自锁托槽矫治器最大的特点就是通过自身的自锁结构替代传统结扎方式对弓丝的固定,减小矫治系统的摩擦力,使矫治效率提高,但是不同的自锁托槽其自锁结构不尽相同,根据其自锁结构的特点,可将其分为两大类。
被动式(passive self-ligation)
目前,大多数的自锁托槽属于此类,通过自身具有的刚性自锁结构来锁定弓丝,弓丝放入槽沟后,不与托槽发生持续的相互作用,即当牙齿完全排齐后,弓丝不再受到来自托槽自结扎产生的正压力,因此称为“被动式”自锁托槽。该类托槽主要通过高弹性的合金弓丝(例如各种镍钛丝)的形变产生控制牙齿三维位置的矫治力。这类托槽又可分为滑道式和“C”型夹式两种。
滑道式
这是被动式自锁托槽的主要类型。自锁结构为弹性很小的金属外壁,可进行龈向的滑动提拉、旋转或翻转而打开或关闭槽沟。打开时允许弓丝纳入槽沟,关闭后成为槽沟的第四壁,这样就形成了金属材质的滑道,类似于“颊面管”,限制了弓丝的脱出,同时并不对其施以结扎力。众多研究发现,由于槽沟关闭后形成光滑坚硬的金属滑道,且许多自锁托槽近远中宽度较小,允许牙齿在沿弓丝滑动的过程中发生较大程度的倾斜,因此显著减小了矫治系统的摩擦力,使其不但小于传统矫治器,而且还小于弹簧夹式的自锁托槽矫治器。目前,大多数自锁托槽矫治器的设计属于滑道式,Damon矫治器则是其中最典型的代表。
“C”型夹式
托槽近远中有刚性材料制成的“C”型弹簧夹,具有一定的弹性,可挤压弓丝通过弹簧夹使之纳入槽沟,但同时必须借助专用的工具才能再次挤压弹簧夹取出弓丝。此种托槽很少,SmartClip托槽是其中的代表。
主动式(active self-ligation)
主动式自锁托槽也称弹簧夹式(flexible spring clip)自锁托槽,这类自锁托槽通过自身具有良好弹性的弹簧夹来锁定弓丝。
弓丝放入槽沟后,弹簧夹可能发生移位或形变,而与弓丝发生相互作用,向牙齿施加持续、轻柔的扭正力、转矩力等,因此被称为“主动式”自锁托槽。依赖高弹性弹簧夹进行能量的存储与表达,同时结合弹性弓丝及托槽预成的各种角度,共同实现对牙齿的三维控制,这正是该类自锁托槽区别于传统矫治器及滑道式自锁托槽的一大特点。
该类自锁托槽进行自结扎后,关闭的弹簧夹也形成槽沟的第四壁,但与被动式自锁托槽不同的是,弹簧夹在龈端伸入槽沟内,使龈端槽沟的深度变浅(图12),这样,对槽沟内的弓丝就有可能产生持续的正压力,因此,弓丝的截面形状、尺寸以及弓丝在槽沟内的位置,都决定了这类托槽的两种作用状态――被动态与主动态。
被动态
弓丝放入槽沟,弹簧夹关闭后不发生移位或形变,因此对弓丝不产生结扎力。这种情况见于牙齿完全排齐,已处于理想的三维位置,而且弓丝为较小尺寸的圆丝(0.022英寸系统中直径0.018英寸以下的圆丝)。
主动态
牙齿尚未完全排齐,仍存在一定的倾斜、扭转等,弓丝被锁入槽沟后与弹簧夹发生相互作用;或者牙齿虽然已经处于理想的三维位置,但是较大尺寸的弓丝(0.022英寸系统中直径0.018英寸以上的圆丝或方丝)入槽后,高弹性的弹簧夹被推开产生移位或形变,利用回弹力与弓丝发生持续的相互作用,对其施以正压力,这种压力类似于传统矫治器的结扎力。
众所周知,低摩擦力是自锁托槽矫治器的显著特点。但很多正畸医生并不真正清楚――不同的自锁托槽的摩擦力特点与托槽自身设计密切相关。主动式自锁托槽的滑动摩擦力大小,与其所处的作用状态有很大的关系:当使用较小尺寸的弓丝,托槽处于被动态时,才产生显著低于传统托槽的摩擦力,但实际上这种情况并不多见;随着弓丝尺寸增加(如应用较粗的方丝),或滑动过程中牙齿倾斜、扭转等导致弓丝与槽沟成角,托槽转化为主动态时,弹簧夹形变或移位对弓丝产生正压力,摩擦力也随之显著增大,有时甚至与钢丝结扎的传统托槽摩擦力相差无几。
SPEED矫治器是主动式自锁托槽的典型代表,Quick托槽、In-Ovation托槽也属于此类。
明确4个基本概念
主动式托槽和被动式托槽
主动、被动式自锁托槽是自锁托槽的两大基本类别,这两类托槽在结构设计和原理方面均有所不同,这导致二者对牙齿的三维控制和矫治系统滑动摩擦力的大小也不同,也就决定了二者临床应用的特点有所不同。
主动态和被动态
主动态与被动态是托槽与弓丝的两种作用状态,与牙齿的三维位置排列情况、弓丝的尺寸大小密切相关。主动式托槽和被动式托槽都有各自的主动态和被动态,直接影响托槽的滑动摩擦力大小以及对牙齿的三维控制。
作者简介
丁鹏, 正畸学博士,本科及研究生均毕业于北京大学 医学院,现任北京大学 医院正畸科副主任医师,世界正畸联盟(WFO)专科会员,国际Tweed基金会会员,中华 医学会正畸专业委员会(COS)专科会员。参与或主持国家及省部级科研基金项目4项,参编著作及编写教材4部,发表中英文学术论文10余篇。
临床特色为低摩擦轻力矫治,作为国内最早开展自锁托槽矫治技术的正畸医师之一,先后在临床上大量应用SPEED、Damon、Tomy、Smart-Clip、Quick、VLP等各种自锁托槽矫治器,积累了非常丰富的临床经验。主要研究方向为自锁托槽矫治器的临床应用、正畸摩擦力的综合模拟实验及低摩擦矫治系统的探索等。经常应邀在国内各地学习班、各级学术会议上介绍自锁托槽矫治技术专题,受到广大正畸医师的欢迎。
(本文节选自《中国医学论坛报·今日 》第4期《自锁托槽低摩擦矫治技术的“前世今生”》一文)
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