
良好的前牙转矩控制对取得理想的正畸疗效具有重要意义。无托槽隐形矫治器有特殊的施力方式及材料性能,其对前牙转矩的控制有一定局限。因此,探讨如何提高无托槽隐形矫治技术中前牙转矩控制具有重要临床意义。本文阐述传统固定矫治技术对前牙转矩控制的方法,无托槽隐形矫治器对前牙转矩控制的效率、难点以及增强前牙转矩控制的策略,以期为临床治疗提供参考。
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转矩是指牙冠或牙根向唇侧或舌侧倾斜,是一种垂直于牙长轴的旋转[1],分为正转矩和负转矩。正转矩指根舌向转矩(或称冠唇向转矩),负转矩指根唇向转矩(或称冠舌向转矩)[2]。转矩仅可通过力偶作用获得,而力偶在使牙根向一个方向移动的同时也可使牙冠向相反方向移动[2]。正畸治疗时前牙转矩不仅可影响前牙区美观,还可能影响后牙咬合关系和牙弓的稳定,因此,前牙转矩控制对理想治疗效果的达成具有重要意义[3]。
自1997年计算机辅助设计与辅助制作技术引入正畸治疗领域以来[4],无托槽隐形矫治随即成为一股新的技术力量。相比于传统固定矫治器,无托槽隐形矫治器更美观、舒适,有利于口腔清洁以及缩短椅旁时间[5]。但目前普遍认为无托槽隐形矫治器受材料性能的影响[6],其总体效率和稳定性不如固定矫治器[5,7],治疗复杂病例的难度也更高[8]。由于无托槽隐形矫治器独特的加力方式,其对牙齿三维方向的控制尚不十分精确,易导致移动效率未达预期。无托槽隐形矫治中牙齿转矩的表达与设计值之间常存在差别。减数患者无托槽隐形矫治的牙移动难度较大,减数矫治需大量内收前牙时,易因钟摆效应及过山车效应出现转矩失控。因此,探讨如何提高无托槽隐形矫治技术中前牙转矩控制具有重要的临床意义。
固定矫治中转矩的表达受牙解剖形态、托槽种类、弓丝尺寸、弓丝材料特性、余隙角、托槽位置等因素影响[9, 10]。采用减数矫治改善双颌前突是正畸临床常见的治疗模式,当代矫治技术中常采用直丝弓滑动法整体内收前牙以关闭减数间隙。然而,由于关闭减数间隙时颌内牵引施力点常位于前牙阻抗中心的
方,前牙牙冠易发生舌向倾斜,出现前牙转矩丢失。因此,在前牙转矩控制方面,学者们进行了大量的尝试与探究。目前,固定矫治技术中常用的前牙转矩控制方法主要有以下几种。
1.方丝弓第三序列弯曲:利用转矩钳工具可于方丝弓上弯制第三序列弯曲,从而达到控制转矩的目的。方丝弓所具有的颊舌向宽度能在槽沟内生成一对力偶,定量、定向地实现针对牙齿转矩的有效控制[11]。直丝弓托槽槽沟倾斜的方向使平直的弓丝也能在牙齿上施加转矩力。
2.于方丝上加上摇椅:摇椅弓可以使前牙产生冠唇向或根舌向的正转矩。摇椅弓深度的改变可引起整个力系的改变,其每加深1 mm,弓丝转矩度增加3°。
3.方丝弯制附加曲:于方丝弓上弯制附加曲可有效进行转矩控制,实现单纯的转矩力偶,使该牙段形成独立的受力单位,且矫治力更柔和[10,12]。
4.转矩辅弓:转矩辅弓是Begg矫治技术中一种对前牙施加转矩控制的简单有效的方法,尤其适用于精细调整阶段前。门形辅弓也是同类产品,可对牙根过于唇向倾斜的单颗牙施加根舌向转矩。
双牙弓前突和牙列拥挤的患者多选择减数4颗前磨牙解除拥挤,改变突度,上下切牙回收以改善面型。使用无托槽隐形矫治器关闭长距离减数间隙的过程中,较易产生牙倾斜移动,进而导致前牙转矩丢失,减数间隙两侧牙向缺隙处倾斜,同时伴前牙覆
加深、后牙开
,也即过山车效应[13]。
Simon等[14]发现无托槽隐形矫治器对>10°的前牙转矩实现率仅为41.9%。Hong等[15]和Jiang等[16]的研究显示,非减数无托槽隐形矫治患者的前牙转矩实现率分别为46.81%和35.21%。Jiang等[16]通过锥形束CT重建虚拟牙根,探究无托槽隐形矫治器对中切牙进行4种类型矢状向移动的矫治效率,结果显示控根移动效率最低,为35.21%[16],但牙齿移动类型确实为控根移动。相反,整体舌侧移动时,可有80%的牙齿发生舌向倾斜移动。
上述研究结果说明,对于无托槽隐形矫治器而言,转矩的实际表达量与预期值之间存在一定差距,且牙齿移动类型可影响转矩的表达。当进行单纯倾斜移动和控根移动时,无托槽隐形矫治器在牙移动方式上有较强的控制能力,不易发生非预期移动,虽然移动量仍不足,但这是无托槽隐形矫治转矩控制中可充分利用的特点。
1.力学效应的复杂性和难预测性:无托槽隐形矫治器的矫治力主要来自热压膜材料变形后的回弹力,施力模式为“就位-驱动模式”。患者牙齿实际位置和矫治器的预期牙齿位置之间存在差距,当无托槽隐形矫治器戴入后,其产生一定量的形变,由此产生矫治力驱动牙齿移动[17]。
若想实现转矩移动,则需在无托槽隐形矫治器的上切牙部位形成有效力偶[18]。有效力偶的形成需要矫治器在牙龈边缘附近产生一个倾斜力,同时于牙齿另一侧的切缘附近产生一个反向倾斜力[17]。而Hahn等[18]的实验结果显示,当这两个力同时作用于牙齿时,可同时产生沿牙长轴方向的副作用力,这一副作用力对牙根产生压低力,可降低矫治器与牙面的贴合程度,导致不能建立有效的力偶以完全实现预期的转矩移动。
2.材料力学性能的制约:理想的无托槽隐形矫治器材料应同时具备适当的刚度和弹性[19]。刚度能帮助矫治器抵抗一定的弹性形变,并产生牙齿移动所需的力和力矩。而弹性使患者便于摘戴矫治器,实现矫治器的良好就位。若矫治器材料弹性不足则易导致摘戴困难。相反,若矫治器材料刚度较低,则难以产生牙齿移动所需的矫治力。应用无托槽隐形矫治器关闭长距离减数间隙的过程中,若材料刚度不足则难以形成有效的力偶实现转矩控制。
口内环境中无托槽隐形矫治器材料力学性能随时间推移而下降[20],老化后抗蠕变能力下降[21],即使仅戴用1周,表面粗糙度和力学性能也可产生变化[22]。研究显示,戴用1和2周的矫治器表面粗糙度和力学性能与未戴用前的差异均有统计学意义[23]。另外,体外恒温水浴和应力状态下,无托槽隐形矫治器产生的矫治力存在较快速的衰减[24],这种应力松弛现象可降低矫治器对牙齿转矩的控制效果[19]。
3.易受固位及患者依从性影响:牙齿形态可直接影响无托槽隐形矫治器与牙齿之间的固位,进而影响矫治效能。若牙冠较短,则矫治器难以实现足够稳定的卡抱,不利于转矩控制。此外,压力嵴、
垫等设计可减小矫治器与牙齿的接触面积,也可能削弱矫治器对牙的控制能力。
无托槽隐形矫治器要求患者每天戴用20 h以上,作为可摘卸矫治器,需要足够的患者依从性。Thirumoorthy和Gopal[25]评估了完成无托槽隐形矫治的2 644例患者,25.7%的患者表现出较差的依从性。当患者不能保证足够的戴用时间时,无托槽隐形矫治器与牙面不贴合的概率增加,牙易产生倾斜移动,导致转矩失控。此外,治疗过程中常需患者能按照医嘱配合使用橡皮筋等辅助手段,若患者无法配合也可影响转矩的控制。
1.合理设计步骤,采用分步式移动:减数病例无托槽隐形矫治中若同时进行几种类型的牙移动,则常不易获得理想的治疗效果。内收前牙的过程中建议使用分步式移动。分步式移动是将不同类型的牙移动分步进行。部分错
畸形复杂的患者,如安氏Ⅱ类2分类错
,不仅存在矢状向问题,也存在垂直向问题。此时,若同时进行唇倾、压低以及内收前牙,则常难以获得满意的疗效,甚至丢失对前牙转矩的控制。对伴前牙舌倾的患者,应先调整前牙转矩,再进行前牙内收。对伴前牙深覆
的患者,应先压低前牙,打开咬合,再内收前牙。当前牙舌倾与深覆
同时存在,进行无托槽隐形矫治方案设计时应遵循先调整前牙转矩,再打开咬合,最后内收前牙的顺序,将3种移动分步进行。
目前,前牙内收的方式一般有一步法和两步法。一步法,是指将切牙和尖牙作为一个整体同时内收。两步法,是指先拉尖牙向远中,再内收切牙。对于长距离减数间隙的关闭,建议采用两步法进行前牙内收。已有研究显示,相比一步法,两步法内收可降低支抗牙牙周膜所受应力,减少后牙支抗丢失[26]。而且两步法中,由于尖牙先向远中移动,矫治器可更好地包裹尖牙近中面,有利于实现前牙转矩控制。
另外,可通过适当增加矫治器副数,减小每步的移动量提升无托槽隐形矫治对前牙转矩的控制。Upadhyay和Arqub[27]指出,若移动量较大,过高的应力可能导致无托槽隐形矫治器材料的疲劳累积,引起矫治力的快速衰减。而较小的移动量能放慢矫治力衰减的速度,可于矫治器戴用期间对牙齿施以较缓和持续的矫治力[27]。
2.适度过矫治,不主动丢失转矩:由于存在矫治效率不足的问题,方案设计阶段需进行过矫治设计。过矫治是指预估可能损失的牙齿移动量,将牙齿预设至超过理想位置的状态,从而补偿损失的移动量,使牙实际移动结果更接近理想位置[28]。Palone等[29]的回顾性研究显示,进行矫治设计时应参考预期移动量加入适宜的过矫治量,过矫治移动量应接近预期移动量的20%。
无托槽隐形矫治内收前牙时易出现转矩丢失,前牙常呈舌倾并伴伸长。因此,临床矫治设计时应于前牙内收时增加正转矩,同时加入一定的压低过矫治,以对抗前牙的舌倾及伸长趋势。但应注意过矫治设计量的合理性,避免牙周膜和根尖受到过大应力,降低牙周损伤、根尖吸收等风险。
设计前牙内收方案时需格外谨慎主动丢失转矩的情况。内收前牙的过程中不可避免发生转矩丧失。对于部分本身存在唇倾的前牙,即便不设计减小转矩,前牙内收过程中丧失的转矩也可一定程度减少前牙唇倾度。而对于本身较直立甚至舌倾的前牙,主动丢失转矩可大大增加前牙转矩失控的风险,导致疗效不理想。对于部分需要舌倾代偿的前牙,如安氏Ⅱ类错
患者的上前牙及安氏Ⅲ类错
患者的下前牙,不建议于前牙内收时额外设计转矩减小。
3.监控牙周和牙根状态:Elhaddaoui等[30]的荟萃分析显示,目前无托槽隐形矫治发生牙根吸收的概率为0%~46%,其中有6%为重度牙根吸收(牙根吸收>20%)。Sendyk等[31]的回顾性研究显示,正畸治疗过程中骨开窗和骨开裂的发生与牙齿移动方向及正畸施力的频率和大小密切相关。因此,无托槽隐形矫治时应对患者牙周及牙根状况进行实时监控,灵活调整矫治设计。
建议应用锥形束CT对牙槽骨及牙根情况进行充分的评估以降低风险。Maddalone等[32]发现锥形束CT对骨开裂、骨开窗的检出率远高于根尖片,具备较高的精度。根尖吸收的本质是牙根体积的缩小,应用锥形束CT三维重建技术可较准确地实现牙根体积变化量评估[33],其可规避二维影像中的伪影、牙根影像重叠等局限性,能相对真实地反馈牙根体积和形态的变化[33]。
对前牙设计转矩调整和压低前,应对牙根周围牙槽骨量及牙根与唇舌侧骨皮质的位置关系进行评估,谨慎设置牙移动量。前牙牙轴过于唇倾或舌倾均可能对牙周组织及牙根造成损伤,因此转矩丧失或转矩控制过度均有可能造成风险。前牙内收过程中前牙转矩丢失出现前牙舌倾时,前牙根尖易挤压唇侧骨皮质,进而导致根尖吸收。对前牙设计过量压低时,根尖可能因为局部应力过大而发生吸收。对前牙设计过量的正转矩时,根尖也可能因与骨皮质的挤压而发生吸收,同时唇侧也有骨开窗和骨开裂的风险。
4.应用种植体支抗增强转矩控制:对于部分前牙内收量较大或前牙本身较直立甚至舌倾的患者,仅单独应用无托槽隐形矫治常难以实现良好的前牙转矩控制。种植体支抗作为一种增强支抗的手段现已广泛应用于临床,通过与无托槽隐形矫治器联合应用,可获得良好的前牙转矩控制。一方面,联合应用种植体支抗可增强无托槽隐形矫治器的固位,从而增强对前牙转矩的控制;另一方面,种植体支抗可通过改变
平面调整转矩;此外,种植体支抗还可直接对前牙施以调整转矩的力偶。
临床可通过以下方式进行种植体支抗与无托槽隐形矫治器的联合应用,以增强前牙转矩控制:①于无托槽隐形矫治器上设置牵引扣,将支抗种植体植入前牙牙根之间,于牵引扣和支抗种植体之间悬挂橡皮圈(图1A)。②两步法内收前牙时侧切牙与尖牙间可产生间隙,将支抗种植体植入双侧前牙牙根之间,将橡皮圈悬挂于两枚支抗种植体上,橡皮圈通过侧切牙与尖牙的间隙绕至前牙腭侧(图1B)。③于切牙腭(舌)侧粘接舌扣,将支抗种植体植入前牙牙根之间,橡皮圈悬挂于支抗种植体后绕过牙冠切缘悬挂于舌扣上(图1C)。④于尖牙上粘接长牵引钩,将支抗种植体植入后牙区牙根间,于长牵引钩和支抗种植体之间悬挂橡皮筋(图1D)。


注:黄色为牵引橡皮圈;淡蓝色为无托槽隐形矫治器;深蓝色为牵引扣
无托槽隐形矫治技术中,前牙转矩的控制有一定的难度。治疗前应进行合理的步骤设计,并辅以适度的过矫治。治疗过程中应用锥形束CT监控牙周和牙根的变化。当矫治难度较大时,可配合应用种植体支抗增强转矩控制。以上几点可有效提升转矩控制效果。同时,应认识到当进行单纯倾斜移动或控根移动时,无托槽隐形矫治器在牙移动方式上具有较强的控制能力。临床医师应善于应用无托槽隐形矫治技术的优势,提升临床治疗效果。
谢贤聚. 无托槽隐形矫治技术的前牙转矩控制[J]. 中华口腔医学杂志, 2024, 59(3): 290-294. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20240103-00004.
作者声明不存在利益冲突
1.以下哪项不是传统固定矫治器对前牙转矩的控制方法()
A.方丝弓上加正转矩
B.转矩辅弓
C.高转矩托槽
D.正轴簧
2.关于无托槽隐形矫治器控制前牙转矩的难点,不正确的是()
A.力学效应的复杂性
B.对前牙预设控根移动时容易产生额外的倾斜移动
C.固位力易受牙冠形态的影响
D.矫治器材料发生应力松弛
3.无托槽隐形矫治中安氏Ⅱ类2分类深覆
减数病例前牙移动的正确顺序是()
A.内收—唇倾—压低
B.压低—内收—唇倾
C.唇倾—压低—内收
D.唇倾、压低、内收同时进行
4.无托槽隐形矫治过程中评估根尖状态的最佳影像学手段是()
A.锥形束CT
B.根尖片
C.头颅侧位X线片
D.曲面体层X线片
5.对需内收前牙的病例行无托槽隐形矫治时,以下不利于前牙转矩控制的是()
A.采用“两步法”回收前牙
B.配合使用种植体支抗
C.前牙设计一定的唇倾过矫治
D.需舌倾代偿的前牙设计一定量的负转矩





















