牙弓大小与正畸关系

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牙弓的大小和形状与正畸的关系

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2004-5-19

牙弓的大小和形状不仅与正畸的诊断、制定治疗计划密切相关，还影响间隙的获得、牙列的美观和稳定性。它与牙齿的移动有关，将决定是否需要拔牙或采取其他措施。

1907年，E H Angle提出，每个人在正畸治疗辅助下都有正常生长和发育的潜力。他说，“要建立口部与面部的良好协调关系必须保持全副牙齿，每个牙齿要有正常的形态且放置在正常牙合的位置上”。

但是，1925年，Lundstrom强调要重视牙槽基骨对咬合的决定作用。“正畸实验显示，当牙槽基骨的发育与牙齿位置不协调时矫治获得的咬合关系不稳定。”

1955年，Hawley提出一种预测牙弓的几何方法，理想的牙弓有个等边三角形，该三角形的底边由双侧髁突构成，三角形的边长就是双侧髁突之间的宽度。下颌前牙处于一段圆弧上，其半径决定于下颌切牙和尖牙的牙冠宽度之和，前磨牙和磨牙的排列朝向圆心。很多学者试图用各种不同的曲线数学模型来反映牙弓形态，但是迄今为止这些牙弓形态的预测方法还不稳定。

弓丝变化的不稳定性会导致牙周破坏、颊侧牙列拥挤复发、或导致舌侧拥挤加剧，这种现象在下颌尖牙扩弓者尤其明显。Bishara等检查了30例的拔除了第一双尖牙的病例，发现去除保持器平均1.2年后，71.4%的下颌尖牙区扩弓的病例出现复发，且复发率下颌高于上颌。

随后，Little等报道了对65例拔除第一双尖牙的病例的长期追踪调查结果。治疗中60%的病例下颌尖牙间宽度扩大超过1mm，但是治疗结束后，65例中有60例出现尖牙间宽度减小，且一般超过2mm。

因此，在制定治疗计划时应考虑牙弓形态大小的改变。
正常生长和发育
牙弓维度会随着生长而改变，因此要分清自发生长和矫治器作用引起的生长。

Moorrees指出，牙弓的正常生长个体变异很大，但在乳牙列更换成恒牙列时磨牙间宽度有增加的总体趋势。

因此很难预测个体的生长潜力，Moyer 等报道未治疗病例的牙弓维度的平均变化的资料，结果显示：牙弓宽度的变化男性和女性明显不同。牙弓宽度的生长量上颌大于下颌，这种生长主要出现在12岁到17岁之间，下颌生长约2mm，上颌生长约3mm。12岁以后，牙弓宽度的生长只见于男性。

Sillman追踪观察了65例白种小孩，追踪从他们出生开始一直到

25岁，其中包括错合(牙合)病例，结
果发现男性牙弓宽度有显著性生长。Sinclair等证实12岁以后，除了牙弓长度和周长有增加，磨牙间牙弓宽度的生长男性与女性有显著性差异。在三四十年里，牙弓宽度持续生长但生长量很小，这与牙弓长度的缩短有关。

由此看来：
牙弓宽度男性大于女性。
替牙期尖牙间牙弓宽度明显增加，但12岁以后恒牙列期尖牙间牙弓宽度改变不明显。

7岁到18岁之间，男性上下颌磨牙间牙弓宽度自发性生长明显。12岁以后，前磨牙间牙弓宽度改变很小。牙弓宽度的改变可能不伴随牙弓长度的改变，但在三四十年里牙弓宽度持续生长的同时牙弓深度有减小的趋势。

矫治器作用引起的生长
一些临床医生喜欢在乳牙列期或恒牙列早期就开始矫正，引导生长。由于每个个体都有自发的生长变化，所以很难确定矫治器有多大作用。McNamara和Brudon认为，“早期治疗增加牙弓的大小使其骨骼、牙槽骨和肌肉在恒牙列萌出前发生适应性改建是合理的。”假如将矫治器介入一个生长活跃的患者，可以期望得到可喜的反应。但是，不治疗这种反应也可能出现，因此矫治器的作用很难确定。

Spillane和McNamara早期发表的一篇文章指出，他们将未治疗的7～15岁的74例患者中牙弓正常的患者和牙弓狭窄患者进行对比，结果发现牙弓宽度正常组上颌第一恒磨牙间牙弓宽度平均增加2.6mm，而牙弓狭窄组牙弓宽度平均增加3.3mm。这意味着狭窄的牙弓有向正常接近的趋势,并且其扩弓效果更稳定。
个别临床病例牙弓宽度改变显著大于正常牙弓的生长量，这可能有其他因素的作用。当上下颌恒牙列扩弓量显著大于正常生长量时，扩弓效果会不稳定。

反合(牙合)的改正
很早以前Angel等就意识到牙齿颊舌侧的肌肉力量与软组织平衡是相关的。

但是，在一些病例中当牙齿明显移动时牙齿颊舌侧的力量并不相等，这时软组织平衡仍然可以维持。Selwyn-Barnett假设Ⅱ类2分类病人通过矫正可以使下牙列占据以前被上颌切牙占据的间隙，其唇侧软组织不改变。同样在通过扩宽一个牙弓压缩另一个牙弓改正反合(牙合)时，这个假设也成立，唇颊侧软组织也没有变化。

锁合(牙合)比正常合(牙合)占据更宽的颊舌侧间隙，其上牙列的颊舌侧间隙有向下牙列转移的潜力。这种间隙转移更易于出现在容易发生垂直向牙移动的的生长期个体。

正如矫正反合(牙合)不仅与牙弓的宽度有关还与牙弓的前后向移动有关，牙弓三个维度的间隙是相互作用的。

前后向移动
牙弓宽度改

变不能孤立地考虑，牙弓在三维的变化是相互依赖的，其对牙弓宽度有显著
的含义。

由于牙弓形状在前后向呈发散状，整个牙弓的移动要求牙弓宽度改建以适应对牙合的牙弓。这种情况最常见于上颌牙弓的远中移动和下颌牙弓的近中移动，这时上颌牙弓需要扩弓以适应下颌牙弓。一些上颌的扩弓效果是可能保持的，下颌也一样。

Sadowsky等通过对22个病例在不拔牙治疗后经过6.3年的长期追踪观察，报道：上颌第一磨牙之间的牙弓平均扩宽2.7mm，上颌磨牙之间牙弓平均扩宽4.5mm。同时，下颌前磨牙和磨牙区牙弓也有少量的扩宽，分别为1.6mm和2.9mm。大多数病例为Ⅱ类错合(牙合)，矫治使用传统的方丝弓矫治技术，应用头帽和Ⅲ类牵引将上颌和下颌牙弓均向远中移动。

类似的，Elms等对42例Ⅱ类1分类错合(牙合)病人治疗结束去除保持器6.5年后的样本进行研究，在这个样本中使用方丝弓矫治技术，利用颈带面弓达到不拔牙治疗的目的。结果发现上颌磨牙区的扩弓量为3.0mm,下颌磨牙区的扩弓量为1.6mm,下颌尖牙区牙弓宽度没有改变。这个结论和Sadowsky 等的相似。

Glenn等的一篇文章对比了不拔牙治疗的14个Ⅰ类病例和14个Ⅱ类病例在去掉保持器3年以后的情况。发现两组尖牙间的宽度都复发到治疗前的值，只有Ⅱ类病例磨牙间扩宽效果稳定——下颌第一磨牙有效的扩张了1mm。类似的发现只在Bishara等报道非拔牙病例中有过。

Mew报道了活动矫治器扩弓技术在一组25个病例中的应用，其中18例是Ⅱ类错合(牙合)。在不拔牙治疗前该组患者的平均年龄是11.8岁，平均戴保持器2年，最后评估时的年龄平均是18.8岁。结果显示上颌磨牙区牙弓扩宽平均为3.44mm，下颌磨牙区牙弓扩宽平均为1.6mm。因为这些变化发生在一个相当长的时间内，所以正常生长参与了这个过程，同时牙弓的相对移动可能也有一定的作用。

一个对11个病例用Frankel矫治器不拔牙治疗，去除保持器4年后的病例研究显示：尽管牙弓长度有所减少，下颌牙弓扩弓的效果得到维持。扩弓量在下颌尖牙区、第一双尖牙区、第二双尖牙区、第一磨牙区分别是2.55mm、4.35mm、2.30mm、2.55mm。

Moussa 等研究了上颌快速扩弓和不拔牙方丝弓固定矫治技术对一个包括55个病例去除保持器6年后的混合样本的治疗效果。上颌尖牙和磨牙平均扩弓量分别是2.7mm和4.6mm，下颌尖牙和磨牙分别是0.4mm和2.5mm。

在Ⅱ类错合(牙合)的矫正中，上颌磨牙扩弓量3mm是比较稳定的，而下颌磨牙扩弓量大于正常生长量约1mm较稳定。扩弓的效果受错合(牙合)类型的

影响。

局部因素
虽然通常下颌尖牙间牙弓宽度不能有效扩大，但不可避免的是一些个别病例仍取得了较稳定
的扩弓效果。在拔牙病例，牙列拥挤常常与尖牙的唇侧错位相关。这种错位的尖牙向拔牙间隙的内收移动通常与扩弓稳定无关，它们的唇侧错位可能是拥挤造成的，它们向第一双尖牙拔牙间隙的内收移动并不能看成是稳定的扩弓。

但是，在一些尖牙舌侧错位的牙列拥挤病例，随着尖牙间宽度扩大、尖牙舌侧楔入作用的去除，牙列拥挤会改善。
Shapiro注意到在Ⅱ类2分类病例下颌尖牙间宽度有轻度增加的趋势。Selwyn-Barnett认为这可能与治疗使上颌切牙和尖牙唇倾有关，这样上颌尖牙占据的间隙就空出来，为下颌尖牙扩宽调整提供间隙。这是牙弓三维在垂直向和水平向两个平面间间隙相互作用的一个例子。

增加和拔除牙齿
通过修复治疗、移植或正畸治疗增加牙齿数目会引起牙弓长度和牙弓宽度的增加。

相反，拔牙会引起牙弓宽度减小。因此拔牙病例的扩弓效果通常会不稳定。所以在评估牙弓宽度和扩弓稳定性时区别拔牙病例和非拔牙病例很重要。

Gardner和Chaconas的一篇文章评估了一个含有70个Ⅱ类病例和33个Ⅰ类病例的样本；其中74例不拔牙，28例拔除第一双尖牙。所有的病例戴用保持器都在1年以上。结果显示牙弓维度改变不同：

不拔牙病例，下颌第一前磨牙牙弓扩宽量平均为2.47mm，下颌第二前磨牙牙弓扩宽量平均为1.24mm，下颌磨牙牙弓扩宽量平均为1.98mm。矫正中牙弓可能出现前后向移动的Ⅱ类病例，其磨牙扩弓效果较稳定。

拔牙病例，当第二前磨牙向前移动时，其牙弓宽度减小2.95mm，同时磨牙牙弓宽度减小1.49mm。这一结果与Shapiro对一个去除保持器10年后的样本的观察结果一致。

为观察治疗引起的变化进行了一个前瞻性研究。全部63个病例都使用相同形态和尺寸的弓丝，不考虑原有的牙弓形态和拔牙方式。20例不拔牙，26例拔除下颌第一前磨牙，17例拔除下颌第二前磨牙。研究发现，下颌前牙区牙弓形态与弓丝完全一致，后牙区几乎一致。46例在去除保持器1年后或1年以上复查。对拔牙和不拔牙的变化进行比较，发现：

不拔牙病例。弓丝对尖牙间宽度和磨牙间宽度影响较小，但效果很稳定。下颌第一双尖牙的牙弓扩宽量平均为1.21mm；下颌第二双尖牙牙弓扩宽量较小，平均为0.93mm。

拔牙病例。弓丝使尖牙间宽度轻度增加的效果不稳定，易复发；弓丝使磨牙间宽度减小的效果较稳定。

因此，不拔牙病例下牙弓扩弓效果稳

定。当牙弓前后向移动时，下牙弓扩弓更易实现，且上颌牙弓会有更大的扩弓潜力。

肌肉功能的改变。
牙齿处于唇颊侧肌肉与舌肌的力量平衡的位置
。虽然力量大小并不总相等，但是舌肌的间断力和颊肌的持续力的总体效果会决定牙齿的最终位置。当有牙齿缺失时肌肉也会有垂直向和前后向的改建，虽然舌头的休息位会发生潜在的变化，但舌头和颊肌不可能发生显著变化。因此，正畸矫治中要限制对舌肌和颊肌软组织所占间隙的干涉。通过重新排列牙齿、利用一颌牙弓的间隙来调整对颌牙弓可以达到限制。

对同一病例，在一颌牙弓压缩的同时扩宽对颌牙弓，其牙合平面水平的间隙是基本保持不变。

对于骨性Ⅲ类的矫治病例，应用这种矫治机理很有用，通过扩大上牙弓压缩下牙弓可以使上下牙弓在颊舌侧方向上形成正常的功能关系。而且，上颌牙弓扩宽了舌头就会定位在较高的位置，而舌头上移所提供的空间又有利于下颌牙弓的压缩。
对于上颌牙弓狭窄并伴有严重拥挤的病例，研究显示上颌牙弓扩宽明显并且扩弓效果比较稳定。推测是舌头在治疗后的新的休息位适应性改建的原因。

临床对间隙的考虑
扩弓会产生牙列间隙，评估这个间隙很重要。理论上通过各型快速扩弓装置开展腭中缝所获得的间隙量等于扩弓量。可是，在临床实践中扩弓效果在整个牙弓并不平衡，通常在牙弓稳定接触的区域扩弓效果能保持。有学者为检查牙弓宽度和深度的关系建立了一个模型，后牙通过扩弓螺旋器连接在一起，前牙仅通过弓丝连接在一起。当后牙间牙弓宽度增加时，关闭扩弓获得的间隙达到牙弓的稳定接触。测量发现，扩弓效果后段大于前段，扩弓产生的间隙主要用于前牙的内收。间隙量与扩弓程度成正比，但不是1：1的关系。后牙段扩宽3mm，牙弓每侧可以获得1mm的间隙。后牙段扩宽3mm，牙弓深度减小1mm。这种变化依赖于初始的牙弓形状和牙齿形态。

结论
1. 扩弓装置适用于生长期儿童。很难预测扩弓效果与个体自发生长量的关系。目前还没有证据显示扩弓矫治会刺激机体产生超过正常范围的生长量。

2. 反合(牙合)会影响牙弓获得的间隙量，矫正方法主要是扩宽上颌牙弓压缩下颌牙弓，形成牙尖交错牙合，改变舌头在垂直向的休息位。

3. 不拔牙病例的扩弓效果较稳定，后牙段的扩弓效果更明显。除非下颌尖牙舌侧错位，否则下颌尖牙区的扩弓效果不稳定。

4. 当后牙段扩弓伴随有牙弓的整体前后向移动时，其扩弓更容易。上颌牙弓的远中移动可能

有利于扩弓，与它有协同作用的是一些下颌牙弓的扩弓量较小。

5. 每个病例都应该进行个体评估，以明确任何可能影响整个牙弓或个别牙齿扩弓的因素。后段牙弓扩宽时牙弓的深度会减小，深
度减小量为扩弓量的1/3，这时获得的间隙会比预期少。