直丝弓矫治技术的概念与特征.doc

第二章直丝弓矫治技术的概念与特征
一、Andrews直丝弓矫治技术及其影响
笔者参考L. F .Andrews的观点及研究方法，在这里介绍下自己的矫治系统及观点。因为我的观点与Andrews最初的观点有一定差距，现把自己与他的观点不同的地方整理出来。

图2—1 Andrews直丝弓矫治装置及治疗体系的发展概要和影响
另外，如以前所述．直丝弓矫治技术为了省略Edgewise法中弓丝弯制的步骤对托槽进行了种种改良，参照Andrews的文章及著作，笔者(图2-1)对其直丝弓矫治器治疗体系的发展及其影响进行了概括，形成一张流程图，对其贡献专门进行了评价。
(一)．Andrews的贡献
概括起来，Andrews的贡献主要有以下几点:
1)将未经正畸治疗的理想&作为矫治目标．并对其进行分析．提出了理想正常&的6条标准。
2)特别定出Andrews平面，FACC(临床冠牙长轴)．FA点(临床冠中点)，将弓丝、托槽、牙齿的关系与临床治疗结合，计算时，将牙冠与咬合平面联系在起(图2-2~4)。

图2-2牙冠排列在最佳位置时，牙冠1／2所构成的平面称之为Andrews平面

图2-3牙冠的轴倾角
A:正值 B:负值

图2-4牙冠唇倾角(转矩)
A:正值 B:负值

3)开发了可以达到理想正常&目标的 Edgewise托槽。(图2-5~7)

图2-5 Andrews直丝弓托槽的轴倾角

图2-6 Andrews直丝弓托槽的转矩

图2-7 Andrews直丝弓托槽的优点
4)确立了不需要进行复杂弯曲的直丝弓矫治技术(0.56mm(0.022英时)槽沟)。
(二)直丝弓矫治技术的优点
临床评价及相关优点的总结如下：
●无弓丝弯制过程中产生的应力;
●避免了更换弓丝过程中的微小差异所带来的牙根不利运动;
●椅旁操作时间缩短;
●可以得到良好的矫治效果;
●矫治结果较为一致；
●多数医师可以形成一个治疗组一同治疗;
●与牙科助手共同合作进行治疗;
●口内安装的弓丝简单化,出现问题的机率降低。
(三)牙面与托槽底板间形成正确的接触关系是直丝弓托槽的特征
为使直丝弓矫治技术顺利进行，并得到良好的矫治效果，从理论上说，矫治器的构造必须是正确的，Andrews对于将普通的Edgewise托槽倾斜的部分程式化的托槽所存在的问题提出批评。
·倾斜粘着普通Edgewise托槽的缺点
为了使槽沟倾斜而将普通Eagewlse托槽倾斜粘着，会使托槽底面与牙面不能紧密贴合，使带环或托槽扭曲歪斜(图2-8A)。直丝弓托槽则不会这样．槽沟倾斜而托槽与牙面的关系是正确的。因此，与牙面非常吻合．带环不会扭曲歪斜，托槽的粘接简单(图2-8B)。

图2-8 普通Edgewlse托槽(A)与直丝弓托槽(B)轴倾角的区别
A:托槽发生扭转，轴倾角部分错位，则很难与牙面贴合
B:在与牙面完全吻合的底板上确定托槽槽沟

·Edgewise(预成转矩)托槽槽沟水平的差异
Eagewise托槽由于底板处未做调整，结构高度不一致(图2—9B)，为了使槽沟高度一致，从前牙到磨牙托槽底部必须有一定的变化。直丝弓托槽因托槽底部做了调整,槽沟与牙冠中心对应，位于同一水平(图2—9A)，因此可以将各个牙齿矫治到正确的位置(图2—10)．

图2-9直丝弓托槽与预成转矩托槽的区别(上颌用)
A：槽沟中心与底板一致B：槽沟中心与底板不一致

图2-10使用Andrews标准托槽(O.56×0.71mm(O.022×O.028英时))的病例
A． 标准托槽 0°
B．轻度整体移动托槽 2°
C. 中度整体移动托槽 4°
D．重度整体移动托槽 6°
表2-2 3标准托槽与3种(拔牙病例用)使牙齿整体移动的托槽的抗旋转角度
(四)适于拔牙病例的托槽及以骨骼分类为基础的前牙托槽的开发
随后，Andrews又开发并发表了拔牙矫治病例适用的Extraction Series和以骨骼分类为基础的Anterior Set托槽。
·拔牙系列托槽(Extraction Series)
拔牙病例牙齿移动过程中．牙冠向拔牙隙倾斜，扭转的问题时有发生。基于从托槽的形态设计上抵抗这种变化,设计了拔牙系列托槽。这里介绍一下为追求理想正常&所设计的这种托槽与标准托槽的区别。
图2-11是使用Andrews拔4|4矫治托槽治疗的病例。在上尖牙增加了牵引钩，轴倾角加大，并增加了抗扭转设计，以使其整体远中移动，同时为防止磨牙近中移动,增加了防止磨牙近中倾斜的设计。

图2-11使用Andrews拔除4|4系列托槽(O.56×0.71mm(0.022×0.028英寸))
矫治病例(使用经典的拔牙系列||托槽)

A． 标准托槽 11°
B．轻度整体移动托槽 13° （11°+2°）
C. 中度整体移动托槽 14° （11°+3°）
D．重度整体移动托槽 15° （11°+4°）
表2-1 3标准托槽与3种(拔牙病例用)使牙齿整体移动的托槽的轴倾角度
表2-1列出了与尖牙远中移动量相对应的3种右上尖牙托槽与标准直丝弓托槽相比所增加的轴倾角度的数值。图2-12a, b所示为最大整体远中移动尖牙托槽与标准直丝弓尖牙托槽的实物比较。表2-2所列为3种抗扭转设计托槽所增加的角度与标准直丝弓托槽的比较，图2-13a, b是最大抗扭转托槽与标准直丝弓托槽的实物比较。
这样,依次根据第二双尖牙、第一磨牙、第二磨牙(上颌第一磨牙的轴倾角度也有变化)的移动量设定角度(|类错&拔牙病例有4组．||类拔牙病例有5组)，并设计托槽。
·骨骼关系异常病例的前牙托槽设计
在头影测量的基础上．根据骨骼的后前位关系，又开发了3组前牙用托槽。即根据预测治疗后上下颌骨后前位关系,ANB角大于5度的用I系列．ANB角为0~5度用I系列．ANB角0度以下用|||系列。这3组前牙的角度在图2-14的下方均已列出。
这里我们必须强调的是相对Andrews的直丝弓矫治器的最初设计．这3组前牙角度的变化是为了保持上下切牙间角度，补偿骨骼异常。可是如果对直丝弓托槽的设计原则不能充分理解．为实现过矫正，或者为了防止托槽与弓丝间游离度大而导致牙齿倾斜||类错&病例使用了|||类的托槽，使上前牙唇倾度进一步加大的现象时有发生。根据对同一家公司出品的Andrews托槽的市场调查发现．很多临床医生的使用都很混乱。

图2-1 2a 3|的最大整体移动托槽(D)与标准托槽(A)的轴倾角度的比较.

图2-13a 3|的最大整体移动托槽(D)与标准托槽(A)槽沟抗扭转角度的比较

图2-12b 最大整体移动托槽的轴倾角在尖牙整体移动中的作用
托槽受到远中方向的牵引力,牙冠容易远中倾斜。在槽沟上加上轴倾角及加长牵引臂，可以阻止牙冠的远中倾斜使牙齿整体移动．并在移动后达到过矫正目的。

图2-13b 最大整体移动托槽(D)的抗扭转角度在尖牙整体移动中的作用
从托槽的颊侧方施加远中移动力量,牙冠容易产生远中旋转的倾向．在槽沟上加入抗扭转的设计，以保证牙齿移动后达到过矫正。

图2-14根据骨骼型分类的Andrews上下颌4颗前牙托槽的数据(根据A company)
(五)Roth直丝弓矫治器及其理论
作者本人从关注到自然牙列的咬合功能，以及咬合功能广泛被正畸界所接受这一时期开始，就对R. H. Roth的理论有所认识．并一直关注。Roth以功能性咬合的建立．以及为预防复发而过矫正这2个观点为基础．独立开发了自己的托槽体系。1 970年．Roth利用Andrews的非拔牙系列托槽，矫治后进行功能&检测,认为这是最好的矫治装置，又根据随后开发的拔牙系列托槽，加入了过矫治的设计，1976年发表了自己的程式化托槽。之后，配合这种过矫治托槽．又推出了热处理的不锈钢(TRU-ARCH)弓丝(图2-18)。

图2-18 Roth过矫治弓丝形态“TRU ARCH”(A Company资料)

图2-19 Roth矫治技术中的双匙形垂直曲

图2-20 Roth矫治器(0.56×0.71mm(0.022 x 0.028英寸))矫治的病例
为了更好的比较Roth托槽与Andrews的非拔牙托槽，我们在表2-3和图2-15~17进行了归纳。这一治疗系统是先通过咬合板使下颌调整到稳定的位置,通过Roth托槽以及较粗的完成弓丝过矫正以后，用面弓转移咬合关系．建立正中关系位咬合。以此为基础确定牙齿的最终排列。

图2-15 相对Andrews的标准托槽 Roth托槽轴倾角改变的量

图2-1 6 相对Andrews的标准托槽 Roth托槽转矩改变的量

图2-17相对Andrews的标准托槽 Roth托槽抗旋转角度改变的量

U1
U2
U3
U4
U5
U6
U7
轴倾角
5°
9°
11°→13°
2°→0°
2°→0°
5°→0°
5°→0°
转矩
7°→12°
3°→8°
-7°→-2°
-7°
-7°
-9°→-14°
-9°→-14°
旋转角度
0°
0°
0°→4°（M）
0°→2°（D）
0°→2°（D）
10°→14°
10°→14°

L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
轴倾角
2°
2°
5°→7°
2°→-1°
2°→-1°
2°→-1°
2°→-1°
转矩
-1°
-1°
-11°
-17°
-22°
-30°
-35°→-30°
旋转角度
0°
0°
0°→2°（M）
0°→-4°（D）
0°→4°（D）
0°→4°
0°→4°
* M 代表近中方向 D 代表远中方向
表2-3 相对Andrews的标准托槽Roth托槽的变量

Roth与Andrews的托槽和治疗目标均有差异．应该在充分理解这种区别的基础上使用．Roth矫治体系除了对非常严重的II类错&(这种情况推荐使用适于前牙倾斜角度较大的托槽)以外,只使用一种托槽．尽管没什么问题，但对于非拔牙病例从理论上讲似乎不太可行，另外如图2—19所示，双匙形闭合曲是Roth矫治技术的一个特征。
(六)Mclaughlin矫治技术
在Andrews矫治流派的影响下,R .P .Mclaughlln ,J. C .Bennett,H .Trev sl(M .B .T)3人开发了自己的矫治技术(已有专著发表．感兴趣的作者可以参考)．其特征是针对直丝弓矫治技术在治疗过程中覆&加深的现象提出使用0.48×O.64mm(0.01 9×0.025英时)方丝弓的。
同时，考虑不应使矫治力过强,直丝弓矫治技术不可或缺的条件之一就是在平直弓丝上应用滑动机制移动牙齿。MBT技术继承了这一原理。然而就弓丝的度而言，比0.46×0.64mm(0.01 8×0.025英寸)更强．对转矩的效果而言，是否充分则很难讲。为了弥补弓丝与托槽间的这种游离关系，MBT对托槽的转矩轴倾角进行了修改．与Andrews的直丝弓托槽有一定差异。
二、关于O.56mm(0.022英寸)托槽与弓丝间游离度的问题
Andrews矫治技术在0.56×0.71mm(0.022×0.028英寸)的托槽中放置0.46× 0.64mm(0.018×0.025英寸)弓丝．以滑动法关闭间隙后，以这根弓丝作为结束弓丝．弓丝与托槽间有11~15度的游离度。 Mclaughlin的MBT技术用0.48×0.64mm(0.019×0.025英寸)作为结束弓丝,弓丝与托槽间有8~1 1度的游离度(表2-4)。Andrews的直丝弓矫治技术如图2-21所示，弓丝成形是必要的．以此来修补前牙的倾斜度。
另一方面，McIaughlin主张为了不在弓丝上如图2-21那样成形，使完成弓丝为根平直弓丝,前牙托槽的倾斜度应大量增加。 MBT前牙托槽的数据与Andrews根据120例理想正常&所统计出的数据差别很大．是采用与骨性|||类矫治托槽相类似的数据(图2-22．表2-5)。
Dellinger，E.L. 数据
（英寸） （度）
各种托槽角度
1° 3° 7° 10° 11° 17° 22° 25° 30°
.017x.025 13.17
0 0 0 0 0 3.83 8.83 11.83 16.83
.018x.025 11.02
0 0 0 0 0 5.98 10.98 13.98 18.98
.019x.025 7.88
0 0 0 2.11 3.11 9.11 14.11 17.11 22.11
.021x.025 2.93
0 0.07 4.07 7.07 8.07 14.07 19.07 22.07 27.07
.0215x.028 1.55
0 1.45 5.45 8.45 9.45 15.45 20.45 23.45 28.45

弓丝尺寸 游离度
（英寸） （度）
各种托槽角度
1° 3° 7° 10° 11° 17° 22° 25° 30°
.017x.025 17.7
0 0 0 0 0 0 4.3 7.3 12.3
.018x.025 14.8
0 0 0 0 0 2.2 7.2 10.2 15.2
.019x.025 10.5
0 0 0 0 0.5 6.5 11.5 14.5 19.5
.021x.025 3.9
0 0 3.1 6.1 7.1 13.1 18.1 21.1 26.1
.0215x.028 2.0
0 1.0 5.0 8.0 9.0 15.0 20.0 23.0 28.0
* 0.46mm(.018英寸)实际值为0.45mm（.0178英寸）
表2-4 0.56mm(0.022英寸)槽沟的转矩效果(度)

图2-21 Andrews上下弓丝的形态

图2-22 Mclaughlin推崇的前牙数据
A Mclaughlin为补偿弓丝与托槽间游离度如图所示对前牙转矩做了修改
B Mclaughlin为去除弯制补偿曲,所推崇的数据与Andrews骨性III类的数据类似
这种上下&的倾斜角度．使人们想起第一章所谈到的方丝弓、细丝弓矫治技术中上颌托槽较大的倾斜角度。由于使用细丝弓前牙倾斜移动的趋势较大，为对抗这种倾斜以保证整体移动．前牙使用倾斜角度较大的托槽。这2种方法很接近，都希望通过托槽设计上的变化对牙齿移动的机制进行补充．与Andrews的想法存在根本的不同。象这样由于以滑动弓丝为完成弓丝,弓丝与托槽间的游离度的存在．导致前牙倾斜度不足，这成为0.56mm(O.022英寸)直丝弓矫治技术在治疗中的一个研究课题。
(一)向0.46mm(0.018英寸)系统的转移
作者根据自己的临床经验，用刚度很强的粗不锈钢丝在患者治疗的最后阶段，阻力很大，在最后阶段不使用粗弓丝，不能取得完美的结果。用0.56mm(0.022英寸)托槽会产生过大的力，因此逐渐改用0.46mm(0.018英寸)托槽．使用0.46mm(0.018英寸)系统的直丝弓矫治器。使用0.46×0.64mm(0.018×0.025英寸)托槽完成弓丝不会产生过强的力，可以选择0.43×0.56mm(0.01.7×0.022英寸)Co-Cr合金弓丝，弓丝与托槽间游离度小。
将弓丝与托槽扎紧，可使直丝弓托槽的设计得到充分发挥，对于这 点的临床评价．我们会在后面的章节中充分证明这一点。
(二)在0.56mm(0.022英寸)托槽系统中，灵活使用Ti合金丝
近年来．作者自己开发了0.56mm(0.022英寸)槽沟的托槽．对自己的矫治体系进行了实践检验．对0.56mm(0.022英寸)托槽所存在问题的解决方法进行了尝试。为减少完成弓丝与托槽间的游离度，不使用刚度很大的粗不锈钢丝，而选择钛系列的粗弓丝。
关于弓丝，有各种钛合金丝，其中β钛合金丝(参照图10-4)的刚度介于钛丝与不锈钢丝之间，对牙周支持组织所产生的损伤小。加热后可以对弓丝形态进行调整。作者现在使用0.53×0.64mm(O.021×0.025英寸) β钛丝时．患者几乎无疼痛的主诉，而又可以充分发挥托槽的设计(图2-23)．这样选择刚度较低与托槽槽沟间游离度较小的弓丝，在一定程度上可以解决0.56mm(0.022英寸)托槽直丝弓矫治技术中所存在的问题。
作为Edgewise矫治技术，严格遵守完成期的操作，选择与槽沟游离度小的弓丝，使托槽的设计能够充分发挥，从而达到 Andrews根据统计测量的均值所得到的结果。然而，在清除了弓丝游离度所带来的不精确后，如果能考虑到人种的差异，矫治效果会更加理想。
表2-5 各种直丝弓矫治器的差别

追求的矫治目标
槽沟的
宽度
滑动技术
所用弓丝
完成弓丝
托槽与弓丝游离度
弓丝形成
非拔牙托槽
拔牙托槽
Andrews
日本人最
佳咬合
(拔牙病例需
要过矫正)
.022x.028
Ο
(.018x.025)

.018x.025
S.S.
Ο
Ο
Ο
ΟΟΟ
Roth
过矫正
（以拔出四个
4为基础）
.022x.028
ΟX
（双匙形曲）
.021x.025
S.S.
X
X
X←Ο
M.B.T.
主要针对弓丝
与托槽的游离
度进行修正
.022x.028
Ο
（.019x.025）
.019x.025
S.S.
Ο
X
Ο→X
Kosaka
日本人最
佳咬合

.018x.025
Ο
(.016x.016)
.017x.022
Co-Cr
X
X
Ο→X
.022x.028
Ο
(.018x.025)

X
X
Ο→X

表2-5总结了在Andrews直丝弓矫治思想影响下一些临床医师与作者矫治体系上大的差异。

图2-23根据蒙古人种的数据开发的0PA￡-K 0.56X0.71ram
(0.022x0.028英寸)托槽上安装0.53x0.64mm
(0.021x0.025英寸)的β钛丝
三、滑动机制的力学特征
人所共知，直丝弓矫治法的特征是托槽设计.简化的弓丝以及滑动法关闭间隙。有些人使用闭合曲关闭间隙．这与以往的机制也存在根本的不同．这当然成为正畸学所应讨论的内容。根据滑动机制牙弓与牙齿是在怎样的力学机制下移动，这不仅是牙齿移动的效率问题，临床上有哪些优点，问题何在都应有所认识。
作者带着这个问题查阅了国内外的文献，均未见有关的报道，所幸近几年日本国内青木等人发表了一些对临床医师极有帮助的对轻力滑动法进行治疗的研究报告。在这些研究结果的基础上，作者以自己的治疗体系及临床的一些资料为中心进行归纳并对实验方法进行详细描述，以论文形式(表2-6)发表，供大家参考。
表2—6 泪滴曲自身所产生的力
（单位：x10-2N）
弓丝粗细 泪滴曲
0.017x0.025 637.0
0.016x0.022 448.8
[滑动法与非滑动法的比较概述]
以上颌第一双尖牙拔牙的病例为例．泪滴曲以滑动法整体移动6颗前牙的矫治力比较。
泪滴曲最大宽度3mm高7mm，如果加力打开1 mm移动牙齿与滑动弓丝上从尖牙远中安装的牵引钩(0rmco公司)到第二磨牙牵引钩处选4种不同长度的链状弹力圈移动牙齿的比较．用0.46×0.64mm(0.018×0.025英寸)的不锈钢托槽，比较0.43×0.64mm(0.017×0.025英寸)与0.41×0.56mm(O.016×0.022英寸)弓丝的效果。
应用测力计对水平向．垂直向进行力学分析，表2-6列出2种不同粗细的弓丝弯制的泪滴曲所产生力的大小，表2-7为4种不同长度的弹力牵引圈所产生的力值。
(一)滑动法牙齿舌向移动时中切牙部分力值的测量
表2—7 链状弹力圈自身所产生的力
（单位：x10-2N）
圈（个数） 4 5 6 7
265.0 202.0 160.0 112.0
图2—24为0.41×0.56mm(0.016×0.022英寸)弓丝弯制的4种弹力圈滑动法移动牙齿的实验结果重叠图。咬合面观向量图表示的重叠图上可以看出，用闭合曲尖牙受力很大．前牙受力较小。相反，滑动法前牙受力较大．

图2-24 使用滑动技术和闭合曲技术各牙上所产生的向量的比较
(0.41×0.56mm(0.016×O.022英寸)弓丝)
(二)使用滑动法适宜的矫治力作用下
前牙舌向移动的效率高
表2—6和表2-7列出了用不同的泪滴曲或弹力牵引圈对前牙所产生的力值。(表2-8)列出用泪滴曲前牙舌向移动的分力约占施力的46％～47％。
表2-8 闭合曲在水平向和垂直向的分力
（单位：x10-2N）
a）0.017x0.025 泪滴曲
前后方向
压低伸长方向
294.5（46.2﹪）
155.8（24.5﹪）

b）0.016x0.022 泪滴曲
前后方向
压低伸长方向
209.3（46.6﹪）
122.5（27.3﹪）
另方面如图2—9所示．用滑动法前牙所受力可达63％～64.8％．效率提高20％左右，临床使用滑动法可以用较弱的力量就达到矫治效果。另外，表2-9所示是用滑动法0.43×0.64mm(0.017×O.025英寸)弓丝和0.41×0.56mm(0.01 6×0.022英寸)弓丝之间也存在差别．有趣的是细弓丝产生的力值反而高。
(三)滑动法使前牙升高的分力极小
如图2—24颊侧面观向量重合图所示，以及表2-8，2-9所列出的升高压低分力滑动技术比用闭合曲技术产生的分力小。这就意味着临床上前牙后方移动时覆&加深的倾向小。而且，粗弓丝升高压低的分力较小。
表2-9 滑动弓丝在水平向和垂直向产生的分力
（单位：x10-2N）
a）0.017x0.025 4个圈
前后方向
压低伸长方向
167.1（63.0﹪）
15.1（5.7﹪）

b）0.016x0.022 4个圈
前后方向
压低伸长方向
171.6（64.8﹪）
32.4（12.2﹪）
以上的研究结果不是根据作者自身矫治体系的整体移动所得出的结论，作者主张基本的尖牙远中移动，前牙后方移动时使用滑动法为了减小摩擦力应使用细方丝(O 41×0 4]mm(0 01 6×0 01 6英时))，这与其他一些矫治体系存在差异，以上的研究结果是对轻力滑动法的 些力学特征的分析。