 mm，反覆𬌗1.0 mm，上下颌中线对位不正。上、下牙弓轻度拥挤。诊断：安氏Ⅲ类、骨性Ⅲ类错𬌗。治疗过程：采用牙支持方式快速扩弓联合前方牵引装置进行矫治，扩弓器每天加力2次，加力时间为1周，之后进行常规前方牵引治疗。矫治6个月后凹面型改善，前牙反𬌗解除，磨牙建立远中关系。矫治后X线头影测量结果显示：上颌骨前移，Y-A距增加2.2 mm，下颌骨后退，Y-Pog距减少1.5 mm，上下颌骨前部相互位置关系改善，ANB角增大3.7°，Wits值增加5.0 mm，SN-MP角增加0.2°，U1-SN角增加7.4°，L1-MP角减小0.8°，前牙覆盖增加5.0 mm，上磨牙Y-Ms距增加2.0 mm，上磨牙伸长1.4 mm。

图6 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例2）牙支持方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后面像 A：矫治前正面像；B：矫治前正面微笑像；C：矫治前侧面像；D：矫治中正面像；E：矫治中正面微笑像；F：矫治中侧面像；G：矫治后正面像；H：矫治后正面微笑像；I：矫治后侧面像

图7 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例2）牙支持方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后面像 A：矫治前右侧𬌗像；B：矫治前正面𬌗像；C：矫治前左侧𬌗像；D：矫治前上颌𬌗面像；E：矫治前下颌𬌗面像；F：矫治中右𬌗侧像；G：矫治中正面𬌗像；H：矫治中左侧𬌗像；I：矫治中上颌𬌗面像；J：矫治中下颌𬌗面像；K：矫治后右侧𬌗像；L：矫治后正面𬌗像；M：矫治后左侧𬌗像；N：矫治后上颌𬌗面像；O：矫治后下颌𬌗面像

图8 骨性Ⅲ类错𬌗患者（典型病例2）牙支持方式快速扩弓联合前方牵引矫治前后头颅侧位X线片  A：矫治前；B：矫治后

上颌骨腭中缝以及周围骨缝（额颌缝、颧颌缝、颧颞缝及翼腭缝）的生长是上颌骨的主要生长方式^［ 12 ］。快速扩弓提供的矫形力可有效松解腭中缝以及上颌骨与周围颅颌面复合体相接的骨缝，激活成骨与破骨的改建过程。上颌前方牵引治疗同期联合快速扩弓可增强前方牵引促进上颌骨生长的疗效^{［ 13 , 14 ］}。理想的上颌前方牵引方向与𬌗平面呈向前向下30°时，此时上颌骨发生向前下的生长^［ 15 ］。

传统牙支持方式前方牵引的口外力作用于磨牙，再传导至上颌骨，在对上颌骨施加向前下方的牵引力时，不利的变化不可避免，具体表现为上颌骨向前上旋转、下颌骨向后下旋转、上切牙唇倾和下前牙舌倾、上颌磨牙前移及伸长，进而导致上颌牙弓长度缩小，后续恒牙萌出空间不足，前牙覆𬌗减小以及下面高增加^{［ 5 ， 16 , 17 , 18 , 19 ］}，这对存在高角或开𬌗倾向的患者不利。已有研究显示，替牙早期使用Hyrax扩弓器联合前方牵引器矫治安氏Ⅲ类错𬌗时，前牙覆盖变化量中骨性效应占比40%，牙性效应占比为60%^［ 11 ］。上颌前方牵引的目的是尽可能获得有利的骨性矫形效应，降低不利的牙齿代偿效应，因此有学者使用骨性支抗进行上颌前方牵引，通过口外力直接或间接作用于骨性支抗，对颌骨产生前方牵引作用。目前，骨性支抗有粘连牙、种植体、微钛板以及支抗种植体等方式^{［ 20 , 21 , 22 , 23 , 24 ］}，其中临床常用微钛板及支抗种植体。微钛板一般植于上下颌骨基骨区，但因植入位置深，植入和取出手术创伤较大，费用较高，患者接受度较低。相比微钛板，支抗种植体可直接植入口内，操作简单，患者容易接受。支抗种植体一般选择植于骨质稳定的区域，包括上颌骨颧牙槽区及腭中缝旁区^{［ 7 ， 25 , 26 , 27 , 28 ］}。本项研究骨支抗方式组通过将2枚支抗种植体植入上颌腭中缝旁区，提供类似绝对支抗的作用，以尽量减少口外矫形力对上颌磨牙及上前牙的影响。

关于上颌前方牵引的治疗时机，大部分学者认为最佳治疗时机为替牙早期^{［ 18 ， 25 ］}，而对于处于替牙列中晚期及恒牙列早期的患者，虽然其已错过最佳治疗时机，但此时快速扩弓联合前方牵引仍是一种有效的治疗手段^{［ 4 ， 6 ， 29 ］}。本项研究骨支抗方式组和牙支持方式组患者矫治前年龄分别为（10.1±1.0）和（10.2±1.7）岁，矫治时间分别为（0.7±0.2）和（0.6±0.2）年，经过矫治两组均取得明显疗效，前牙反𬌗解除，上下磨牙咬合关系调整为中性或远中关系。

本项研究两组矢状向指标结果显示，骨支抗方式组和牙支持方式组上颌骨均出现明显的向前生长（SNA角和Y-A距），但两组矫治前后相关指标变化量差异均无统计学意义，与Merwin等^［ 30 ］的结果一致。然而，Cevidanes等^［ 29 ］和Cornelis等^［ 31 ］报道使用传统牙支持方式快速扩弓联合种植体支抗前方牵引，较传统牙支持方式快速扩弓联合前方牵引组，上颌骨前移量更多，这可能由于种植体支抗植于上颌骨颧牙槽区，患者可以全天使用Ⅲ类牵引，而传统牙支持方式快速扩弓联合前方牵引治疗组的前方牵引时间较短。本项研究两组患者下颌均发生向后移动，伴随上颌骨向前移动，导致Wits值和ANB角增加，但两组矫治前后变化量差异无统计学意义。与骨支抗方式组相比，矫治后牙支持方式组U1-SN角及前牙覆盖增加更多，这可能由于牙支持方式组前方牵引的矫形力作用于磨牙，磨牙发生前移及前牙唇倾。本项研究牙支持方式组矫治前后前牙覆盖变化量中骨性效应量为3.83 mm，占比62%，牙性效应量为2.31 mm，占比38%。与以往研究相比^［ 7 ］，牙支持方式组中牙性代偿变化减小，可能与本项研究使用第一磨牙及第一乳磨牙连冠，增强了磨牙支抗相关。本项研究骨支抗方式组矫治前后前牙覆盖变化量中，骨性效应量为3.58 mm，占比80%，牙性效应量为0.87 mm，占比20%。说明骨支抗方式组中骨性效应对前牙反𬌗解除的贡献较大，而牙性代偿效应不明显，但骨支抗方式组上颌磨牙也发生少量向前移动，上切牙发生少量唇倾，无法完全避免牙性代偿效应，这可能与支抗种植体存在微小位移或矫正装置变形相关，也与其他使用骨支抗方式前方牵引面具的研究结果类似^{［ 7 ， 29 ， 32 ］}。

本项研究两组垂直向线性指标及角度结果显示，前方牵引治疗的矫形力可促进上颌骨向前下生长，下颌骨在反作用力作用下向后下移位。牙支持方式组上颌磨牙伸长，X-A距增大，SN-PP角减小，这与逯之瑶等^［ 27 ］关于牙支持方式快速扩弓联合前方牵引后上颌骨发生逆时针旋转的结论一致；而骨支抗方式组中，上颌骨逆时针旋转趋势不明显，下颌骨顺时针旋转量也较少，这可能与腭部2枚支抗种植体能有效减少上颌磨牙伸长相关，与之前骨支抗方式联合前方牵引的研究结论一致^［ 25 ］。由于牙支持方式组PP-Ms距增加，磨牙伸长，导致牙支持方式组SN-OP角增大。此外，骨支抗方式组上颌切牙更多地向下移动，有利于前牙覆𬌗的改善。

本项研究两组冠状向指标结果显示，骨支抗方式组和牙支持方式组扩弓后上颌第一磨牙牙冠宽度、牙根宽度均显著增加，但矫治前后变化量两组差异均无统计学意义；牙冠宽度增加量多于牙根，说明牙冠发生颊倾，U6R和U6L倾斜度的增加也证实此点，但骨支抗方式组牙冠倾斜度变化较牙支持方式组小，原因可能为骨支抗方式组中的种植体支抗提供类似绝对支抗的作用，扩弓时可以对抗上颌骨周围结构的阻力，骨性扩弓效应明显^［ 33 ］，但因存在上颌骨腭侧骨骼阻力，骨支抗方式组上颌磨牙也可发生牙冠颊倾、腭尖下垂等不良反应，但牙齿颊倾程度较牙支持方式组小。此外，牙支持方式组扩弓后磨牙牙冠明显颊倾，这可能与牙支持方式组SN-MP角的增加相关。

综上，上颌快速扩弓联合前方牵引能有效促进上颌骨向前下生长，其中骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引能有效防止上切牙唇倾和上磨牙伸长、前移及颊倾等不利的牙齿代偿效应，因此推测骨支抗方式快速扩弓联合前方牵引可能对存在高角或开𬌗倾向的骨性Ⅲ类错𬌗患者有利。但本项研究是小样本量的探索性回顾研究，且未设置阴性对照，无法评价颌骨自身生长发育的影响；此外，骨性Ⅲ类错𬌗的形成机制复杂，矫治周期较长，关于骨支抗方式前方牵引和牙支持方式前方牵引的远期效果还需进一步扩大样本量进行观察研究。