口腔正畸发展史(下篇)

2022/07/05

口腔正畸学经历了牙齿矫治奠基时期、口腔正畸学科的早期发展和现代正畸学的建立阶段。在口腔正畸发展史(上篇),我们回溯了人类早期的牙齿矫治方法,18-19世纪牙齿矫治的奠基者们,以及安格(Angle)与近代口腔正畸学的建立,本文将继续记述20世纪早期以后的口腔正畸学发展重要成果与贡献,导读如下:


特威德(Tweed)的减数拔牙矫治理论

贝格(Begg)的细丝弓矫治技术

安德烈森(Andrews)的直丝弓矫治技术

直接粘接托槽替代带环装置

镍钛合金矫治弓丝的应用

外科-正畸联合矫治牙颌面畸形

舌侧隐形矫治技术

3D打印和无托槽隐形矫治技术


No.4 特威德(Tweed)和减数拔牙矫治理论


美国牙医查尔斯·H·特威德(Charles H. Tweed)深受老师安格的影响,对牙齿矫治理论、方丝弓矫治器和矫治技术进行了广泛而深入的研究和探索,发现按照安格的想法不拔牙而单纯扩大牙弓的矫治,会有80%患者复发造成治疗失败。于是,他从20世纪30年代开始采用减数拔牙的方法,即拔掉左右第一前磨牙,可以改善患者面型,得到稳定的咬合关系。

1940年Tweed医生确立了减数拔牙矫治理论,同时强调头影测量在临床诊断的重要性,创立了面部诊断三角等正畸治疗标准(图14)。Tweed的理论课程至今仍广受欢迎。

1986年,Merrifield对传统的Tweed技术加以改良精简,提出Tweed-Merrifield经典方丝弓定向力矫治技术,顺序性方向性力技术是第三代Tweed技术。在正畸医师的不断努力下,从诊断、设计,到矫治技术不断完善,是如今常规治疗疑难错合畸形最精准的矫治方法。


图14  查尔斯·H·特威德和他的X线头影测量诊断三角(作者绘画)



No.5 贝格(Begg)的细丝弓矫治技术

澳大利亚正畸医生雷莫德·P.贝格(Raymod P. Begg)是安格的另一位学生,他于1961年首次提出了Begg细丝弓矫治技术(图15),其特点是使用细丝和轻力,原理是的生理磨耗和分差力的概念,即差动牙移位技术;托槽设计首先允许牙冠倾斜移动,然后再进行牙根直立,达到间接整体牙齿移动的目的。该技术疗程短,复诊次数少,对于从最简单的错合畸形到最严重的牙齿及颌骨畸形,都能取得可以接受的治疗效果。

受到Begg细丝弓矫治技术的影响,正畸学界逐步将“细丝”和“轻力”矫治理念引入方丝弓矫治技术,并逐步形成了具有多种风格的方丝弓细丝弓矫治技术。


图15  雷莫德·P.贝格和他的托槽设计特点——细丝、轻力、缩短治疗时间(作者绘画)



No.6 安德烈森(Andrews)的直丝弓矫治技术


1976年,美国正畸医生劳伦斯·F.安德烈森(Lawrence F. Andrews)设计出直丝弓矫治器和矫治技术,其原理是根据不同牙齿的三维形态位置和支抗大小,将方丝弓矫治器上的三个序列弯曲预先设置在托槽的结构上。他设计出12种托槽系列,达到“托槽依牙齿不同而不同”的“个性化”矫治器,用托槽定位牙齿更加精确、迅速,减少弯制弓丝过程,使临床操作简化,能缩短疗程,现已成为正畸临床固定矫治使用的主要矫治器(图16)。

1976年,罗斯(R. H. Roth)对Andrews直丝弓矫治器进行了改进,使之更为简合理。1984年,亚历山大(R. G. Alexander)发表了以“变化-简单”为原则的直丝弓矫治技术,引起较大轰动。1993年,贝内特(Bennett)和麦克劳克林(Mclaughlin)进一步改良了Andrews直丝弓矫治器,并吸收Begg细丝弓矫治技术中组牙滑动关闭拔牙间隙的方法,使直丝弓矫治技术得到了长足的发展,简称“MBT直丝弓技术”。


图16  劳伦斯·F.安德烈森和他的直丝弓托槽——对正畸临床产生深远影响(作者绘画)



No.7 直接粘接托槽替代带环装置


20世纪70年代前,固定矫治器采用多带环技术,这种方法费用高,耗时耗力,不利于口腔卫生,且有碍美观。1949年,瑞士化学家研制出第一代树脂粘接剂——丙烯酸树脂,可以将托槽粘接在牙齿上,但它的聚合收缩率高,托槽易脱落,粘接效果不甚理想。随着1955年酸蚀技术的开发、1963年大分子环氧树脂的发明,1970年森田公司生产出新一代树脂粘接剂Ortho mite并于1971年在美国正畸学杂志发表。70年代以后,直接粘结技术大规模应用,成为固定矫治技术中的一项突破性变革。



No.8 镍钛合金矫治弓丝的应用


柔和而持久的矫治力可以促进牙齿移动而不会对牙周造成伤害。20世纪70年代前,正畸临床使用不锈钢矫治弓丝,对于严重错位的牙齿,为减小矫治力,必须在弓丝上弯制弹簧曲,费时费力且患者不舒适。

1963年,美国海军研究所研制出一种新型航天材料镍钛合金,很快应用于正畸临床。1975年Unitek公司生产出成品镍钛合金矫治弓丝,其刚度低,有效限性大,有良好的回弹性,能产生持久而柔和的矫治力。其后利用冶金技术方法,不断改善弓丝的变形温度和弹性,推出多种式样的产品。其中,超弹性钛镍矫治弓丝Ni-Ti比镍钛合金的刚度更低,有效限性更大,从最初加力变形到形变恢复的过程中产生的力保持恒定,理想矫治力的区间更大;而β钛丝(TMA)则是在钛、镍之外加入了钼、钴、铬成分的合金,克服了二元钛合金不易弯制成形与不易焊接的不足。镍钛合金矫治弓丝的应用使正畸临床发生了深刻变化,它与同时问世的直丝弓矫治器一起,最大限度地减少了在弓丝上弯制弹簧曲。



No.9 外科-正畸联合矫治牙颌面畸形


对于正畸医师而言,矫治严重的骨性畸形是个棘手问题,仅依靠机械性矫治难以得到彻底改善,必须通过外科手术的方法加以解决。从20世纪70年代开始,采用现代外科手术与口腔正畸治疗手段相结合的方式,也成为了学科之间相互交叉、紧密深入合作的先例。

1848年,美国外科医生西蒙·哈里亨(Simon P. Hullihen)为一例20岁女性患者进行了前牙区骨块后移手术,首创骨性牙颌面畸形矫治方法,矫正了下颌前部前突畸形,手术非常成功。1954年,Caldwell和Letterman提出经口外行下颌支垂直骨切开的手术,目的是使下颌骨后缩。1957年,Trauner与Obwegeser首次报道经口内行下颌支矢状骨劈开术, 矫正下颌前突或后缩,标志着颌面外科矫治骨性畸形达到了一个新的里程碑。

1992年,美国医生McCarthy等将肢体长骨牵张成骨术应用于颌骨牵张成骨,以矫治牙颌面畸形,但由于使用口外牵引易造成颜面皮肤瘢痕及神经损伤,所以没有被业内广泛接受。直到1995年,McCarthy和德国医生Wangerin先后设计出口内牵引技术,成为颌骨内置式牵张成骨的研究热点,得到迅速发展。牵张成骨术与正颌外科手术的结合,正在把牙颌面畸形的治疗推进到一个崭新的阶段。



No.10 舌侧隐形矫治技术


随着成年人接受牙齿矫正数量的增加,人们要求在正畸治疗期间,不影响美观、保持正常的职场和社交活动。1976年,美国正畸专家Craven H. Kurz发明了舌侧矫治器和矫治技术并获得专利。1979年,Ormco公司正式生产出舌侧隐形矫治器。Kurz医生先后推出了7代舌侧托槽和专用器械。2001年,德国正畸医生Dirk Wiechmann将CAD/CAM技术应用于制作个性化舌侧隐形矫治器。这一国际上近年兴起的正畸新技术,经过多年理论研究和技术改进,目前日趋完善(图17)。


图17  舌侧隐形矫治技术



No.11 3D打印和无托槽隐形矫治技术


20世纪80年代,从CAD/CAM引入口腔修复体的制作开始,口腔医学数字化的时代就已经来临。20世纪90年代末,随着科学技术发展突飞猛进,3D打印技术和大数据时代也接踵而来,改变了口腔医学的面貌。无托槽隐形矫正技术的发明正是在这些新技术应用的背景下应运而生。

美国人齐亚·奇什蒂(Zia Chishti)在接受传统正畸治疗佩戴保持器的过程中产生灵感,1997年,他联合其他三位朋友(1名软件工程师和2名正畸医师)创建了爱齐公司。利用大数据算法,将CAD/CAM技术和3D打印技术、透明牙套保持器制作相结合,研制成功了利用透明牙套每次微小移动牙齿的无托槽隐形矫治技术,实现了正畸技术的一次大的飞跃。

无托槽隐形矫治技术经过20年的快速发展和改进,使正畸治疗变得更科学、精准,医师操作更简便易行,在关闭间隙、排齐牙列、推磨牙向后、调整后牙边缘嵴高度等方面的效果比较理想,现已逐渐成为错合畸形矫治的手段之一,得到广泛应用。但是,无托槽隐形矫治器很难控制牙齿的轴向移动、颌骨扩弓矫治。


图18  无托槽隐形矫治器


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