现代口腔正畸已有多年的历史了,其中有显著的几个发展阶段,各个阶段都具有其代表性的矫治器。
而在今年的美国正畸年会上,一款叫INBRACE的舌侧矫治器吸引了医生们的目光,对于这款舌侧矫治器,我们可以发现它的样子与原理和目前我们所熟知的各种固定、无托槽矫治器都不同,今天,我们一起了解一下矫治器在临床应用中的优势与局限性,以及这款最新的INBRACE矫治器的原理与由来,现代口腔正畸的发展!
第一阶段:标准方丝弓矫治器
第一阶段是以EdwardAngle为代表所发明的标准方丝弓矫治器。
这是从以往所用的有限功能活动矫治器向全方位控制和移动牙齿的多功能固定矫治器发展的一个巨大飞跃。随后,众多正畸学科的临床大师们各自创立了多种针对不同临床错牙合畸形分门别类采用的行之有效的治疗方法和系统。这时的固定矫治器多以带环的形式固定在牙齿上,托槽的槽沟(wireslot)垂直于牙冠长轴,槽沟的插入角垂直于所接触的牙面,这即是人们常说的零倾斜和零转矩的标准方丝弓。由于在正常牙列中弓丝平面上每个牙齿的托槽槽沟处未必都是零倾斜和零转矩,加之牙齿厚薄高低因牙而异,且每个患者还存在个体差异,正畸医生需要经过很长时间的专业训练,才能掌握这项技术,将一条笔直的方丝弯制成能将牙齿移动到正确位置的弓形。这一阶段正畸矫治器的特点是针对每个患者个体化设计,全凭医生看患者时的一双手和一把钳。所用的材料,开始是较软的金合金,材料价格昂贵不说,弯制弓丝的操作十分复杂、耗时,技术要求高,治疗时间长,因此矫正牙齿只是极少数权贵们的特权。随后开始采用不同型号和尺寸的不锈钢丝,使得材料价格有所下降,但是医生所费工时持高不下,牙齿正畸矫正仍是少数人的专享。
第二阶段:直丝弓技术
正畸矫治器的第二个飞跃,应归功于LawrenceAndrews。他以研究上百例正常牙列者咬合为基础,测量和记录了他们每个牙的高低、厚薄、倾斜角和转矩。并将这些参数用于每个牙齿正畸托槽基底部的设计,从而发明了直丝弓技术,使得正畸医生不必把上面所提的那些牙齿参数在临床使用时弯制在弓丝上。
几乎同时代出现的镍钛合金,因为有记忆,且移动牙齿的范围大,虽然难于弯制,却正可扬其长避其短,对直丝弓技术的推广起到了推波助澜的作用。这项技术仅需医生针对患者个体牙齿排列的特殊需求,在治疗后期对不锈钢丝加以微细调整,大大减少了医生劳动量,充分简化了正畸治疗。当今世界上流行的各种不同的固定正畸矫治器,多为Andrews最初版直丝弓技术的翻版。这一类矫治器功能齐全,治疗手段完备,经过百余年积累可适用于各种不同错牙合畸型的有效治疗。当前世界上各大学府正畸专业教授的正畸技术多属此类。
直丝弓技术虽然相对于前一阶段标准方丝弓技术有长足改进,但仍存在一些难以回避的弱点:
①尽管不乏努力想使戴矫治器成为风尚,终归有碍美观;
②因将弓丝固定在托槽上所用的皮圈(Oring)很容易发生强度流失,加上牙齿做近远中移动时需要不断调整扩展间隙的推簧(opencoil)或更换关闭间隙所用的链状橡皮圈(powerchain),使得患者需要复诊次数多;
③牙齿移动需要弓丝相对托槽滑动,因此产生的摩擦力很难估量,导致医生偏于用强力而造成对牙齿和周围组织的伤害,给患者带来疼痛;
④凸出于牙面的矫治器,会对唇颊组织造成磨损而产生不适;
⑤刷牙难和剔牙难易造成食物和菌斑、牙石的残留而影响口腔卫生。近一二十年,人们针对以上直丝弓正畸矫治技术的缺点做了诸多改进,其中较重要的是采用自锁托槽。
这种改进不再需要皮圈固定弓丝,因而减少了患者复诊次数;同时因没有皮圈的强力结扎,减少了牙齿移动时摩擦力过大问题。事实证明牙齿移动无需强力,往往轻而持续的力移动牙齿反而更有效,况且轻力会减少患者痛苦和对牙齿周围组织的伤害。
第三阶段:无托槽隐形矫治
现代正畸矫治技术发展的第三阶段是以隐适美(Invisalign)为代表的可摘戴式无托槽隐性矫矫治技术(无托槽隐形矫治),它是近20年来对传统正畸矫治技术最强有力的挑战。其具体表现于,首先在实施治疗之前通过计算机模拟,精细确定每一个牙齿的位置和咬合。这种先确立目标再考虑治疗手段和途径的“有的放矢”的思维方式,毫无疑问优于“摸着石头过河”的传统正畸思维。其二是放弃了金属弓丝和托槽,转而采用最新的透明塑料材料,在美观和舒适度上前进了一大步。由于可摘戴的优势,患者可以照常刷牙和剔牙,最大程度上解决了口腔卫生的忧患。
但是,无托槽隐性矫治技术在给牙齿施力方面有着严重的缺陷,即对牙齿只能施推力而不能施拉力,使功效顿时减半。
另一方面,固定矫治技术将施力一方的弓丝与受力一方的托槽(亦或与托槽粘接在一起的牙齿)固定在一起,弓丝所发的力可直接施加于受力的牙齿一方,除了施力方与受力方之间存在舒缓(slop)因素以外,施力近乎完全在受力方的牙齿上得到充分表达。因此固定矫治技术对牙齿的位置控制是全面和充分的。无托槽隐形矫治技术则不同,除了施力方的塑料托与受力方的牙齿之间有舒缓外,施力方只有依靠推力来驱动受力方牙齿的移动,除了某些单方向的(如颊舌向)简单的倾斜移动需要推力直接施加于牙面上,其他稍复杂些的移动,如有控制的牙齿平移或纠正扭转和转矩等,都要依靠粘接附件所提供的推面来完成。多数病例附件遍布多牙,致使无托槽隐性矫治技术美观上的优势,被大大地打了折扣。
另外除了力的传递方式有缺陷以外,矫治力的大小是由相继两个塑料托之间所允许的牙齿移动量大小来决定,但牙齿的移动往往落后于设计,而且这种落后的状况,随着治疗的进行而逐渐加剧,造成要么塑料托不吻合,根本戴不上,要么强行戴,造成施力过大,给患者造成痛苦与不适。
再有,可摘戴的优势是便于患者饮食和清洁牙齿,但也有患者丢失矫治器、患者忘戴和不配合而不戴或少戴的缺点,导致牙齿发生非控制下的自由移动,从而加重塑料托的不吻合,最终结果是治疗无进展或无效。对于这种情况的处理方法是实施中途调整(mid-coursecorrection)或微调(refinement)。由于这种矫正技术的内在缺陷,需要多次中途调整或微调的病例屡见不鲜,正畸治疗最终半途而废,不了了之的也不乏其数。
第四阶段:个体化舌侧矫正技术的涌现
现代正畸矫治技术发展的第四阶段是个体化舌侧矫治技术的涌现。从时间上讲,舌侧矫治技术早于透明塑料托矫治,但是这项技术的推广度远低于传统直丝弓矫正和透明塑料托矫治,特别是在简化使用方面有待于革命性的改进,才会有它的市场。最初由CravenKurz为首推出的Ormco舌侧矫正器,很大程度上类似于将唇侧矫正器粘在舌侧,但由于舌侧牙面的规则程度远低于唇侧牙面,大大增加了医生在临床上对弓丝的弯制,费时费力。在那之后陆续出现了一些间接粘接托槽的技术,通过实体排牙(physicalsetup),发现了一些正常牙列中托槽位置遵循的某些规律,用以减少临床弓丝的弯制和简化操作。但这种做法多附带有相当复杂的技工操作,即便临床操作得到有限的简化,终难摆脱繁琐、难学难用和治疗时间过长的印象。
透明塑料托矫治技术首次把计算机图像模拟(