MSE骨性扩弓对成人上牙弓狭窄扩弓效果的CBCT分析

郑如松，陈 菲，孙雪玉，李岩涛

骨性上牙弓狭窄是临床上常见的一种错牙合形式，多表现为牙弓狭窄(V形)，腭盖高拱，牙列拥挤，后牙反牙合(单侧或双侧)。对此类错牙合临床上常见的治疗方法有下述几种：快(慢)速扩弓(rapid/slow palatal expansion，RPE/SPE)，微种植支抗辅助扩弓(micro-implant assisted rapid palatal expansion, MARPE)和外科手术辅助扩弓(surgically-assisted rapid palatal expansion, SARPE)[1]。在上述方法中，RPE/SPE被认为是治疗儿童及青少年牙弓狭窄的有效方法，但对于成年患者的扩弓，该方法治疗往往会以牙齿(牙槽骨)颊向倾斜代偿为主，无法产生腭中缝扩开的骨性效应[2]；SARPE对成年患者有较好的效果[3]，但多需外科手术配合，操作复杂创伤大，给患者造成较大的经济和心理负担[4]；MARPE是利用数颗微支抗钉预先植入上腭部，再以扩弓器与其相连，利用支抗钉对上腭部的“抓”力最终将腭中缝打开，产生骨性扩弓效应[5-6]。MSE(maxillary skeletal expansion)骨性扩弓器(美国UCLA大学Moon教授发明)[7]，是SARPE中的一种新形式，它是成品扩弓器预带4颗支抗钉植入定位孔。相比传统扩弓，MSE依靠4颗BMK支抗钉植入腭中缝两侧的上颌骨，借助支抗钉将牵张力直接传递于腭中缝，通过牵张成骨打开腭中缝扩宽上牙弓。此方法可有效避免传统扩弓带来的牙性效应明显(牙齿颊倾)，骨性效应不足问题；同时自带支抗钉植入定位模板(预设的4个定位孔)，临床操作简便，正畸医生可独立完成。但国内MSE应用相关文献报道较少，其扩弓效果尚待进一步研究。本研究对13例骨性上牙弓狭窄的成人患者进行MSE骨性扩弓，结束后将扩弓前后的CBCT资料进行对比研究，已期进一步证明MSE骨性扩弓的临床效果。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取日照口腔医院正畸中心骨性上牙弓狭窄的成人患者13例，男6例，女7例。年龄18～24岁，平均年龄(20.7±2.0)岁。患者纳入标准如下：①存在骨性上牙弓狭窄即上颌骨横向发育不足(根据CBCT测量,上颌基骨宽度超过下颌基骨宽度不足5 mm，诊断为上颌骨横向宽度不足)[8]；②腭中缝闭合程度达到E阶段[9](部分病例处于D阶段)；③上下颌骨无外伤史；④无颞下颌关节紊乱病(TMD)。本研究经过日照口腔医院伦理委员会批准，凡纳入患者对本项研究均知情同意。

1.2 研究方法

每位患者均在治疗前拍摄CBCT。根据上腭顶宽度及牙弓狭窄的严重程度选择扩弓器型号(本项研究均采用MSE2型 8和10 mm扩弓器)及其配套的4颗BMK支抗钉(直径1.8 mm，长11 mm)。具体操作方法如下：①常规制取上颌印模(印模完整，包含全部牙列，腭顶及后缘软腭)；②根据CBCT 在模型上定位确定腭中缝及腭横缝的位置(图1)，将该位置转移到工作模型上；③根据标线位置定位扩弓器主体并在工作模型上完成扩弓器制作。然后对制作完成的扩弓器主体及4颗支抗钉进行高温高压蒸汽灭菌，预约患者复诊开始进行临床试戴及支抗钉植入。首先，清洁患者口腔，试戴扩弓器合适后用玻璃离子粘结剂将其粘固于牙列正确位置；然后，对扩弓器上的4个支抗钉植入孔所对应的腭顶组织进行局部浸润麻醉(盐酸阿替卡因，0.2～0.3 mL/孔)，待麻药起效后用配套的植入工具将4颗BMK支抗钉植入腭顶部(图2)，术中手要稳定，防止钉子滑落入咽喉部。植入完成后嘱患者拍摄CBCT片，确认支抗钉打穿腭顶双层骨皮质，并位于鼻中隔两侧(图3)。最后，指导患者家属扩弓器加力方法，植入后即刻开始加力，2转/d(1转=0.133 mm,10 mm扩弓器共能加力72转)。当上颌后牙舌尖颊斜面咬在下颌后牙颊尖舌斜面时停止加力(加力过程中如出现疼痛过于严重可暂停加力2～3 d，缓解后继续加力)，所有患者在开始治疗的3个月内完成扩弓。

图1 CBCT上标注腭中缝与腭横逢(红点代表支抗钉植入位置)Fig.1 Marking the position of midpalatal suture and palatal transverse suture on CBCT(red points represent the location of the 4 micro-implants)

A～E：MSE扩弓器模型定位及制作；F：MSE扩弓器口内戴入图2 MSE骨性扩弓器制作及戴入流程Fig.2 Manufacturing process and inserting in oral cavity of MSE

图3 支抗钉穿过双层骨皮质Fig.3 The micro-implants pierce through oral and nasal cortical bone

扩弓完成后安排患者拍摄扩弓后CBCT。本研究所有患者均应用德国卡瓦盛邦公司的 KaVo 3D e Xam 型锥体束 CT，将原始图像的DICOM 文件导入Invivo5 软件进行图像重建，获取扩弓治疗前后数据。

1.3 测量参数

所有测量参数见表1。

表1 上颌宽度相关测量参数Tab.1 Measurement parameters of maxillary width

1.4 统计分析

2 结 果

2.1 口腔内扩弓前后变化

经过MSE骨性扩弓，可见上牙弓宽度明显增加，后牙反牙合解除。上颌中切牙间出现明显间隙(图5)。

2.2 CBCT三维重建观察

3D重建可以看到腭中缝得到明显扩宽(图6)。

2.3 上牙弓及上颌骨横向宽度指标的变化

本项研究中，上牙弓及上颌骨宽度相关测量指标共14项(表2)。其中，腭中缝宽度(尖牙区CPW),腭中缝宽度(第一磨牙区MPW)，上颌基骨宽度(MBW),上牙弓宽度(第一前磨牙区FPMW)， 上牙弓宽度(第一磨牙区FMW)，上牙槽弓宽度(UAW)，鼻腔宽度(NCW),鼻底宽度(NFW)变化存在显著统计学差异(P<0.05)；颊侧牙槽骨厚度(左侧LAT), 颊侧牙槽骨厚度(右侧RAT)，变化无统计学差异(P>0.05)。

A： 扩弓前尖牙区腭中缝宽度(CPW)及第一磨牙区腭中缝宽度(MPW)；B: 扩弓后尖牙区腭中缝宽度(CPW)及第一磨牙区腭中缝宽度(MPW);C: 扩弓前上颌基骨宽度(MBW)及上牙弓宽度(FPMW)；D: 扩弓后上颌基骨宽度(MBW)及上牙弓宽度(FPMW)；E: 扩弓前上颌牙弓宽度(FMW),上牙槽弓宽度(UAW)，鼻腔宽度(NCW)，鼻底宽度(NFW)；F: 扩弓后上颌牙弓宽度(FMW),上牙槽弓宽度(UAW)，鼻腔宽度(NCW)，鼻底宽度(NFW)；G: 扩弓前第一磨牙倾斜角度(∠RMA,∠LMA),牙槽骨倾斜角度(∠RAA,∠LAA)及颊侧牙槽厚度(RAT, LAT)；H: 扩弓后第一磨牙倾斜角度(∠RMA,∠LMA),牙槽骨倾斜角度(∠RAA,∠LAA)及颊侧牙槽厚度(RAT, LAT)图4 CBCT数据测量Fig.4 CBCT measurements

A,C:扩弓前口内照；B,D:扩弓后口内照图5 扩弓前后口腔内的改变Fig.5 Intraoral changes before and after expansion

A,C:扩弓前3D重建；B,D:扩弓后3D重建图6 扩弓前后的3D重建对比Fig.6 3D image reconstruction before and after expansion

表2 扩弓前后宽度指标的变化Tab.2 Changes in the width before and after expansion mm

2.4 上颌第一磨牙及牙槽倾斜度的变化

扩弓后左上颌第一磨牙倾斜角度(∠LMA)，右上颌第一磨牙倾斜角度(∠RMA)及左上牙槽倾斜角度(∠LAA), 右上牙槽倾斜角度(∠RAA)均出现了轻微的颊向倾斜，差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

表3 第一磨牙及牙槽倾斜度的变化Tab.3 Changes in inclination of upper first molar and alveolar (°)

3 讨 论

3.1 成人腭中缝扩展的可行性

早在1980年Angle就提出可以通过打开腭中缝来扩宽上颌骨。众多学者对腭中缝进行研究，其中Anglieri等[9]研究发现，腭中缝发育是不断变化—融合的过程，其成熟程度可分为A～E 5个等级。A等级：表现为一条低密度骨缝双侧没有交错。B等级：表现为一条扇贝状低密度线，从前向后不规则。C等级：表现为两条紧密邻接的高密度线，可以是直线形也可以不规则。D等级：腭中缝从后向前逐步开始出现融合，部分区域影像上已观察不到。E等级：从后向前完全融合，看不到腭中缝影像。腭中缝由穿通纤维纵横交错于骨基质中，施加适当的矫形力可打开看似已关闭的骨缝[10]。但由于腭中缝所处的解剖环境，当真正的矫治力施加在上颌骨时，由于面中部其他骨骼的包围，骨缝的交织，使得矫治力会沿着上颌骨缝向四周结构传导，其力学机制也变得很复杂[11]。有研究表明18岁后腭中缝仍有部分未达到E等级[12]。当矫形力作用于腭中缝时，该区域会表现出：组织纤维变性，断裂；破骨细胞出现；随后新形成的结缔组织取代旧结缔组织；成骨细胞分泌骨基质并沉积在腭中缝区；新生的骨组织会逐渐取代结缔组织，从而上颌横向宽度会增加，实现骨性扩弓[13]。本研究选取18岁以上成人群体，均实现了腭中缝打开，取得了良好扩弓效果。

3.2 支抗钉的作用

MARPE之所以较传统RPE扩弓的骨骼效应更多，究其原因是因为支抗钉的“抓”力。4颗支抗钉植入上腭骨，实现扩弓螺旋与双侧上颌骨的紧密连接，最终将力量直接作用在腭中缝区域。早期认为，上腭部植钉尤其是要打穿上腭全层进入鼻腔，通常会伴随着巨大的手术风险，正畸医生较少自己操作。但随着CBCT广泛应用，我们可以更直观地看到上腭部的整体解剖形态，发现它的几个特点：①腭部具有离牙根较远且骨量充足；②解剖结构单一，尤其是腭中缝区域，无重要神经血管通行；③表面为角化黏膜，不易感染。在本研究中13例患者支抗钉植入均由正畸医师独立完成，将支抗钉植入腭中缝两侧，除1例患者因不遵医嘱造成支抗钉周围感染最终被迫拆除扩弓装置外，其余12例患者支抗钉植入后均稳定。MSE骨性扩弓装置是种植支抗钉与快速扩弓器联合应用的一种新形式[14]。将 4 颗配套的BMK的支抗钉通过防回旋扳手植入螺旋扩弓器预留的4个孔中。一侧 2 颗支抗钉，分布于腭中缝两侧，正好形成一个四边形的加力平面。这种支抗形式作用较强，可以实现更好的腭中缝扩展。学术界曾有过关于支抗钉在腭侧的具体植入位置的争论，有学者认为将支抗钉植于腭侧牙槽嵴顶下方8 mm 的硬腭穹隆处及腭中缝旁3 mm 处较为理想[15]。而哪种植入位置效果更好，还未定论。本研究中，我们参考部分文献进行改进，使用了我们自己的定位方法：利用CBCT及上腭照片，确定腭中缝与腭横缝两个重要解剖标志，将两条解剖骨缝进行连线形成一个“十字”形的坐标体系，然后将4颗支抗钉分别植入到坐标系的4个象限。该方法的优点是：4颗支抗钉分别连接上颌骨的双侧腭突及双侧腭骨的水平板，可以更好的将腭中缝由前向后“一字”形平行扩开。植入后此处骨量丰富，支抗钉固位良好，我们最终取得较好的扩弓效果。

3.3 扩弓成功与失败因素的分析

传统扩弓器应用于成年患者的扩弓治疗往往会带来后牙颊倾，腭尖下垂，下颌平面增大，牙根吸收等副作用[16]，被认为是扩弓失败的重要原因之一。MSE骨性扩弓器的应用可以保证矫形力直接作用于腭中缝从而达到真性扩弓。李娜等[17]应用MSE扩弓器对38例成人患者进行扩弓治疗，除3例扩弓失败外，其它样本均取得较好效果，其中，上颌鼻腔宽度、硬腭宽度和牙冠宽度分别增加(2.8±1.3)mm、(4.0±1.3)mm和(7.0±1.3)mm；上颌左、右侧第一磨牙分别向颊侧倾斜(1.9°±3.0°) 、(2.1°±2.9°)。本研究中我们应用MSE扩弓器对13例患者进行扩弓治疗，1例失败，12例扩弓满意，扩弓后腭中缝宽度增加(4.72±1.12)mm，(5.20±0.79)mm；牙弓宽度增加(7.75±1.77) mm；上颌基骨扩宽(4.73±1.21) mm; 鼻腔宽度增加(4.72±1.02)mm；左右第一磨牙倾斜仅轻微增加(1.12°±0.63°，2.20°±1.41°)。其中，骨骼效应占63%。由此可见MSE骨性扩弓可以最大程度地增大骨性效应，并且有效地减少传统扩弓带来的副作用。MSE扩弓效果良好但也受年龄、加力频率、力值、感染等因素的影响。Knaup等[18]曾对18～63岁人类上腭标本进行研究，发现25 岁以下的年轻成人腭中缝并没有达到完全的组织学闭合。因此认为成人是可以通过矫形力扩宽上颌骨的。本研究中，我们选择18～24岁的年轻成人患者，腭中缝并未完全骨性融合，所以取得了扩弓成功。关于加力频率，成人患者一般建议快速扩弓，使腭中缝处形成类似“骨折”的效应，以扩开腭中缝。黄金等[19]对18～29岁患者进行扩弓，每天2次，每次1/4圈，每天扩弓约0.5 mm,取得了扩弓成功。在本研究中所有患者均进行快速扩弓，2次/d，每天0.266 mm，所得扩弓效果也良好。有研究发现，扩弓时的力值应该为一个范围，而不是一个特定数据[20]。本研究应用Ⅱ型MSE骨性扩弓器，最大可以施加50 kg的力值，12例患者均可见腭中缝扩开。最后，关于感染因素更是不可忽视，任何支抗钉周围的感染都可能造成支抗钉松动脱落，最终扩弓失败[21]。

4 总 结

MSE骨性扩弓是一种有效的治疗成人骨性上牙弓狭窄的方法。扩弓效果肯定，但操作却也相对复杂，需要有一定经验的医生来治疗才能取得较好效果。其效果与合适的适应证选择，准确的定位植入，合适的加力频率，合理的感染控制等因素密切相关。在本项研究中，年龄段选择较窄且样本量少，以后将对更多成人患者进行进一步深入研究。