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正畸矫治的目标是实现美观、平衡和稳定。随着现代社会的发展,人们对面部美学的需求日益增长。上前牙前突显著影响面部美观。因此,对于上前牙前突的患者,常需通过大幅度内收上切牙以达到理想的侧貌美观效果。然而,牙根吸收是正畸治疗中常见的并发症之一,其中上前牙牙根吸收的发生率最高。牙根吸收的发生与多种因素相关,其中与皮质骨接触引起的牙根吸收尤为常见。
随着锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography,CBCT)技术的迅速发展,研究发现切牙管与上前牙内收过程中的牙根吸收密切相关。切牙管(即鼻腭管)周围有相对较厚的皮质板,位于上颌骨的正中平面,在上颌中切牙根部后方,并与其相邻。当牙根与切牙管的皮质骨板接触时,容易发生牙根吸收。近年来,大量研究表明,上颌中切牙大幅内收后,牙根接触或侵入切牙管会导致严重的牙根吸收。近些年人工智能技术通过深度学习算法分析大量CBCT 数据,人工智能(artificial intelligence,AI)技术辅助可以更准确地预测患者在正畸治疗中的牙根吸收风险,为牙根吸收的预测和预防提供了新的可能。
尽管AI技术在正畸领域展现出广阔应用前景,但其实际应用仍面临诸多挑战。例如,模型的泛化能力有限,对个体生理差异的处理不足,以及难以有效结合临床经验。此外,在牙根吸收风险预测中,AI对骨质重塑能力的动态模拟尚未成熟,难以准确预测在正畸力作用下切牙管和牙根周围骨质的细微变化。对于CBCT影像数据,AI在识别骨质特征、切牙管结构以及其他关键解剖细节时,精度仍需提升。
最后,多因素机制的整合能力较弱,例如将患者的影像学数据与生物学特征、治疗历史等信息综合分析,从而提供全面的风险评估,仍是当前的技术难点。因此,本综述旨在探讨切牙管的形态、大小、切牙管与切牙的位置关系,以及切牙管重建与上颌中切牙牙根吸收的相关性,为优化正畸方案和减少牙根吸收提供新的研究视角,也为后续AI在牙根吸收风险预测中的应用奠定基础。
1. 切牙管的生理特点
切牙管是连接口腔和鼻腔的导管。大量文献表明,上中切牙的唇舌向的倾斜度与切牙管轴线的倾斜度呈现明显的正相关,切牙管与上中切牙牙根存在一定的位置关系,并且切牙管本身的形态和大小也具有差异性。明确切牙管与上中切牙牙根的位置关系以及形态大小有助于在正畸治疗中降低牙根吸收的风险。
1.1 切牙管与上中切牙牙根的位置关系
Cho等通过观察38例患者CBCT资料的横断面研究得出切牙管与上颌中切牙的前后距离为5~6mm。但各项研究中切牙管与上颌中切牙的前后距离的数据结果不一,有可能受研究人群的人种以及在测量时标记的水平面及标志点的影响。
传统的理论认为正畸过程上中切牙内收最先接触的解剖结构为腭侧骨皮质,因此认为上颌中切牙内收最大距离约7mm。该距离远大于以上研究得出的上中切牙和切牙管的前后距离,说明在正畸内收上切牙时牙根可能会先接触切牙管骨皮质,导致牙根吸收。不同垂直骨面型中,切牙牙根与切牙管的位置关系存在差异。
上颌中切牙和切牙管之间的最大矢状距离在低角组中最长,而在高角组中最短,并认为低角组和男性受试者的矢状距离往往更大,表明低角组受试者的牙槽骨比其他垂直骨面型组的牙槽骨厚。但也有研究认为上颌中切牙牙根与切牙管之间的距离几乎不受垂直骨面型的影响。尽管各学者的结论不一致,但在正畸过程中,更需警惕高角型患者在拔牙矫治后上切牙内收过程中可能伴发的牙根吸收风险。
而关于不同矢状骨面型中切牙管与上颌中切牙的位置关系的研究较少。Costa等认为上颌中切牙牙根与切牙管之间的距离几乎不受矢状骨面型的影响。然而,倪洁丽等发现在骨性Ⅱ类患者中,上颌中切牙近中缘至切牙管的距离在腭侧开口平面为(3.27±1.02) mm,根尖平面为(3.07±1.35)mm。
柯华峰等发现,在骨性Ⅰ类患者中,这一距离在腭侧开口平面和根尖平面上分别为(5.10±1.02)mm 和(4.80±1.27)mm。据现有文献可以推测骨性Ⅱ类患者的上切牙牙根与切牙管之间的平均距离可能小于骨性Ⅰ类患者,因此,在对骨性Ⅱ类患者进行正畸内收上前牙时,可能需要更加注意内收距离的控制。然而,由于以上不同矢状骨面型患者的数据来源为不同学者的研究,可能存在测量方法的差异,不同矢状骨面型之间上颌中切牙牙根与切牙管之间的位置关系是否存在差异仍需更多研究和数据来证明。
1.2 切牙管形态和大小的差异性
切牙管的形态和大小具有差异性,为了避免上前牙内收后发生牙根吸收,在正畸之前对切牙管的形态和大小特征的估计有着重要意义。按照切牙管在CBCT 矢状面上的形状可分成4类:漏斗型、圆柱型、沙漏型、香蕉型。且漏斗型占比最多,香蕉型占比最少。但Gil-Marques等却认为香蕉型切牙管最多见。各文献也对切牙管的长度和直径进行定量研究。在切牙管长度上,有研究测得切牙管长度的平均值为10mm 左右,在CBCT水平面观察到切牙管近远中平均直径约为3.5mm。但Mraiwa等研究发现切牙管的平均近远中直径为4.6mm,这种差异可能受研究者的测量方法以及样本的性别、种族、年龄等因素的影响。
2. 切牙管引起上中切牙牙根吸收的因素
2.1 切牙管与内收根尖的接近程度
通过单纯正畸治疗,上颌中切牙的最大内收量可达到约7mm,而结合种植钉支抗则能进一步增加上颌中切牙的内收幅度。然而,由于切牙管位于切牙牙根和腭部皮质板之间,这可能成为上颌中切牙内收的一个障碍。因此有许多研究报道,在正畸过程中上颌中切牙内收时,当切牙牙根接触或入侵切牙管时,牙根发生吸收的概率会显著增加。Chung等和Imamura等报道了在正畸治疗中,上中切牙内收后,与切牙管接触的上中切牙的牙根发生了吸收。
Chung等对比34例患者内收前后切牙管与牙根接触情况和牙根吸收情况,发现53%的患者出现了切牙接触或进入切牙管的情况,且牙根吸收量明显大于牙根没有接触切牙管的患者。这表明在内收过程中切牙与切牙管接触会加大牙根吸收的概率。同样Nakada等的研究表明靠近切牙管的牙根吸收大于另一侧。所以可以合理推断根尖和切牙管的距离是影响牙根吸收的重要因素。此外,也有研究表明上颌中切牙会更倾向于接触位置较低的切牙管,从而导致明显的牙根吸收。
Ongprakobkul等发现腭平面分别与上颌牙槽骨边缘和切牙管轴线之间的角度每增加1°,上中切牙接触切牙管的概率会降低。因此,这些发现可以提供新的分析指标,从而预测可能发生的牙根吸收的风险。Yu等研究了上切牙内收量与牙根吸收的关系,发现上切牙内收量超过4mm 的实验组牙根侵入或接触切牙管的概率是上切牙内收量不足2mm的对照组的4倍,而且内收后接触切牙管的患者牙根吸收量更多。
研究还根据治疗后切牙牙根与切牙管的接近程度分组,发现上切牙牙根距离切牙管越近,吸收量越多,但这一结果在统计学上并未表现显著差异。这可能表明切牙和切牙管的接触的程度不是影响牙根吸收的主要因素,也有可能是因为研究样本量不足。目前关于内收根尖的接近程度与牙根吸收的回顾性研究仍较少,未来仍需更多大量的数据便于后期建立正畸前风险预测模型,以便提前预估牙根吸收风险。因此,在正畸前要明确前牙内收的界限,进行准确的术前CBCT 评估,可能有助于为个体化正畸治疗提供更精确的三维信息。
2.2 切牙管形态和大小
目前研究已证实切牙管的大小和形态对正畸过程中上切牙内收后发生牙根吸收的严重程度具有较大影响。Arnaut等关于切牙管形态的详细研究结果显示,切牙管的直径取决于形状。香蕉型切牙管的直径明显增大,而圆柱型切牙管的直径则明显减小。这表明,香蕉型切牙管患者在上切牙内收过程中牙根和切牙管之间的接触比其他患者更容易发生。和沙漏型及圆柱形切牙管相比,香蕉型切牙管在从下到上各水平面与上中切牙的间距较小。而Pan等认为切牙管和中切牙之间的距离减少是切牙管和上中切牙接触的重要原因。因此,当最大限度地内收上颌切牙时,香蕉型切牙管的牙根吸收风险似乎最高。
切牙管的形状对切牙管和上中切牙的距离有显著影响。正畸前明确切牙管的形状分类有助于临床上规避牙根吸收风险。切牙管的大小也同样影响上切牙内收后发生牙根吸收的程度。Ongprakobkul等的研究认为前牙内收后,与切牙管发生接触的前牙组的切牙管的体积明显大于非接触组。Chung等的研究也得出相似的结论,体积和面积较大的切牙管与体积面积较小者相比,前者更容易与上中切牙牙根发生接触,从而更容易发生牙根吸收。因此在临床上对于切牙管体积及面积较大的患者上切牙内收需警惕。
Choi等研究发现上颌扩弓会导致切牙管增宽,从而导致上切牙接触切牙管的概率增加,从而发生牙根吸收,这提示切牙管宽度同样是导致牙根吸收的影响因素,笔者建议扩弓后如需大幅度内收上切牙时需格外小心。Cho等也认为切牙管过宽提示着牙根吸收的风险增加,他们发现研究人群中60%以上的切牙管宽度大于上颌左右中切牙根尖的距离,这一部分患者内收切牙后牙根接触到切牙管和牙根吸收的比例也更大。关于这类患者我们可以在内收时置换轴倾度较大托槽,增加根尖的距离来避免和切牙管的接触。
Chung等的研究结果也与上述一致。但Pan等的研究认为牙根吸收和切牙管的宽度无关。Arnaut等进行了相关数据的线性回归分析,发现圆柱型切牙管长度与上中切牙及切牙管之间的距离存在负相关关系。因此,切牙管长度可能是导致上切牙接触切牙管从而引起根尖吸收的风险因素。但关于此项的研究较少,仍需更多的病例数据进一步的相关性分析。
2.3 切牙管重塑与牙根吸收
切牙管与其他含有神经和血管的硬组织和软组织一样,可能受到包括正畸牙齿移动在内的刺激作用,出现重塑变化。Mardinger等研究表明在无牙颌患者中,由于牙齿缺失后周围牙槽骨的变化,切牙管的位置也发生了相对的变化。这提示我们当上切牙内收至触碰切牙管时,切牙管可能也会相应地发生变化或者重塑。Chung等报道了2例患者上前牙内收后均与切牙管接触且出现明显的牙根吸收,但均没有出现切牙管重塑的现象。
Yu等在不同上切牙内收量的患者中也均未观察到切牙管形状的变化。但在不同的内收量组中,患者正畸治疗后切牙管周围皮质骨厚度均显著降低,且内收量超过4 mm 的35例患者中有4例患者切牙大量内收后切牙管方向从倾斜直型变为倾斜弯曲型。这表明虽然切牙管形状未变但其行进方向发生了变化,切牙管发生了一定程度上的改建。
Chung等通过上切牙最大内收超过4mm 的患者切牙管的重塑情况来评估其对根尖吸收的影响。该研究显示24%患者在上切牙最大内收后出现切牙管的重塑,重塑后的牙根吸收明显少于未发生切牙管重塑的牙根吸收。同样Ongprakobkul等研究发现,与内收后牙根与切牙管非接触组相比,接触组的切牙管在牙根中部和口腔开口水平的横截面积明显缩小。
这些研究结果表明,切牙管的重塑是对周围结构的适应,能使牙根吸收量变小,降低牙根发生吸收的风险。但在上切牙大量内收后,上颌中切牙根部与切牙管的接触或进入比例相当高,牙根吸收的比例也很高,其中只有小部分病例出现切牙管重塑,减少牙根的吸收量。因此未来可针对会促进切牙管重塑的影响因素进行研究,以降低正畸大量内收前牙出现牙根吸收的风险。
3. 总结与展望
综上所述,上切牙牙根与切牙管接触会增加牙根吸收的风险,切牙管与切牙牙根的位置、切牙管的形态和大小与牙根吸收风险程度密切相关。在进行正畸诊断时,应考虑切牙管的解剖结构,以及和上中切牙的位置关系,这样可以对切牙牙根的移动和范围进行适当规划,降低发生牙根吸收的风险。因此,在正畸治疗前需要进行CBCT 分析以评估上颌前牙区和切牙管的动态变化,从而确保精确评估牙齿移动引起的周围组织解剖学变化。
随着AI技术逐步应用于口腔正畸领域。如使用基于AI技术的头影测量分析自动定点及测量,辅助进行诊断和治疗计划制定;采用全自动颈椎骨龄分期系统,判断患者的生长发育阶段,把握治疗的最佳时机;还有研发多种AI模型,预测正畸或正颌手术后的面部形态变化。
尽管如此,AI在牙根吸收风险预测中的应用仍存在瓶颈。当前技术难以有效模拟骨质重塑的动态过程,缺乏对CBCT影像中关键解剖结构的精准识别能力,且对多种生物学和力学因素的综合分析仍显不足。针对这些挑战,未来应致力于开发更高精度、更具解释力的AI算法,以预测内收过程中切牙管的形态变化与牙根吸收的相关性,从而实现对风险的精准识别与干预。通过优化正畸治疗方案,最终实现兼顾功能与美观的理想治疗效果。
来源:陈文莞,吴梦婕.切牙管对上颌中切牙内收后牙根吸收影响的研究进展[J].口腔医学研究,2025,41(06):463-468.DOI:10.13701/j.cnki.kqyxyj.2025.06.003.