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作者:
Edlira Zere 博士 (以色列)
以色列理工学院医学院
Shmuel Einy 博士 (以色列)
以色列理工学院医学院
Thabet Asbi 博士 (以色列)
以色列理工学院医学院
Yuval Aizenbud (以色列)
以色列希伯来大学
Zvi Gutmacher 博士 (以色列)
以色列理工学院医学院
Eyal Katzhandler 博士 (以色列)
以色列希伯来大学
Dror Aizenbud 博士 (以色列)
以色列理工学院医学院
本文原载于《世界牙科技术》2019年第8期《口腔正畸专刊》第3-8页。
摘要：正畸治疗前拔牙窝牙槽嵴位点保存的目的是改善牙槽嵴的形态和结构，以及加速正畸牙移动（OTM）和拔牙间隙的关闭。这个13岁骨性Ⅱ类病例提供了一个独特的机会，通过对单个患者的自身对照分析来评估和比较牙槽嵴位点保存技术对正畸牙移动关闭拔牙间隙的影响。正畸牙周联合治疗包括分别拔除下颌双侧罹患牙周病的先进磨牙，还有双侧下颌阻生尖牙的开窗牵引。右侧拔牙间隙采取自然愈合过程，同时左侧利用4BONE BCH（羟基磷灰石β-磷酸三钙[HA-β-TCP]，HA 60%，β-TCP 40%）进行植骨行位点保存。经过三年的多学科联合治疗最终获得右侧安氏I类磨牙关系，左侧安氏II类磨牙关系，面型改善，牙槽及颌骨关系改善。然而在左侧植骨侧仍保留了3mm的剩余间隙无法关闭以及未能萌出的智齿。这种正畸治疗关闭间隙的自身对照分析显示出了具有显著区别的临床治疗结果。正畸治疗前在左侧拔牙窝植入HA-β-TCP材料被证明会成为正畸牙间隙关闭的障碍，阻碍良好咬合关系的建立。
关键词：磷酸三钙，磷酸钙，拔牙，正畸，牙槽嵴位点保存，牙齿移动
牙槽突包括牙槽窝，是颌骨的一个独特部分。牙槽突随着牙萌出而生长，受到牙胚发育的影响。先天性缺牙会导致牙槽嵴结构发育不良。同样地，牙槽嵴尺寸受拔牙的影响，会在拔牙后萎缩，表现为水平向和垂直向的骨吸收改建，尤其是颊侧骨板的冠方。这可能防碍正畸牙齿移动从而影响拔牙间隙的关闭。
拔牙后立即运用牙槽嵴位点保存技术的目的是使拔牙窝牙槽骨剩余吸收达到最小化，降低骨改建和重塑率，维持牙槽骨结构，位点保存还可以有利于植入种植体，或者通过拔牙区的植骨可以加快正畸牙移动，并促进牙齿萌出。此外，有学者报道，在拔牙间隙关闭期间，适当的牙槽骨量的改建对于促进和增强正畸牙移动和牙齿内收至关重要，对拔牙窝两侧牙齿的排齐也非常重要。因此，正畸前拔牙窝牙槽嵴位点保存可以预防骨量不足和不美观的牙龈退缩，有利于在掩饰性拔牙矫正病例中获得很好的正畸- 牙周结果，还能防止牙根暴露。
各种生物及合成的骨增强材料，如自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植和异体骨移植，目前正被用于促进新骨形成。这些为新骨的形成提供了一种生物活性可吸收的基础。包括陶瓷和聚合物在内的异种材料是天然的、合成的具有生物相容性的骨移植替代物，它也使可能发生病变或者污染自体骨移植手术变得不再需要。
磷酸钙（CaP）晶体是一种骨磷灰石样物质，其组成与天然骨矿物质相似。磷酸钙晶体具有生物活性，可以改善细胞功能和促进细胞表达，形成独特的稳定的骨- 磷酸钙生物材料界面和骨传导能力。 羟基磷灰石（HA）是应用最广泛的磷酸钙植骨生物材料之一。ß-磷酸三钙（ß-TCP）在动物实验和临床研究中已被证明具有良好的生物相容性和骨传导性。其再生潜能与自体骨、脱矿冻干同种异体骨（DFDBA）和胶原海绵相似。Nery等人研究表明使用这两种材料（HA和ß-TCP）的混合物在治疗骨缺损时比单独使用其中一种材料更有优势。单独使用HA结果获得3.9mm的附着水平增加，单独使用ß-TCP结果获得3.3mm的附着水平增加，使用65% HA和35% ß-TCP混合物结果获得5.4mm的附着水平增加。
4BONE BCH（MIS Implant 科技公司）生产的由HA（60%）和ß-TCP（40%）组成的完全合成的植骨材料，模仿自然骨磷灰石用于牙槽嵴的保存。这种材料已被证明是临床有效的，安全的，并在愈合过程中支持新骨再生，并且可逐渐被完全可吸收。它作为骨增量材料可用于口腔、牙周及颌面部缺损处，也可用于骨改建。
然而，现有的文献尚未有相关病例报道，无法说明基于骨再生材料的微机械性能，在拔牙后正畸牙移动之前使用一种特定的更好的移植材料是否有助于治疗， 同时也没有运用不同植骨材料在拔牙处行位点保存后正畸牙移动的结果。
这份报告的目的是在一个病人身上进行自身对照分析，对比有或者无HA-ß-TCP骨移植材料对下颌先进磨牙拔除后正畸关闭拔牙间隙的影响。
初次入院筛查
一位健康的13岁男性病患，因右侧下颌区肿胀严重，被转诊至位于以色列海法拉姆巴姆卫生保健校区的多学科正畸-外科门诊。初始全景X线片（图1）显示双侧下颌第二磨牙和尖牙阻生。右下先进磨𬌗面深龋，其远中根和水平阻生的第二磨牙牙冠之间有一巨大的低密度影。左下水平阻生的第二磨牙牙冠𬌗面有较大龋损。在治疗后的左下先进磨牙远中根和第二磨牙牙冠之间发现了牙槽骨缺损（图1）。对右下第二磨牙区大面积、感染性的囊性病灶成功实施开窗减压后，右下第二磨牙自发性萌出。病理活检证实此病灶为含牙囊肿（DC）。
图1：入院初筛时的治疗前全景X线片。
初步的牙科保健治疗
四个月后，病人接受了一个多学科小组的评估（颌面外科医生、正畸医生、牙体牙髓医生和牙周医生），右下先进磨牙由于含牙囊肿累及导致严重的远中根吸收，且其𬌗面有较大的龋损，他们建议拔除这颗牙槽骨保留无望的右下先进磨牙。
在右下拔牙创自然愈合之后，左下先进磨牙的情况也充满疑问。手术探查显示，左下先进磨牙远端牙根周围有严重的牙槽骨缺失，这其保留变得毫无希望。因此，多学科小组决定拔除左下先进磨牙同时行牙槽嵴位点保存术，使用HAß-TCP（4BONE BCH）（图2）。
图2：左侧下颌先进磨牙拔除后植入HA-β-TCP的即刻根尖片。
正畸评估与治疗
术后6个月，临床及影像学均观察到良好的愈合，遂将患者转诊至正畸科治疗。患者面部对称，凸面型，安II类1分类，前牙深覆盖和深覆（OJ=11mm；OB=9mm），牙弓狭窄并伴有严重拥挤。下颌尖牙和第二磨牙未萌出，有四颗第三磨牙牙胚。上颌第二磨牙无对𬌗咬合接触，并伴有轻微的伸长（图3）。在开始正畸治疗之前，患者接受了口腔护理和牙周基础治疗（图3）。
考虑到患者的年龄，骨骼和牙齿的诊断，正畸医生选择了非拔牙正畸治疗。该正畸治疗方案的目的是纠正骨性和牙性的II类关系，解除上下颌前牙区拥挤，阻生下颌尖牙的手术开窗和牵引助萌，通过双侧下颌第二磨牙的近中移动来关闭双侧下颌先进磨牙的拔牙间隙。
图3a至3e：正畸治疗前的口内照。
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Twin-Block功能矫治器被首先用于改善下颌骨的生长，然后通过固定摆式矫治器联合颈牵引使上颌磨牙远中移动，上颌骨通过每日加力的Hyrax快速扩弓器实现骨性扩弓。同时，下颌粘接直丝弓固定矫治器，为双侧下颌阻生尖牙萌出提供了必要的间隙。水平阻生的下颌第二磨牙随后逐渐自发萌出，并被纳入固定矫正系统，并通过近中移动双侧下颌第二磨牙关闭下颌先进磨牙拔牙间隙，促使下颌第三磨牙自发萌出（图4）。
图4：正畸治疗中全景X线片显示，由于右下先进磨牙拔牙间隙完全闭合及右下第二磨牙近中移动，右下第三磨牙在正畸治疗过程中自然萌出并排列整齐。
由于右侧磨牙区含牙囊肿导致大范围的骨缺损，而左侧磨牙存在深牙周袋，最终决定拔除下颌先进磨牙。双侧的拔牙间隙促进了下颌阻生第二磨牙的自发萌出，而成功的开窗助萌手术和随后的正畸排齐使阻生的下颌尖牙进入正常的牙列中。
右下先进磨牙拔除间隙由右下第二磨牙的近中移动完全关闭，最终右下先进磨牙与右下第二前磨牙紧密接触，且两者牙根平行度良好。随后，右下第三磨牙自然萌出并排齐（图4）。然而，在左下植骨区，一个3mm剩余空间仍然无法关闭（图4）。x线片显示Ha-ß-TCP植骨材料存在于下颌第二前磨牙和第二磨牙之间，其存在限制了正畸牙移动，即阻碍了左下第二磨牙近中移动和左下第二前磨牙的远中移动。因此，未萌出的左下第三磨牙也缺乏必要的萌出间隙 （图4）。
为了克服移植材料的成骨障碍，在左下植骨位点进行了牙周隧道术（图5）。尽管如此，持续的、有目的的、近中方向的矫治力并没有实现左下第二磨牙的近中移动或左下前磨牙的远中移动，导致3mm的剩余间隙无法关闭。
图5：在HA-β-TCP植骨位点进行牙周隧道手术。
正畸治疗最终改善了侧貌，改善了牙槽及颌骨的位置关系，下颌牙齿顺利萌出（包括双侧尖牙，第二磨牙，右下第三磨牙）（图6）。正畸治疗前在左下区植入的HA-ß-TCP移植材料被证明是完全关闭左侧下颌拔牙间隙的障碍，最终导致左下第二磨牙排列错乱，左侧磨牙区开𬌗，左下第三磨牙阻生（图6）。
图6a-6e：正畸治疗后的口内情况。
据报道，位点保存术可以维持牙槽嵴的尺寸，有利于拔牙区正畸牙移动和牙萌出。同样的，在唇腭裂病例中，建议在牙槽嵴缺损区采用骨移植来重建牙槽嵴原始形态，有文献报道证实植骨后也可以成功实现正畸牙移动。
正畸牙移动首先开始的是牙周膜（PDL）现象。其基本原理是矫治力产生的应变改变了牙周膜的血流流动，导致局部大量合成物和各种关键分子的释放，而这可以使牙齿周围产生细胞反应，为破骨细胞和成骨细胞活动（即骨组织沉积和吸收）提供了良好的环境。位点保存所使用的骨移植物在正畸牙移动过程中可能会影响OTM衍生的生物串联反应和特定部位的牙齿移动速度。
骨移植的一个关键因素是移植材料的特性。骨移植材料需要在咀嚼力作用下的口腔环境中提供长期的稳定性，其化学和物理特性对骨移植材料的吸收速率有显著影响，从而可能间接地降低或完全阻断骨移植材料区的正畸牙移动速率。
这份病例报告提供了一个独特且少见的机会，通过他进行自身对照分析，对同一个体进行评价，比较双侧关闭拔牙间隙时正畸牙移动的情况。为数不多的变量是植入HA-ß-TCP（4BONE BCH）生物材料。
多学科研究小组提出了治疗左侧牙周缺损和右侧颌骨囊肿的不同方法。右下拔除先进磨牙后行袋形缝合，未行牙槽嵴位点保存，而左下拔除先进磨牙后采用HA-ß-TCP作为异体骨移植材料进行位点保存（图2）。这些治疗的基本原理是便于左下第二磨牙萌出进入拔牙间隙，并在间隙关闭时促进正畸牙移动，使第三磨牙自发萌出。有研究报道，运用异体骨移植后正畸牙移动治疗牙周病不仅是可能的，还能改善正畸治疗的效果和牙周正畸的稳定性。然而，在保证生物相容性的同时，在重复的骨吸收和沉积联合作用过程中，依然缺乏高质量的证据证明可以将牙齿移动到包含HA 的生物材料如HA-ß-TCP。
许多科学文献报道了关于牙槽骨植骨中正畸牙移动的各种观点和发现。有报道指出植骨区正畸牙移动会增强，不同方式的植骨会保持牙槽嵴良好的结构，减少牙根吸收，避免牙龈萎缩、开裂。相反，Klein等人最近报道，由于牛骨（BB）材料的低吸收率，小鼠牙周再生组织部位的正畸牙移动明显受阻。沿着牙根的压力侧，破骨细胞活性的降低合并BB堆积，影响骨的代谢Gedrange等人报道，在猪模型中，骨替代材料植入区域的正畸牙移动牙根吸收风险增加。在最近的一项Ru等人的研究中透露，骨瓷含60%HA和40%ß-TCP，其组成与4BONEBCH（HA-ß-TCP）相似，可能也会减缓正畸牙运动。
合成骨替代品在牙槽骨成形和正畸牙移动中被认为是安全，对身体无害的选择。在这份病例报告中，HA-ß-TCP、合成双相磷酸钙，被选为左侧牙周手术的移植材料。作出这一决定是由于其结构强度和在愈合过程中对新生骨组织再生的临床支持，同时还因为其缓慢的吸收过程（超过8至12周），从而使临床观察正畸牙移动成为可能。
然而，植骨材料HA-ß-TCP是正畸牙移动的很好障碍。单纯施加在左下第二磨牙上近中方向的正畸力没有和预期一样导致植骨材料吸收，其正畸牙移动的表现与未植骨的自然愈合的右侧牙槽骨相比有明显差异。即使在牙根的受力面植骨材料中行隧道成型术，然后即刻施加正畸力，也没能达到预期的正畸牙移动。
与矫治力产生的正常骨反应相比，该患者左侧和右侧的最终咬合可能与骨移植材料中所谓的“具有生物活性”磷酸钙复合物的可吸收特性直接相关。“具有生物活性”的磷酸钙陶瓷如HA-ß-TCP在骨再生过程中被认为会积极与自然骨表面相互作用。这有助于生物材料的骨整合和骨界面的构建，利于提高机械强度。因此，组织工程生物材料骨植入物可能需要具备显著的抗吸收能力。它们的稳定性与HA的浓度直接相关，HA含量越高（60%），吸收越慢。ß-TCP陶瓷（ß-TCPC）可自然生物降解，将在破骨细胞和成骨细胞的联合作用中吸收。ß-TCP经历缓慢的吸收后，然后被骨组织替代。这就解释了为什么ß-TCP要与其他不易吸收的骨移植替代物HA粒子等共同临床使用。此外，许多研究和病例报告显示，在HA陶瓷异体移植和复合材料行骨增量的区域，正畸牙移动都能得以实现。因此，反复的骨吸收和骨沉积过程可以在再生区实现，可以改善正畸治疗结果和牙周正畸的稳定性。
由于鲜有文献报道植骨材料有利于预先计划的正畸牙移动，再加上在我们这篇独特的病例报告中自身对比的结果，所以关于正畸前植骨手术中生物植骨材料（HA-ß-TCP）的选择就成了一个问题。这种新应用的植骨材料为全科医生和正畸医生就选择何种植骨材料及各种材料对正畸牙移动产生的影响和最终治疗结果，提供了一个独特的见解。本报告需要强调的是，为了全科医生的利益，特别是正畸专科医生的利益，我们还需要对正畸牙移动前位点保存做进一步的基础科学和临床研究。
本病例报告提出了两个问题：骨移植的必要性以及在口腔全科医生拔牙正畸病例中骨移植材料类型的选择（口腔全科医生与正畸及牙周医生都是多学科团队的一部分）。
在日常临床实践中，口腔全科医生和团队可能需要评估剩余牙槽嵴的骨量以及计划正畸牙移动时是否需要植骨。尽管拔牙后牙槽嵴的愈合过程中存在骨吸收现象，本病例报告显示骨移植材料会阻碍正畸牙移动，产生负面影响，因此，团队在拔牙后所选择的牙槽嵴保存的类型是决定正畸牙移动效果和预期的错𬌗改善的关键因素。
后续研究中我们将主要就在植骨区受正畸力刺激后很好骨改建反应时，植骨材料中混入理想剂量的HA-ß-TCP的生物活性特点进行研究。对细胞因子和介导的细胞和/或植骨区包覆的纤维组织的不规则渗透的研究也是必要的，因为它可能导致阻碍正畸牙移动。
这一病例报告显示由于骨缺陷，HA-ß-TCP生物材料被移植到下颌左侧拔牙位点，在双侧收到相同的生物力学操作后，左侧植骨区的治疗结果相对于未植骨的右侧未能获得所期望的正畸牙移动。
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