正畸的发展史.doc

口腔正畸学的发展史
罗金根
口腔正畸学是研究错颌畸形的病因机制、诊断分析及其预防和治疗的学科。是口腔医学的最重要分支学科。
自从古代就有牙齿拥挤、排列不规则、牙齿前突这样的病人，而试图矫正这些问题至少可以追溯到公元前1000年。古希腊的Hippocrates(约公元前460～377年)最早论述了牙颌颅面畸形。公元一世纪时罗马医生Celsus教人用手指推牙矫正错位牙，可视为最原始的矫治技术。
  近代口腔正畸学的发展是在上世纪末和本世纪初开始的。1728年法国医师 Fauchard首先报告使用了机械性矫正器。1771年英国Lfunter出版了第一本具有口腔正畸内容的书籍“Natural History of Human Teeth。在希腊和Etruscan的考古资料中已经发现了原始的正畸矫治器，这些矫治器设计简单。随着十八，十九世纪口腔医学的发展，一些矫正牙齿的器械得到了介绍，这些矫治器被那个时代的牙医零星的使用着。1850年后，一系列系统介绍口腔正畸学的书出现了，其中最著名的是Norman Kingsley的《口腔正畸学》。Kingsley对十九世纪下半叶的美国口腔医学的发展有着深远的影响。他是第一个使用外部力量矫正牙齿前突的人，他同时也是治疗腭裂及其相关问题的先驱。尽管Kingsley和他的同事们对口腔正畸学有着很大的贡献，但是他们的重点仍然放在牙齿排列和对面部比例的改正上而对咬合关系的关注却很少。为排齐牙齿而移动，拔除拥挤和错位的牙齿都是很正常的事。当完美的牙列非常稀少的时候，咬合关系的细节就被认为不重要了。为了使修复术后的牙齿恢复到原有的位置，这就有必要形成咬合的概念，这个概念出现在十九世纪，当这个概念出现并形成后，很自然的就会想到自然牙列。Angle的影响在1890年才被发现，他的关于自然牙列中咬合概念的研究为他赢得了荣誉。
  1890年，Angle提出的对错合畸形的分类是正畸发展史上重要的里程碑，因为他的分类不仅把错合畸形分成了几大类型而且第一次对自然牙列中正常咬合的概念进行了清楚而简单的定义。Angle的理论认为上颌第一磨牙是合关键。上下颌磨牙应该是相互关联的即上颌第一磨牙的近中颊尖咬在下颌第一磨牙的颊沟上。如果牙齿排列在平稳的合曲线上，并且存在这种磨牙关系，这就是正常合（合曲线经过每个上颌磨牙的中央窝，尖牙的舌隆突和切牙的切嵴，这是个平稳的曲线。同样的曲线经过下颌牙的颊尖和切嵴。所以一旦磨牙关系确定了相应的咬合和牙弓间的关系就确定了）。这个论断经过一百年的检验被证明是正确的（有过小牙时的情况除外，这是个完美简化的正常合）。之后Angle以第一磨牙的关系为基础描述了三种错合畸形。自1901年Angle医师创建世界第一所正畸专科学校起，口腔正畸学作为口腔医学的一个分支学科，已经历了近一个世纪的发展。他先后于1907、1912、1915年提出了E型弓、钉管弓(pin and tube appliance)、带状弓(ribbon arch appliance)矫治技术，直至1928年发表了有关方丝弓矫丝器(Edgewise appliance)，确立了固定矫治器的矫治体系，方丝弓矫正技术至今成为世界各国广泛应用的高效能固定矫正技术。在方丝弓矫治器的基础上，1941年Tweed提出了Tweed矫治技术。1970年Andrews研制出了直丝弓矫治器和直丝弓矫治技术。1986年Merrffield提出了Tip-Edgwise矫治器和矫治技术。Angle为近代口腔正畸学的发展和矫正技术奠定了基础。但是他所提出的牙弓决定基骨的理论，即强调矫治必须保持全副牙齿，他的以扩大牙弓而使基骨适应的方法经他学生多年实践发现，80%的患者有畸形复发的情况，从而认识到扩大牙弓是有限的，证明Angle的矫治理论有一定片面性。此后的30年中，错合畸形的诊断与矫治设计成为研究热点，X线头影测量技术是Broadbent与上世纪70年代的研究。1931年发表记著。同年Hofrath夜发表了X线测技术文章。自上世纪40年代中50年代末至今已有几十种线X头影测量分析法。以及Dipaolo于1983年提出的四边分析法，可便于作出正确诊断。1958年丹麦皇家牙科学院首先提出电子计算机X线头影测量方法。但直到70年代初才开始在美国广泛应用，将线X头影测量技术数值化，大大提高了测量效率及准确性。X线头影测量技术的问世被公认为对口腔正畸学的发展有很深远的影响。
以Tweed为代表的各种错合畸形的诊断方法，1940年Tweed确立了矫治中使用减数拔牙的矫治理论，而减数拔牙矫治方法在一个时期内在正畸治疗病例中占很大的比例。其矫治所追求目标是直立下前牙，重点矫治下前牙和上后牙。在近十年来，由于矫正技术的发展特别是矫形力的应用以及人们对面型美学观点的改变，而使为拔牙矫正的比例有明显上升。以Michigan大学为代表的自50年代开始的关于颅面生长发育的纵向研究等，对口腔正畸学的发展起到了重要推动作用，这些都是建立在X线头影测量基础上的成果。
此阶段中问世的Begg矫治器，则以鲜明的特征在正畸学中占有自己的位置。Begg矫治器于1954年由Begg医生提出，其主要特点是托槽上拥有一开口于龈方的固定槽沟矫正弓丝由龈方入槽沟。由于垂直向有很好的可让性，这种垂直向的槽沟有利于对垂直向的错位订正。有利于打开咬合和平整牙弓，但垂直向可让不可调使得矫治力不能在三维方向有效表达所以需配合使用正轴簧和控根辅弓来订正轴倾度和转矩。且由于这类矫治器在唇舌向的调节能力非常有限，唇舌向的调节只能通过增加矫正弓丝的弹性来进行。1956年Begg介绍了差动力概念（当单根的前牙和多根的后牙之间使用交互持续轻力如60g时，前牙相对快速倾斜后移，而后牙几乎不动。而较大的力应用于同一情况，则后牙趋于近中移动，而前牙运动受阻。）但他没有考虑牙齿的移动是矫治力×作用时间的值。但Begg细丝弓技术的基本原理一直在临床广泛应用。Begg矫治重点是上前牙下后牙。在近十年来，由于矫正技术的发展特别是矫形力的应用以及人们对面型美学观点的改变，而使为拔牙矫正的比例有明显上升。以Michigan大学为代表的自50年代开始的关于颅面生长发育的纵向研究等，对口腔正畸学的发展起到了重要推动作用，这些都是建立在X线头影测量基础上的成果。
Angle起始的兴趣是口腔修复学，在十九世纪八十年代他任教于Pennsylvania和Minnesota牙科学校的口学发展成一个独立的专业，他本人被称为“现正畸学之父”。
70年代以前，固定矫治器采用多带环技术，每个牙齿上都制作带环，将托槽正确地焊接在带环上，分牙后再将附有托槽的带环粘在牙齿上。这种方法不仅费用高，耗时耗力，而且不利于口腔卫生，有碍美观。
1965年，Newman报告了应用环氧树脂粘合剂在家兔牙釉质上直接粘着有机玻璃、聚碳酸酯、自凝丙烯酸树脂的标准试块；在随后的研究中，他认为丙烯酸树脂是比较理想的粘合剂并于70年代初试用于临床。日本三浦不二夫等在60年代末也对直接粘合剂进行了研究，他们用三正丁基甲硼酸烷的衍生物TBB作为丙烯酸树脂的催化剂代替过氧化苯甲酰氨，取得更加牢固的粘着效果，其粘着强度超过50kg/cm2。1970年由森田公司生产出第一代树脂直接粘合剂Orthomite并于1971年在美国正畸学杂志上发表。
直接粘合技术被公认为正畸领域“继100年前McGill发明带环之后的最大突破”，它的问世使正畸临床结束了带环时代（除磨牙带环外）。目前市场上各色各样的釉质粘合剂虽然种类繁多，却未超出30年前提出的两大类别：一类为丙烯酸树脂，另一类为环氧树脂。前一类因所用催化剂不同有不同的系统；后一类最常见者为双酚A丙烯酸缩水甘油酯（Bis-GMA），有化学固化和光固化两种方式。值得一提的是另一种粘接材料玻璃离子水门汀（glass ionomer cement）。70年代初问世后用于粘着正畸带环，脱落率远比磷酸锌水门汀要低。以后对这种材料作了改进，研制出树脂改良型玻璃离子水门汀，增强其粘结强度，用于粘着托槽，临床脱落率与树脂粘合剂相当。这种新型粘合材料不用酸蚀牙面，材料内含有的氟化物能缓慢释放，有预防釉质脱矿的作用，很有可能在下世纪取代传统的树脂粘合剂，在正畸临床广泛使用。
  钛合金矫治弓丝：柔和而持久的矫治力可以促进牙移动而不会对牙齿造成伤害。70年代以前，正畸临床使用不锈钢矫治弓丝，对于严重错位的牙齿，为减小矫治力，必须在弓丝上弯制弹簧曲，费时费力且患者不舒适。
  1963年美国海军研究所研制出一种新型航天材料钛镍合金（Nitionol），含镍55％、钛45％，很快由Andreasen应用于正畸临床。1975年Unitek公司生产出成品镍钛合金矫治弓丝。由于Nitionol刚度低，有效限性大，有良好的回弹性，能产生持久而柔和的矫治力，特别适合于矫治初期排齐错位的牙齿。其后利用冶金技术方法，不断改善弓丝的变形温度和弹性，推出多种式样的产品。其中，超弹性钛镍矫治弓丝Ni-Ti比Nitionol的刚度更低，有效限性更大，从最初加力变形到形变恢复的过程中产生的力保持恒定，理想矫治力的区间更大。而β钛丝（TMA）则是在钛、镍之外加入了钼、钴、铬成分的合金，克服了二元钛合金不易弯制成形与不易焊接的不足。钛合金矫治弓丝的应用使正畸临床发生了深刻变化，它与同时问世的直丝弓矫治器一起，最大限度地减少了在弓丝上弯制弹簧曲。1980年我国研制出既有超弹性又有形状记忆特性的钛镍合金正畸矫正弓丝。
  直丝弓矫治器：直丝弓矫治器是在方丝弓矫治器基础上发展起来的。传统方丝弓矫治器各个牙齿的托槽都相同，因此必须在弓丝上弯制三种序列弯曲以代偿不同牙齿形态位置的差异。这使得临床操作相对复杂，弓丝弯制的误差常使矫治结果不稳定。在对120名未经正畸治疗的正常合者牙齿形态位置进行测量研究后，Andrews提出了正常的6项标准，完善了Angle正常合准并以此为基础，于70年代初发明了直丝弓矫治器。直丝弓矫治器将决定牙齿位置的三种序列弯曲预置入托槽之内，一根有基本弓形的平直弓丝纳入托槽即可完成牙齿的三方位移动。直丝弓矫治器的问世使传统方丝弓矫治器发展到一个崭新阶段，不仅大大减少了临床操作时间，而且使牙齿定位更精确、更迅速，疗程得以缩短，有利于达到正常6项标准和功能。经过20年来的发展与改进，它形成了自身的体系并被发达国家70％以上的正畸医师所使用。近年来自锁托槽直丝弓矫治器受到越来越多的关注。自锁托槽一改托槽与弓丝的传统结扎方式，减小了矫治器系统的摩擦力，使牙齿能在较小的矫治力作用下迅速移动。
以方丝、直丝弓为代表固定矫治器其主要特点是托槽上拥有一开口于唇侧的固定槽沟矫正弓丝有唇侧置入槽沟，这种结果的一大优势在于适应进行水平调节，特别是可通过弹性结扎在唇向调节牙位，故有利于扩大牙弓和牙齿的近远向移位。但这种槽沟在垂直向上的可让范围非常小，使得该结构的矫治器对垂直向的错位的调节能力非常有限，在这方面必须通过矫正弓丝的弹性形变来解决，必须排齐整平才能使用主弓丝，不能有效的控制和维护合平面；不能有效的控制与维护牙齿的固有支抗，常常增加支抗装置如腭杆、Nace弓、口外弓、种植支抗。矫治过程容易出现新畸形以其出现牙齿的往返移动，不利于打开咬合，矫正出现偏差不利于订正，所以临床疗程长。
种植支抗大体经历了3个阶段。开始于1945年Higley和Gainsforth在狗的下颌骨植入活合金螺旋钉种植体，证明种植体可以作为支抗实现牙齿的移动。之后因Branemark及其同事提出的钛合金可实现“骨结合”的概念，于1969年Linkow最早报道了钛合金叶状种植体做支抗的病例报告。20世纪起正畸界开始广泛探索减少种植体的体积等等。现在临床上多用自攻型螺旋支抗种植体，螺钉的直径1.5-2mm、骨内长度7-11mm可即刻加载。2005年国内开发出正畸专用的自攻微螺钉支抗（SDMA）目前国内广泛应用于临床。种植支抗的优点是不依赖患者合作，支抗强且稳定，可有效压低牙齿（关于有效压低前牙的效果存在争议）。但种植体支抗存在创伤、感染，价格贵，术式复杂耗时，很难被以矫正牙不齐为目的的正畸患者接受，且其作用力于主弓丝不在一平面不易掌控。
自锁托槽为1935年美国医生Stolzenberg发明的名叫Russell托槽。并于1946年报告使用心得，认为增加病人舒适度，减少疗程。蛋当时工艺技术限制，无法得到广泛推广应用。之后先后出现了Ormco Edgelok托槽（1972）、Mobli-Lock托槽（1980）、Orec SPEED托槽（1980）、Acliva托槽（1986）、Damon SL托槽（1996），Damon 2和IN-Ovation托槽（2000）。自锁托槽虽然种类繁多，却不外乎分为主动和被动两种。自锁托槽可以少量的缩短治疗时间，但是其弓丝容易滑脱，掉落率较高，且不利于牙齿唇舌向移动，以及牙根方面的控制等问题的存在。
隐形矫正又为无托槽隐形矫正技术，1998年美国成立ALIGN公司，11月获得美国FDA510K认证，2000年开始应用于轻度拥挤及间隙的病例。我国2002年首都医科大学自主研发目前已有2项专利，2004年开始临床推广。是根据每个病人的牙合情况，通过计算机辅助三维重建，诊断，设计和制造系统，制作出的一系列个性化的无托槽，透明隐形矫治器，患者按照顺序佩戴，从而完成错合畸形矫治的一种新兴矫治技术。其对患者美观、舒适、可摘、卫生、安全、治疗目标可预测，个性化治疗。但其矫治费用高昂，且只适用于轻度和部分中度的牙齿排列不齐。
功能矫治器迄今已有100多年的历史，功能矫治器是通过矫治器的作用对颌骨的生长方向和生长量产生影响，从而达到协调上下颌骨关系的目的，功能性矫治器也可产生牙、牙槽骨的变化以及口周软组织的变化。1808年Catalan就使用斜面导板治疗下颌后缩，1879年Kingsley也用上和斜面导板治疗下颌后缩，为功能矫治器开创了先河。之后挪威的Viggo Andresen医师在20世纪初验证了这个假设，并开始在正畸临床中使用Activator矫治器，这被看做是功能矫治器的正式起源。1908年Activator设计出肌激动器主要用于矫治青春发育高峰期安氏Ⅱ类错颌。20世纪60年代德国R.Frankel医师设计出了功能调节器。可分为4种类型，现在FR-Ⅲ较多使用，用以解决早起的前牙反合。Herbst矫治器是由Enil Herbst医师于1905年提出，其为固定式矫治器，可24小时带用，矫治力持续，还可与固定矫治器联合使用。效果预测性强，效率高、疗程短。因此在1970年左右，Hans Pancheyz医师将此矫治器在口腔界再次推广使用。Twin-Block矫治器是Clark 1973年发明的功能矫治器，作用是前移下颌，使TMJ关节窝改建，是一种符合生长发育期患者生理特点的合理矫治方法。但功能矫治器容易引起合平面旋转。 
  外科-正畸联合矫治牙颌面畸形：正畸治疗是有限度的，严重的骨性错合长期困扰着正畸医师。60年代以前，尽管临床上已采用外科手术矫正严重颌骨畸形，但术式单纯，主要针对下颌，入口多在口外，正畸医师并不参与治疗工作，治疗效果亦难以令人满意。
  最近30年，外科与正畸密切结合，逐渐形成了现代外科-正畸这一新领域。通过形象化治疗目标与模型外科等定量化的诊断设计，术前正畸预备，手术方式的改进，术后正畸完善关系等系列过程，患者不仅获得显著的面形改善，同时也建立了良好的口颌功能。其中手术方法的改进发展最快，迄今已有100种以上的术式，而且绝大多数入口都在口内；坚固内固定的使用使骨愈合更稳定、精确；手术区域扩大乃至达到颅底，形成所谓“颅颌外科”。这使得即使遗传综合征造成的最严重的颌面畸形也能得到有效的矫正。
  现代外科-正畸为严重骨性错患者带来了最佳的治疗效果，是单纯正畸和单纯手术都不可能达到的。同时它也成为学科之间相互理解、紧密深入合作的先例，无论对正畸学，还是对颌面外科学，其贡献都将产生深远的影响。
  我国口腔正畸专业比发达国家起步晚半个多世纪，基础薄弱，差距之大是其他学科少见的。我国口腔正畸学的发展始于新中国成立以后。在新中国成立前夕，我国口腔正畸界的前辈陈华、毛燮均、席应忠三位教授赴美留学口腔正畸专业。他们学成回国后，在各自的院校工作传播、开创这一新兴学科的工作。毛燮均教授是建立了我国第一口腔正畸专科诊室。他从演化、遗传等生物学的内容来研究错合畸形的发生发展。他的“从口腔理解大自然”和“演化途中的人类口腔”的论文的发表，为口腔正畸学注入了新的生物学内容；毛燮均教授还提出了以症状、机制、矫治原则三结合的毛燮均错合畸形分类法。他们作出了突出的贡献，为我国口腔正畸学科的发展、壮大贡献了毕生精力，堪称我国口腔正畸学的奠基人。自20世纪50年代至70年代初我国主要应用的是可摘矫正技术，因而在可摘矫治器矫正各类错颌畸形上我国有具有独特的经验。 
 四医大口腔医学院陈华教授在国内较早开展了基础方面的研究，早在60年代就进行了猴牙的实验研究，随后大批研究生进行此项研究工作，并出版了专著，填补了国内的空白。与此同时，有关功能性矫治的临床应用及研究工作在华西口腔医学院开展起来，并具有一定的研究特色。
20世纪末一个具有三维可让可调的矫治器诞生了。发明人陈启峰老师结合了生物力学、材料学、合学、正畸学、计算机科学，终于研制出了活动翼矫治器。陈启峰老师95年萌发了整体正畸治疗的理念。95-99年学习传统的矫治技术，合并对其进行改进，同时整体化矫治理念进一步发展。2000年生产出活动翼矫治器成品并应用于临床，2001-2007年因生产工艺原因矫治器发展缓慢。2007-2008.12月出现各类活动翼矫治器如带盖、喇叭口、舌侧。国内少量医生使用。2009-2011生产工艺成型矫治理念完善并开始向国内医生推广，目前国内有近三十省市的医生广泛大量使用。
活动翼矫治器由活动翼托槽、颊面管、弓丝三部分组成。最能体现陈启峰老师矫治器理念的是活动翼托槽。活动翼托槽的特点是托槽的槽沟由基底和两侧翼组成.其中一侧翼是活动的，另一侧翼与基底相连为固定部。在固定部底座的双侧或中部备有滑动槽，而活动翼有与之相吻合的滑动栓。这样通过滑动活动部就可改变托槽槽沟的宽度。托槽槽沟深0.8mm翼最大张开时槽沟宽3mm。合拢时可完全关闭。当弓丝进入托槽并合紧则托槽宽度实际上就是弓丝宽度而无余隙有利于矫治力的充分表达，当托槽的活动翼松弛结扎时托槽宽度增加起到增加弓丝的可让性和牙齿自行调节能力的作用.托槽座上有一垂直向辅助管如治疗需要可置入正轴簧产生更持久的正轴力及支抗转移的作用。
活动翼矫治技术的特点理念：矫治过程是咬合完善过程是通过牙的移动完成，托槽代表牙齿，牙齿的移动由弓丝引导，而建合平面的确定与维护是咬合完善与牙齿定位关键，由于活动翼托槽槽沟在垂直向的可调性，可以让较粗的弓丝早期顺利入槽，使建合平面能尽早确定并有效维护，尤其是活动翼技术中特有的弓丝：扁丝，在垂直向有很好的稳定性，可以很好的控制维护平面。可以说平面的控制和维护是活动翼矫治技术的精髓，该矫治技术的优势体现在早期使用主弓丝进行颌内颌间牵引实现了矫治同步性。
活动翼矫治技术的优势：1、活动翼矫治技术有效地平面的控制与维护使得支抗的控制相对容易的多，有效的控制与维护牙齿的固有支抗，极少需要增加支抗装置如：腭杆、Nace弓、口外弓、种植支抗。2 、因托槽垂直向的可让可调能容纳三维形变有效缓冲三维形变因而最大限度地减少新畸形的产生。3 、轻松的打开咬合。4 、临床上弓丝少弯曲、弓丝更换少操作简单。5 、矫治效率高疗程短。6 、病人不适感轻。7 、方便控制摩擦力。8 、利于订正矫治的偏差。
由于活动翼矫治器的出现和活动翼矫治技术的先进独特的理念使得近几年停滞不进的正畸学从此翻开新一章。且陈启峰老师近几年又致力于舌侧活动翼矫治技术的研发，完全能期待舌侧活动翼技术将带给人类正畸事业的新天地。
　未来的较量说到底是人才的较量，人才的培养对学科发展具有举足轻重的作用。因此，我们要继续加强研究生教育，更加注重临床继续教育，举办更多不同层次的进修班、专题学习班，以期多渠道地培养更多合格的正畸专业人才，保证我国口腔正畸事业的稳步发展。