魏曉渝,張冠凝,趙 青

正畸牙齒移動(orthodontic tooth movement,OTM)是一種基于炎癥反應(yīng)的生物重塑過程,涉及牙根、牙槽骨和牙周膜組織[1]。在正畸治療期間,機械力用于移動牙齒,導致無菌炎癥反應(yīng),這是正畸誘導的炎性牙根吸收(orthodontically induced inflammatory root resorption,OIIRR)的生物學基礎(chǔ)[2]。OIIRR是正畸治療常見的并發(fā)癥,屬于牙根吸收中的根尖外吸收(external apical root resorption,EARR)類別,通常影響根尖三分之一,造成根尖部的永久性損失[3]。輕度OIIRR患者可能一生都不會出現(xiàn)臨床癥狀;而在一些重度OIIRR(牙根縮短>4 mm)患者中,這種根尖損失會影響牙齒的壽命,甚至導致牙齒的移位和脫落[4]。

OIIRR的診斷可以通過顯微鏡進行組織學檢查,也可以通過二維(2D)X射線攝影和三維(3D)錐形束計算機斷層掃描(CBCT)進行臨床檢查[5]。一般認為口外X線片(全景片)診斷的準確性低于根尖X線片或CBCT掃描[6]。由于在正畸治療中使用影像學方法檢測牙根吸收有一定的滯后性,近年來有研究嘗試使用生物標志物來預(yù)測牙根吸收。已有研究證實,齦溝液中牙本質(zhì)涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein,DSPP)含量可以預(yù)測正常和輕度的牙根吸收[7]。

有大量研究探討了影響正畸牙根吸收的風險因素,這些因素可能在正畸牙移動中共同發(fā)揮作用[8]。根據(jù)以往研究結(jié)果,可以將這些風險因素分為患者相關(guān)因素和治療相關(guān)因素。其中,患者相關(guān)風險因素包括性別、年齡、遺傳傾向、全身疾病和藥物、錯牙合畸形類型、牙位、牙齡、牙根形態(tài)、治療前牙根吸收情況、治療前牙外傷史和根管治療史等;治療相關(guān)風險因素包括牙移動方式、根尖位移量、矯治力類型和大小、矯治時間、矯治器種類和采用的正畸治療方法等[9-11]。本文基于目前的臨床、基礎(chǔ)研究結(jié)果,以及近5年的文獻系統(tǒng)評價,對正畸誘導炎性牙根吸收影響因素的研究進展作一綜述。

1 患者相關(guān)因素

1.1 性別和年齡

總的來說,性別和治療初始年齡影響OIIRR的證據(jù)不足。雖然有個別研究認為女性患者牙根吸收程度大于男性患者[12],也有研究認為男性患者牙根吸收大于女性[1,13],但大多數(shù)研究仍證實患者性別差異對正畸牙根吸收的影響不具有統(tǒng)計學意義[14-15]。有研究指出,治療初始的患者年齡可能是OIIRR的一個風險因素,應(yīng)提前告知成人患者該風險[16]。成人患者的OIIRR風險增加可能與慢性牙周炎發(fā)病率增加有關(guān)[17],也可能由于年齡增長后牙周膜厚度減小、牙根自我修復能力下降[18]。一種被認可的趨勢是根尖開放的年輕牙根可能比完全發(fā)育的牙齒更能耐受牙根吸收[19]。但也有部分研究得出治療初始年齡與OIIRR的發(fā)生無關(guān)[15,20]。相關(guān)文獻系統(tǒng)評價認為,年齡的影響并未得到質(zhì)量較高的廣泛研究,缺乏充分證據(jù)[14]。

1.2 遺傳因素

Iber-Díaz等[21]認為牙根吸收屬于多基因遺傳。既往研究發(fā)現(xiàn)白細胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白細胞介素-8(interleukin-8, IL-8)、骨保護素(osteoprotegerin,OPG)、骨橋蛋白(osteopontin,OPN)、核因子-κB 受體激活因子配體(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand, RANKL)、白介素1受體相關(guān)激酶1(interleukin 1 receptor associated kinase 1,IRAK1)、巨噬細胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)、單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)、P2RX7(嘌呤能受體)等基因多態(tài)性可能與OIIRR的易感性相關(guān)[22-23]。其中,白介素參與正畸牙移動發(fā)生的局部組織炎癥[2];OPN參與牙根吸收過程的激活[24];IRAK1參與骨質(zhì)疏松和骨密度降低的過程[25]。然而,有學者對既往研究進行了定量Meta分析,認為只有P2RX7基因多態(tài)性與正畸患者EARR易感性相關(guān),且證據(jù)較弱,而其他基因均無與EARR的發(fā)生相關(guān)的較強證據(jù)[26]。也有研究認為,遺傳易感性因素對OIIRR的影響是根據(jù)其他臨床變量動態(tài)變化的,例如OPG、RANKL和IL1受體拮抗劑IL1RN的基因多態(tài)性,隨著治療時間和患者年齡的不同,其作用可能由保護變?yōu)橛泻8]。

1.3 全身疾病和藥物

通常認為牙根吸收更容易發(fā)生于患有哮喘和有過敏體質(zhì)的患者,這可能因為免疫系統(tǒng)和根部吸收過程的細胞活動和炎癥因子存在密切的相關(guān)性[27]。然而近年的系統(tǒng)評價似乎有更充分的證據(jù)證實過敏及哮喘與OIIRR的發(fā)生并沒有明確關(guān)聯(lián)[28-29]。此外,一些系統(tǒng)性疾病也可能導致患者發(fā)生牙根吸收的嚴重程度增加。短根畸形(short root anomaly,SRA)是一種罕見的家族性牙科疾病,據(jù)報道該病患者在正畸治療期間對牙根吸收的敏感性更高[30]。

雌激素在牙移動中可以抑制破骨細胞活性、促進成骨細胞增殖和存活,促進骨重塑進程,同時促進成牙骨質(zhì)細胞和成牙本質(zhì)細胞的形成,因此可能會對OIIRR具有潛在保護作用[23],這一觀點在動物實驗中得到了部分驗證[19]。同時,在計劃絕經(jīng)后婦女的正畸治療時,應(yīng)仔細考慮OIIRR。甲狀腺功能減退可導致施加正畸載荷后骨轉(zhuǎn)換率下降,從而導致牙根吸收的發(fā)生[9]。有動物實驗證實補充甲狀腺激素可能有利于正畸牙移動,并降低OIIRR的發(fā)生[31]。甲狀腺激素降低OIIRR的作用與其對腸道鈣吸收的作用有關(guān),可間接影響骨轉(zhuǎn)換[32]。然而,近年有相關(guān)系統(tǒng)綜述并未證實甲狀腺素對OIIRR的影響[33]。糖尿病患者胰島素給藥可控制糖尿病對骨代謝的不良影響,有降低OIIRR的作用[14]。有研究發(fā)現(xiàn)高劑量的堿性成纖維細胞生長因子可降低大鼠的OIIRR[10]。甲潑尼龍和潑尼松龍均可用于過敏性與自身免疫性炎癥性疾病中,然而,與甲潑尼龍相反,潑尼松龍可降低OIIRR[10]。此外,聯(lián)合使用前列腺素E2和Ca2+降低動物OIIRR的證據(jù)不足[34]。

根據(jù)近年系統(tǒng)評價的結(jié)果,治療牙根吸收的全身性補充劑、藥物和激素的研究顯示偏倚風險高、方法學質(zhì)量差的特點。同時,研究均在動物中進行,沒有有力的證據(jù)確定內(nèi)源性激素樣分子對OIIRR的影響,應(yīng)謹慎解釋其結(jié)果[34]。

1.4 錯牙合畸形類型

不同錯牙合畸形類型的牙根吸收程度可能具有差異性。有研究得出,安氏Ⅱ類錯牙合畸形的重度牙根吸收發(fā)生率較高,Ⅰ類錯牙合治療后與治療前相比,根長減小的百分比顯著低于Ⅱ類錯牙合[13]。然而,Janson等[35]研究發(fā)現(xiàn)使用Ⅱ類牽引或口外弓治療Ⅱ類1分類錯牙合患者,上下頜切牙的根尖吸收量差異無統(tǒng)計學意義,且根尖吸收主要是輕度的。Tieu等[36]認為只有有限的證據(jù)表明Ⅱ類1分類錯牙合治療增加牙根吸收的嚴重程度和患病率:使用任何治療策略治療Ⅱ類1分類錯牙合畸形可產(chǎn)生相似的牙根吸收量,并且與任何其他類型錯牙合畸形治療報告的牙根吸收量相當。Fernandes等[37]研究認為,覆蓋較大的患者正畸牙根吸收發(fā)生率較高,而覆牙合較深患者正畸牙根吸收發(fā)生率較低。也有文獻指出單純的錯牙合類型與牙根吸收嚴重程度之間并無關(guān)聯(lián)[17,38]。總的來說,單純的錯牙合畸形類型對OIIRR的影響并無一致結(jié)論,安氏Ⅱ類錯牙合(尤其是1分類)患者的診療中可能需更加密切關(guān)注牙根吸收情況。

1.5 牙位、牙齡及牙根形態(tài)

有研究顯示,正畸治療中,上頜中切牙的牙根吸收最為常見[1]。上頜中切牙牙根和側(cè)切牙牙根的緊密位置關(guān)系、牙根周圍的牙槽骨皮質(zhì)骨、切牙管,以及常見的壓低和內(nèi)收移動被認為是上中切牙牙根吸收潛力高的原因[39]。就牙齒類型而言,上頜和下頜切牙更容易發(fā)生OIIRR,這可能與這些牙齒的單根形態(tài)有關(guān)[40];多根牙齒可能更能抵抗牙根吸收,但并不排除這些牙齒發(fā)生OIIRR的可能[41]。姜若萍等[42]研究認為牙根吸收在上下頜之間差異無統(tǒng)計學意義,而在前后牙區(qū)之間差異有顯著性。前牙比后牙發(fā)生更多的牙根吸收,且較易發(fā)生在切牙,這可能與前后牙的位置和牙齒移動方式有關(guān):前牙接觸到皮質(zhì)骨的機會遠大于后牙,前牙移動的距離一般也比后牙大。

Linge等[43]發(fā)現(xiàn)11歲以后開始正畸治療比11歲之前發(fā)生更多的牙根吸收。Li等[44]選擇524例年齡10～15歲的患者作為樣本,證實在相同的正畸治療期間,與完全發(fā)育的牙根相比,未完全發(fā)育的牙根吸收風險相對較低。這些結(jié)論也支持治療開始年齡對OIIRR影響的推測。

Brezniak等[45]認為,牙根形態(tài)狹窄、彎曲可能更容易發(fā)生牙根吸收并且程度更高。Marques等[46]研究了采用方絲弓治療后切牙出現(xiàn)嚴重吸收的患者,認為治療前錐形牙根是重要的危險因素。這一觀察結(jié)果可以解釋為,所施加正畸力的軸向分力被最大限度地傳遞到根尖區(qū)域,導致局部的缺血性壞死,抑制前牙骨質(zhì)、成牙骨質(zhì)細胞并允許破牙本質(zhì)細胞定植。因此,觀察到異常牙根形狀,尤其是狹窄的錐形根時應(yīng)謹慎考慮,時刻監(jiān)測醫(yī)源性根尖損傷的發(fā)展。然而,Weltman等[47]通過系統(tǒng)評價認為治療前牙根形態(tài)對OIIRR的影響非常輕微。

1.6 治療前牙根吸收情況

Marques等[46]的研究發(fā)現(xiàn)治療后根吸收值與治療前的牙根吸收成正相關(guān)關(guān)系。但是其他學者的研究中,發(fā)現(xiàn)有嚴重根吸收的患者和對照組患者在治療前根吸收的發(fā)生率是同等的[48]?？梢哉J為,未經(jīng)正畸治療即存在牙根吸收的患者,可能本身存在對牙根吸收的易感性或遺傳史,可能相對更容易發(fā)生正畸牙根吸收。

1.7 治療前牙外傷史和根管治療史

有部分研究發(fā)現(xiàn)正畸治療前外傷牙齒牙根吸收發(fā)生率較高,然而,此類研究多為觀察性研究,質(zhì)量很低[49]。也有研究推測,如果外傷牙齒出現(xiàn)牙根吸收跡象,其OIIRR的風險將增加;但如果沒有出現(xiàn)牙根吸收跡象,外傷牙齒和非外傷牙齒OIIRR的風險相當,均較低[50]。Weltman等[47]的系統(tǒng)評價同意上述假設(shè),但他們同時提出,缺乏針對牙齒創(chuàng)傷患者的隨機對照研究(randomized controlled trial,RCT)。目前,關(guān)于外傷牙正畸牙根吸收的證據(jù)仍然不足,需要更多的質(zhì)量較高的研究。

有觀點認為根管治療后的牙齒發(fā)生正畸牙根吸收的可能性降低,因為牙髓的缺失可能在炎癥過程、退行性變化和牙根吸收中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)與活髓牙相比,根管治療牙齒的牙根吸收量明顯減少,具有統(tǒng)計學意義,但平均差異很小,可以認為無臨床意義[51]。這與另一項系統(tǒng)綜述部分一致[50],該綜述報告在正畸治療期間,進行根管充填牙齒的牙根吸收風險并不低于活髓牙(無臨床意義)。Villaman-Santacruz等[52]的系統(tǒng)評價分析了6項觀察性研究,也認為非活髓牙影響OIIRR的證據(jù)有限。

2 治療相關(guān)因素

2.1 牙移動方式和根尖位移量

牙齒往返移動、壓低移動、重力傾斜移動、轉(zhuǎn)矩移動可能更易造成牙根吸收,因為這些移動方式力量集中于根尖部。其中,牙齒壓低移動可能是增加OIIRR發(fā)生率和嚴重程度的最佳預(yù)測因素,這可能與此運動下根尖承受的更大壓力和應(yīng)力部分相關(guān)[40]。Linkous等[15]利用多元線性回歸分析,認為牙齒的各種移動方式可以解釋OIIRR 80%的變化;切牙移動的所有方向都增加了根尖周吸收的風險和程度,而壓低移動是OIIRR最強的預(yù)測因子。

de Freitas等[53]發(fā)現(xiàn),拔牙組上頜中切牙根尖的水平向位移與牙根吸收具有相關(guān)性,根尖向后位移越多,牙根吸收量越多。Motokawa等[39]選擇上頜中切牙牙根重度吸收組和無吸收組進行比較,發(fā)現(xiàn)兩組在根尖和切端的水平向位移以及根尖的垂直向位移差異有統(tǒng)計學意義,牙根重度吸收組位移量大于無吸收組;還發(fā)現(xiàn)牙根重度吸收組的切牙內(nèi)收角度大于無吸收組。王玉蘭等[54]研究認為,上頜中切牙切端的水平向位移與牙根吸收具有正相關(guān)性;上頜中切牙牙根吸收與根尖至唇側(cè)皮質(zhì)骨的距離具有負相關(guān)性。根尖位移量越大,或超出牙槽骨限制和改建限度,更容易導致牙根吸收?？梢哉J為,根尖水平位移、根轉(zhuǎn)矩與牙根吸收相關(guān),根尖向后位移越多、舌向轉(zhuǎn)矩越大、越接近腭側(cè)骨皮質(zhì),牙根吸收量越大。

2.2 矯治力和矯治時間

Ballard等[55]認為持續(xù)力比間歇力更易導致牙根吸收,間歇力可能更符合牙齒移動的生理狀態(tài)。Roscoe等[56]納入21項研究進行系統(tǒng)評價,認為力水平增加與根吸收增加存在正相關(guān)關(guān)系,證實牙齒間斷運動對減少牙根吸收有益。Weltman等[47]納入13項固定矯治的隨機臨床試驗,認為正畸治療中用力過大可能尤其有害,有證據(jù)支持輕力的使用,尤其在切牙的壓低治療時。Theodorou等[57]納入12篇文章,通過系統(tǒng)評價認為,0.5～1.0 N的力應(yīng)用于正畸牙齒移動,患者舒適度似乎最佳,并且可能顯示較少的副作用(牙根外吸收),但證據(jù)并不充足。Currell等[38]納入25篇文章、24項獨立試驗,通過系統(tǒng)評價認為只有非常少的證據(jù)支持牙根吸收與力的增加、力的持續(xù)及壓入力有正相關(guān)關(guān)系,認為根吸收患者暫停治療可能會減輕病情。大部分證據(jù)支持使用輕力、間歇力且牙根吸收時暫停加力可能有恢復作用。

多數(shù)研究認為治療時間與牙根吸收呈正相關(guān)關(guān)系,嚴重的牙根吸收與療程密切相關(guān)[1,17]。Levander等[58]研究表明,在正畸治療開始后的6～9個月內(nèi),牙根吸收率為34%,在第19個月時,牙根吸收率增至56%。Maués等[59]研究發(fā)現(xiàn)正畸治療時間超過3年的患者容易發(fā)生嚴重的牙根吸收。姜若萍等[42]研究認為療程與治療后平均根吸收值正相關(guān),這與大多數(shù)同類研究結(jié)果一致。因此,在臨床工作中應(yīng)警惕療程長患者的牙根吸收,甚至出現(xiàn)嚴重的牙根吸收。然而,也有研究得到治療持續(xù)時間對根尖吸收沒有明顯影響[15,60]。

2.3 矯治器種類

一般來說完善的矯治技術(shù)不會加重根吸收。Zhang等[61]評估使用Damon標準轉(zhuǎn)矩和高轉(zhuǎn)矩自鎖托槽治療雙頜前突、拔除第一前磨牙患者牙根吸收的差異,發(fā)現(xiàn)治療后上下頜前牙EARR無明顯差別。Qin等[62]研究認為傳統(tǒng)托槽與自鎖托槽在拔牙病例矯治中牙根吸收程度差異無統(tǒng)計學意義,而Villaman-Santacruz等[52]進行的系統(tǒng)評價也證實了這一觀點。同樣的,Weltman等[47]早些年的系統(tǒng)評價認為,正畸誘導牙根吸收不受弓絲順序和托槽種類的影響。Lopatiene等[63]認為陶瓷托槽較金屬托槽導致患者牙根吸收的發(fā)生率高,可能與使用陶瓷托槽摩擦力較大有關(guān)。不同矯治器對牙根吸收的影響尚無充分證據(jù),可能受個體差異和臨床操作的影響較大。

近年來,透明矯治器治療變得流行。與固定矯治器治療相比,透明矯治器的粘接部件和對牙齒的機械影響都不同,因此預(yù)期可以影響牙根吸收。Aman等[13]認為正確使用透明矯治器可最大程度減少牙根吸收量。Gandhi等[64]研究結(jié)果表明,相比直絲弓矯治器,有部分病例使用透明矯治器有效減少了正畸牙根吸收。Fang等[65]對11項研究進行Meta分析后認為,目前的證據(jù)表明,透明矯治器可能無法避免牙根吸收,但相比固定矯治器,牙根吸收的發(fā)生率和嚴重程度均較低。透明矯治器可能會成為減少牙根吸收的解決途徑之一。

2.4 正畸治療方法

2.4.1 微種植體 Barros等[66]研究37例需要最大前牙內(nèi)收并拔除了2個上頜前磨牙的患者,第1組由22例未使用種植釘內(nèi)收前牙的患者組成;第2組包括15例使用種植釘內(nèi)收前牙的患者。根吸收的組間差異無統(tǒng)計學意義,但第2組中嚴重根吸收患者人數(shù)明顯增加。近年來,在關(guān)于種植釘輔助牙齒壓低的系統(tǒng)評價中,基于臨床研究和動物實驗的結(jié)果,可以認為種植釘輔助牙齒壓低是OIIRR的風險因素[67]。

2.4.2 微小骨穿孔及骨皮質(zhì)切開 研究已經(jīng)證明了微小骨穿孔術(shù)通過增強炎癥標志物的表達來加速牙齒移動。有研究對患者第一前磨牙牙根近中側(cè)和遠中側(cè)以5 mm的深度進行微小骨穿孔,以對側(cè)前磨牙作為對照,發(fā)現(xiàn)使用微小骨穿孔的前磨牙平均牙根體積損失比對照牙大42%,證實微小骨穿孔可能會加重正畸牙根吸收[68]。也有研究在大鼠體內(nèi)實驗中發(fā)現(xiàn),在上頜磨牙附近進行骨皮質(zhì)穿孔時,牙根吸收增加[69]。然而,有學者研究了應(yīng)用外科手術(shù)牙周輔助加速成骨正畸(periodontally accelerated osteogenic orthodontics,PAOO)和壓電切割PAOO兩種方法矯治雙頜前突畸形,證實兩種PAOO手段均未引起明顯的牙根吸收(0.34 mm,0.51 mm)[70]。

2.4.3 減數(shù)拔牙 Motokawa等[39]研究認為拔牙矯治比非拔牙矯治的牙根吸收的發(fā)生率大,可能與拔牙矯治療程長、牙齒移動距離大等有關(guān)。Linkous等和Bayir等[1,15]的研究也證實拔除前磨牙顯著增加了牙齒移動量和EARR發(fā)生的概率。Silva等[8]使用多元線性回歸評估了195例需要正畸治療的患者,認為前磨牙拔除是OIIRR重要的預(yù)測因素。Marques等[46]研究了采用方絲弓治療的切牙出現(xiàn)嚴重吸收的患者,認為第一前磨牙的拔除是切牙嚴重牙根吸收的重要危險因素。Deng等[3]納入12項研究進行Meta分析,證實拔牙病例比非拔牙病例的牙根吸收更多?？梢哉J為,拔牙矯治,尤其是拔除前磨牙的矯治是OIIRR的危險因素,在該類患者正畸治療過程中應(yīng)謹慎監(jiān)控。

2.4.4 牽引阻生尖牙 一般認為牽引阻生尖牙,尤其是與切牙位置鄰近的阻生尖牙,可能會引發(fā)切牙的牙根吸收,影響療效[71];同樣的擔憂也存在于決定不拔除阻生尖牙的病例中。因此我們想討論這種臨床情況的可能結(jié)果。Arriola-Guillén等[72-73]比較上頜切牙在單側(cè)或雙側(cè)阻生尖牙牽引后的牙根吸收情況,證實上頜切牙在單側(cè)或雙側(cè)尖牙牽引后OIIRR未顯示出統(tǒng)計學差異。他們縱向回顧研究45例上頜阻生尖牙病例,根據(jù)正畸牽引的復雜程度分為低復雜度組和高復雜度組,證實各組矢狀、冠狀和軸狀上頜切牙的OIIRR之間無顯著差異,牽引復雜度對上頜切牙OIIRR無影響。Brusveen等[74]評估上頜尖牙阻生作為正畸根尖吸收的危險因素,研究尖牙的萌出路徑相對于中線的傾斜度、側(cè)切牙牙軸及牙根的發(fā)育以及阻生尖牙的垂直位置對于上頜切牙OIIRR影響。證實在患病組和對照組之間,或在同一受試者的患側(cè)和對側(cè)的切牙之間,上頜切牙的根尖吸收無顯著差異。

3 總 結(jié)

正畸牙根吸收與患者自身情況和正畸治療都密切相關(guān)。由于缺少數(shù)量足夠的高質(zhì)量研究,OIIRR各類風險因素的證據(jù)水平均較低。目前,較多證據(jù)支持的OIIRR危險因素有:患者年齡較大、遺傳易感性、前牙(尤其切牙)、尖銳窄根、矯治力過大、矯治周期過長、根尖水平位移量較大、牙齒壓低移動、拔牙矯治等。正畸牙根吸收是正畸學界的研究熱點,目前臨床上主要采用輕力、間歇性加力等方式來降低牙根吸收的程度。隨著對OIIRR影響因素的進一步研究以及影像學檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,通過對患者相關(guān)因素的排查分析和治療相關(guān)因素的精細控制,牙根吸收的有效降低途徑及早期診斷方法將不斷取得突破。

利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。