自锁托槽在矫治中的应用

自锁托槽在矫治中的应用

随着畸形技术的发展，为了简化连接过程，缩短座椅周围时间，不同类型的自锁托槽相继问世。RussellLock自锁托槽是最早的自锁托槽,Stolzenberg于1935年开始应用,并指出自锁托槽具有摩擦力小、矫治时间短和减少椅旁时间等优点。自20世纪70年代以来,自锁托槽得到了广泛的开发和应用,各种自锁托槽不断出现并且不断改进,使其更科学、更简洁、高效,例如SPEED(Spring-loaded,Precision,Edgewise,Energy,Delivery)自锁托槽、Activa自锁托槽、Time自锁托槽、TwinLock自锁托槽、DamonSL、Damon2自锁托槽、SmartClip自锁托槽和In-Ovation-R自锁托槽等。2004年推出的Damon3自锁托槽的底板和部分体部使用了塑料来改善美观,并配合超弹性的copperNiTi弓丝,形成Damon自锁托槽系统矫治技术。目前在临床上广泛被使用的有SPEED自锁托槽、Damon自锁托槽系列、In-Ovation自锁托槽以及SmartClip自锁托槽。本文综述近期发表的一些关于自锁托槽临床应用状况的文献,总结了自锁托槽的优点与不足,现分述如下。1利用橡皮圈粘结作用效果传统的结扎方式有使用橡皮圈结扎和使用结扎丝结扎,而自锁托槽可以通过自身的结构锁住弓丝,无需额外的结扎材料,结扎过程简单便捷。根据结构特点,自锁托槽可分为2类:滑道式和弹簧夹式。前者有Activa自锁托槽、TwinLock自锁托槽和Damon自锁托槽等,后者有SPEED自锁托槽、Time自锁托槽和In-Ovation自锁托槽等。滑道式自锁托槽只需将钢丝纳入槽沟后推动滑盖,即可将弓丝控制在槽沟内。弹簧夹式自锁托槽只需在放置弓丝后关上弹簧夹,便可将弓丝控制在槽沟内。在结扎作用效果方面,弹簧夹式自锁托槽可通过自身的弹簧夹对弓丝产生一个弹性压入力,且不会老化和失去弹性,压入力持久,故又称主动型自锁托槽。滑道式自锁托槽对于弓丝没有弹性压入力,只是被动地限制弓丝脱出,故又称为被动型自锁托槽。当使用粗方丝时,滑道式自锁托槽通过一种刚性约束力,将弓丝完全控制在槽沟内并表达转矩。相比之下,使用橡皮圈结扎虽然可以对弓丝产生一个弹性压入力,但橡皮圈随着时间的延长而发生老化,失去弹性,导致力的快速衰变,而且Baccetti等、Thomas等以及Cacciafesta等均证实,使用橡皮圈结扎摩擦力比较大。而结扎丝没有弹性伸展,当需要充分表达弓丝转矩时,使用结扎丝紧密结扎,也可将弓丝完全控制在槽沟内,但使用结扎丝结扎比较繁琐且耗时。2由于自锁托槽对弓丝滑动阻力和统治者的影响2.1弓丝与自锁托槽间的滑动随着滑动机制在固定矫治器中的普遍应用,许多研究都着力于降低托槽与弓丝间产生的滑动阻力,从而有利于正畸医师使用滑动机制来关闭间隙、内收前牙。滑动阻力是托槽槽沟沿弓丝滑动所需克服的力。Thorstenson等将弓丝恰好与托槽两对角都接触而不发生形变时的角度定为临界角,当弓丝与自锁托槽槽沟形成的角度小于临界角时,滑动阻力等于弓丝在托槽槽沟内产生的摩擦力;当弓丝与自锁托槽槽沟形成的角度等于临界角时,滑动阻力等于托槽与弓丝间的滑动摩擦力+弓丝的弹性约束力;当弓丝与自锁托槽槽沟形成的角度大于临界角时,滑动阻力等于托槽与弓丝间的滑动摩擦力+弓丝的弹性约束力+刻痕阻力。许多学者针对自锁托槽与弓丝间的滑动摩擦力做了研究。Thomas等证实,单个Damon自锁托槽的摩擦力显著低于单个Tip-Edge托槽及单个传统直丝托槽配合结扎圈结扎的摩擦力。Griffiths等证实:Damon2自锁托槽关闭滑盖控制弓丝产生的摩擦力明显小于Damon2自锁托槽不关闭滑盖而用弹性结扎圈控制弓丝。但在患者口腔中,弓丝不可能只在一个托槽中滑动,Tecco等的测量结果显示,10个排列整齐的Time、Damon2自锁托槽的滑动摩擦力明显低于Victory双翼托槽,同时滑动摩擦力随着弓丝尺寸的增大而增大。Pizzoni等指出,滑道式自锁托槽(被动型)比弹簧夹式自锁托槽(主动型)摩擦力更小。Hain等的实验证实:在排齐整平后,使用0.019×0.025英寸不锈钢方丝时,Damon2自锁托槽(被动型)产生的摩擦力明显小于传统双翼托槽配合各种类型的弹性结扎圈(包括Easy-To-Tie结扎圈、超光滑结扎圈、涂层结扎圈、普通结扎圈、传统银结扎圈、硅树脂结扎圈)。Read-Ward等的测量结果显示:排齐后使用0.019×0.025英寸不锈钢丝时,Mobil-Lock自锁托槽(被动型)的摩擦力明显小于SPEED自锁托槽(主动型)产生的摩擦力。在矫治初期,对不齐牙列进行平整的同时,可使托槽整齐排列,而处于最初矫治阶段的正畸患者由于存在牙列不齐,托槽与弓丝间存在一定的角度,一些学者便在实验中加大了弓丝与托槽间的角度,增加了弓丝的弹性约束力和刻痕阻力对滑动阻力的影响,研究使用自锁托槽是否能够降低滑动阻力。Henao等认为,不论自锁托槽还是传统托槽,托槽与弓丝间的滑动阻力都随牙列不规则指数的增大(即弓丝与托槽间的角度增大),托槽间距的减小以及弓丝的增粗而变大。当使用0.014英寸NiTi丝时,自锁托槽产生的滑动阻力显著低于传统托槽。当使用0.016×0.022英寸NiTi丝以及0.019×0.025英寸NiTi丝时,自锁托槽产生的滑动阻力明显增大,与传统托槽无显著差异。对于排列不整齐的托槽使用较粗的弓丝时,弹性约束力是影响滑动阻力的主要因素,而不是滑动摩擦力。Thorstenson等的实验结果显示:弓丝形变产生的弹性约束力的大小不仅与弓丝材料的物理性质、弓丝的尺寸有关,还与弓丝与托槽间的角度超出临界角的角度的大小有关,与托槽的结构类型无关。弓丝的尺寸越大,超出临界角的角度越大,弹性约束力越大,滑动阻力也就越大。对于同一种材料和尺寸的弓丝,弹性约束力与超出临界角的角度大小成正比。这些研究结果提示:(1)自锁托槽仅能通过改变结扎方式来降低滑动摩擦力,而不能改变弓丝的弹性约束力。在更换粗钢丝以及使用滑动机制关闭间隙前,一定要排齐整平牙列,以降低弓丝的弹性约束力,从而降低滑动阻力。(2)在正畸治疗的排齐整平阶段,患者牙列不齐,牙列不规则指数大,弓丝与托槽间的角度就大,此时使用自锁托槽和较细且弹性较好的NiTi丝,可以同时降低滑动摩擦力和弹性约束力,有利于依靠NiTi弓丝的弹性回复力来排齐整平牙列。当牙列排齐整平后,牙列不规则指数明显减小甚至为0,更换较粗的NiTi丝或者不锈钢丝后,由于弓丝与托槽间的角度减小甚至为0,则弹性约束力对滑动阻力的影响明显减小,所以自锁托槽仍能表现出滑动阻力小的优势。(3)对于常用于滑动关闭间隙的0.019×0.025英寸不锈钢方丝来说,被动型自锁托槽比主动型自锁托槽产生的滑动摩擦力更低。2.2城市自锁托槽和弓丝的生长现今,正畸医师越来越意识到轻力矫治的重要性和必要性。轻力矫治不仅可以减少患者的痛苦,减轻牙根的吸收程度,使牙槽骨发生生理性改建,加快牙的移动速度,更有利于牙周组织健康。牙真正受的力应为矫治力减去滑动阻力。自锁托槽有利于降低滑动阻力,有利于降低矫治力。通常使用滑动法在0.019×0.025英寸的不锈钢丝上关闭间隙时,颌内牵引所用的力为100~150g。Garino等认为,SPEED自锁托槽配合0.021×0.021英寸D型弓丝滑动收间隙时,每侧应施力90g,过大的力会导致牙向缺隙处倾斜。Parkin等指出,用In-Ovation自锁托槽矫治摩擦力低,矫治力也应降低,NiTi推簧只需压缩2mm,并且可以在0.014英寸的细丝上使用,产生推力的同时不会造成弓丝变形。这些提示医师在使用自锁托槽时应降低矫治力,避免使用过大的矫治力,以免对牙移动产生不利的影响。2.3速度自锁托槽在牙的移动过程中,如果托槽不能对牙进行良好的控制而出现牙扭转、近远中向倾斜或者颊舌向移位,都会对治疗产生不良影响。缪耀强等和Garino等认为,在拔牙病例牙的近远中向移动中,SPEED自锁托槽能够很好地控制牙的位置,防止扭转、倾斜的发生。Tagawa等认为,Damon自锁托槽对牙的三维控制令人满意。Pandis等认为,自锁托槽在表达上切牙转矩方面与传统托槽无显著差异。Bednar等认为,结扎方式比托槽宽度对控制牙扭转的影响更大。自锁托槽的弹簧夹可以以最小的力来最大限度地控制牙的扭转。3自锁槽对治疗效率的影响3.1弓丝的阵风改革椅旁操作包括检查、弓丝拆除、弓丝弯制、放置及结扎、托槽粘结等。刘丛华等对SPEED自锁托槽、MBT托槽不锈钢丝结扎及MBT托槽橡皮圈结扎进行上、下颌弓丝拆除、结扎时间进行比较,结果显示:SPEED自锁托槽的弓丝拆除、结扎时间明显短于其他2种结扎方式。Harradine等也得出了相同的结论,同时指出:自锁托槽打开和关闭的操作动作简单便捷,非常容易掌握。Turnbull等的研究指出,使用Damon2自锁托槽比使用传统托槽放置和取出弓丝快两倍,并且打开每个Damon2自锁托槽的滑盖比去除每个传统托槽的结扎圈快1s,关闭每个Damon2自锁托槽的滑盖比结扎圈结扎每个传统托槽快2s,这对于矫治后期更换粗弓丝有更显著的临床意义。有学者指出,椅旁用于结扎的时间与用于弓丝弯制的时间相比微不足道,仅节省结扎的时间没有意义。但目前常见的自锁托槽都属于直丝矫治器,预制了转矩、轴倾和旋转角度,在减少弓丝弯制的同时,又减少了结扎时间。3.2da东南角托槽与弓丝间的摩擦现代矫治技术的发展着力于如何更加简便快捷地治疗患者,并达到美观上符合审美标准及功能上符合正常生理要求,同时减轻正畸医师的负担及患者的痛苦。学者们主要从治疗总时间和复诊次数两方面比较了使用自锁托槽和传统托槽的患者的治疗效率。Tagawa等发现,使用Damon系统矫治组比另一组平均减少了7.2个月的治疗时间,复诊次数减少了14.8次,平均排齐整平的时间减少2.8个月。使用Damon系统矫治的患者,不适感更少,复诊间隔时间更长。Eberting等认为,使用DamonSL托槽的患者,需要更短的治疗时间和更少的复诊次数,并且比使用传统结扎托槽的患者拥有更好的ABO(AmericanBoardofOrthodontics)评价。Harradine等指出,使用DamonSL托槽的患者比使用传统结扎托槽的患者的治疗时间平均缩短了4个月,复诊次数平均减少了4次,而治疗后的PAR(peerassessmentrating)值无显著性差异。Garino等认为,使用SPEED自锁托槽能够更快地移动牙。Harradine等认为,使用Activa自锁托槽可以快速排齐整平不规则的牙列。但是Tagawa等、Eberting等、Garino等、Harradine等都未具体说明每组患者的矫治方法,不能排除是由于不同的矫治方法而造成的疗程缩短。虽然大多数文献都得出自锁托槽能够缩短治疗时间、提高临床效率,但是Miles等的实验显示,使用Damon2自锁托槽矫治并不能缩短排齐整平阶段的治疗时间。他们认为,Harradine等以及Eberting等得出的DamonSL自锁托槽能够缩短治疗时间的原因可能是作者对于新型托槽的过分热情或者是使用了新的矫治体系,导致矫治方法变得更有效率而不是因为托槽不同。Miles等还比较了使用SmartClip自锁托槽和普通双翼MBT托槽在下颌排齐整平阶段的治疗效率。治疗10周后,普通MBT组的不规则指数比SmartClip组更低;20周时,2组不规则指数无统计学差异。使用SmartClip自锁托槽并没有缩短排齐整平阶段的治疗时间。从Miles等与Harradine等的实验方法来看,Miles等仅统计了排齐整平阶段的治疗时间,并没有计算间隙关闭以及此后治疗阶段的矫治时间。另一方面,Harradine等的实验中有40%的拔牙患者而Miles等的实验仅有20%的拔牙患者,两者结论的不同与拔牙患者比例不同可能也有关系,因为拔牙患者需要更多的时间关闭间隙,而目前对于自锁托槽与弓丝间摩擦力的研究几乎都证明了Harradine等使用的Damon自锁托槽(被动型)与弓丝间的摩擦力要明显低于普通结扎法结扎的双翼托槽与弓丝间的摩擦力。排齐整平后,自锁托槽与弓丝间的滑动阻力较低,更有利于用滑动法关闭拔牙间隙。3.3自锁托槽定位准确性分析由于自锁托槽的形态和传统的双翼托槽存在较大的不同,自锁托槽结构较复杂且没有明显的双翼,这可能造成在粘结托槽时医师难以准确地定位自锁托槽。一旦托槽位置不正确,将给后期精细调整增加困难,从而延长了精细调整阶段的治疗时间。这提示医师在粘结自锁托槽时应注意仔细定位,或者使用间接粘结法来提高自锁托槽定位的准确性。另外,Parkin等指出:粘结In-Ovation自锁托槽时,必须注意去除托槽边缘的粘结剂,以防粘结剂粘在托槽上,阻碍弹簧夹的关闭。3.4da东南角托槽结构在治疗过程中,若托槽发生脱落,复诊时重新粘结脱落的托槽会延长椅旁时间。Pandis等的实验证实,无论使用传统酸蚀粘结还是自酸蚀粘结,自锁托槽与传统托槽的脱落率都没有显著性差异。对于传统托槽,由于进食或者某些其他原因可能造成结扎圈或者结扎丝脱落,而托槽脱落会影响治疗效果