四眼圈簧临床适应证及矫治成效的研究进展
唐万红 曾欢 唐欢
[摘要]上颌横向发育不足是临床上常见的错牙合畸形，主要表现为上颌牙弓/基骨狭窄、后牙反牙合/锁牙合等，最常采用上颌扩弓的治疗方式解决。上颌慢速扩弓在矫治时更符合生理学特点，在临床上得到普遍应用。四眼圈簧（Quad-helix）作为上颌慢速扩弓的代表性矫治器，可根据需求灵活设计，扩弓效果良好。近年来，大量临床研究对比了四眼圈簧与其他矫治器的矫治效果、长期稳定性和成本效益，本文就四眼圈簧的临床应用效果进行论述，旨在为临床医生的应用提供参考。
[关键词]上颌扩弓;四眼圈簧;临床效果;长期稳定性;成本效益
[中图分类号]R782.2+4 ? ?[文献标志码]A ? ?[文章编号]1008-6455（2020）03-0166-04
Abstract： Maxillary transverse deficiency is a common malocclusion，which is mainly manifested as constricted maxillary arch，constricted basal bone，posterior crossbite，scissors bite，etc. The most frequent treatment for maxillary transverse deficiency is maxillary expansion. Slow maxillary expansion，as a widely applied method，is more reasonable for the physiologic characteristics.As the representative appliance of slow maxillary expansion，quad-helix can be designed flexibly according to needs and its curative effect is reliable.In recent years， many studies compared the therapeutic efficacy， long-term stability and cost-effectiveness of quad-helix with other appliances. Therefore，we review the clinical application of quad-helix， aim to provide references for clinicians.
Key words： maxillary expansion; quad-helix; clinical effects; long-term stability; cost-effectiveness
四眼圈簧（Quad helix）由Rcketts在20世紀70年代设计而成，是上颌慢速扩弓器的典型代表，在扩弓时施加的矫治力在上颌骨和牙周组织的弹性限度内，扩弓速度符合骨沉积规律，并给予组织充分的时间进行生理适应，扩弓后的复发少，效果稳定[1]，在临床上应用广泛。虽然四眼圈簧具有悠久的临床使用史，但尚无关于四眼圈簧临床应用的全面总结。因此，本文将对四眼圈簧的临床应用作一论述。
1 ?组成结构及作用原理
四眼圈簧主要由磨牙带环和环圈扩弓簧组成，采用鞘入式的固位方式;矫治时双侧后牙互为支抗，通过扩弓簧产生持续的横向力对牙周和腭部组织产生压缩及拉伸力，从而使上颌骨颊侧骨板吸收、牙齿颊向移动。当扩弓簧产生足够大的、持续的横向力时，打开上颌腭中缝，产生上颌骨矫形效应[1-2]。学者们在传统四眼圈簧结构的基础上不断创新，现形成多种的改良四眼圈簧;改良四眼圈簧加力更为简单，固位牢靠。常见的改良方式有：改变环圈数目、圈簧的方向、加力方式、加力部位、固位方式、横梁形态;增加固位基牙数目等[2-4]。可通过口内及口外两种加力方式进行调节。
2 ?四眼圈簧的最佳矫治时机及临床适应证
2.1 矫治时机：矫治时机是影响上颌扩弓效果及长期稳定性的重要因素。正常的腭中缝发育在胚胎时期表现为平坦的Y字型，10岁左右变成波浪形，随后胶原纤维逐渐骨化形成骨性闭合[5-6]。因此，上颌扩弓常选择在腭中缝尚未发生骨性闭合之前打开腭中缝，使上颌骨增宽。
Vizzotto[7]报道了10例乳牙列期儿童采用四眼圈簧扩弓后腭中缝打开的现象。Corbridg[8]应用CBCT研究替牙列期儿童采用四眼圈簧扩弓后的变化，发现所有儿童牙弓、上颌基骨增加，腭中缝打开。张月兰[9]对13例需要综合治疗的青春发育高峰期后的青少年（14.4岁）采取四眼圈簧扩弓治疗，结果显示牙弓、基骨及腭中缝出现相似的变化，说明四眼圈簧对生长发育高峰期后一段时间内的患者仍然具有一定的矫形作用。因此，四眼圈簧扩弓作为慢速扩弓的代表性矫治器，对生长发育高峰期内及高峰期后一段时间内的患者均能产生正畸和矫形双重作用，对超过生长发育高峰期较长时间的恒牙列主要表现为牙-牙槽骨效应。
2.2 适应证
2.2.1 上颌牙弓狭窄或后牙反牙合：临床上后牙反牙合发生率较高（8%～23%），并且不会随着生长发育而自发改善，若未及时矫治，可能发生下颌偏斜、影响面部美观等问题[10-12]，因此，对其进行早期矫治是必要的。大量研究显示后牙反牙合患者早期采用四眼圈簧进行上颌扩弓后，牙弓宽度显著增加，后牙反牙合能得到解除[11-15]。
上颌牙弓狭窄可导致功能性后牙反牙合，这些患者可因肌肉的不对称运动产生下颌的偏斜[16]。Kecik[14]对比了35例采用四眼圈簧进行矫治的功能性后牙反牙合患者和31例正常牙合人群的影像学、肌电图结果，发现后牙反牙合患者的肌肉活动随着下颌偏斜的纠正而改善。由此表明，四眼圈簧在上颌扩弓时不仅会对牙弓狭窄/后牙反牙合的情况进行矫正，还能对肌肉活动予以纠正，从而使得下颌偏斜得到改善。由吮拇指、吮吸颊或吮下唇等口腔不良习惯造成的牙弓狭窄，四眼圈簧在矫治时，在扩大上颌牙弓的同时，还能起到辅助破除不良口腔习惯[17-18]。
2.2.2 唇腭裂患者：唇腭裂患者的三维发育存在严重障碍，主要表现为上牙弓狭窄和上颌骨发育不足。上颌扩弓是唇腭裂正畸治疗中的一个重要步骤[19]，临床最常采用上颌快速扩弓和四眼圈簧扩弓。与上颌快速扩弓相比四眼圈簧对唇腭裂患者前牙区促进作用更强，对后牙区的扩展效果与上颌快速扩弓相似。因此，对于唇腭裂患者而言四眼圈簧可以作为上颌快速扩弓的一个替代选择[19-22]。唇腭裂术后患者腭部的软组织瘢痕化，上颌快速扩弓容易导致组织撕裂[17]，四眼圈簧矫治力温和，不会导致软组织损伤。总体而言，四眼圈簧对唇腭裂患者牙弓前段的扩弓作用强于牙弓后段[23]。
2.2.3 上牙列拥挤或或上颌第一磨牙扭转：前牙拥挤是人们寻求正畸矫治的常见原因，替牙列期儿童上前牙拥挤发病率约为12%～13.3%（拥挤度>2mm）[24-25]，可通过上颌扩弓、推磨牙向远中、邻面去釉等方式解决[26]。利用上颌扩弓解决牙列拥挤时，可推荐采用四眼圈簧进行矫治，但是四眼圈簧在替牙列期矫治上前牙拥挤时可能会引起上颌第二磨牙远中倾斜，阻碍其垂直萌出[27-28]。四眼圈簧的设计初衷是扩大上颌牙弓，但可根据需要进行改良设计，达到多种矫治效果。传统四眼圈簧去除侧壁后可矫正扭转的上颌第一磨牙[2]。
2.2.4 下颌牙弓狭窄或拥挤：四眼圈簧除了可以用于上颌扩弓，也可直接用于下颌扩弓。四眼圈簧对下颌牙弓狭窄或拥挤的扩弓效果主更多来自牙周膜/牙槽骨改建和牙齿倾斜，因为下颌骨骨质致密，四眼圈簧的矫治力尚不能刺激下颌骨产生骨性改变[29]。
3 ?临床应用效果
四眼圈簧自问世以来，已经在临床应用多年，对上颌横向发育不足所致的牙-颌畸形均能产生令人满意的效果。对于处于生长发育期的儿童/青少年，上颌扩弓效果一方面可能是生长发育因素影响，另一方面是来自于矫治干预，Erdin?等[13]通过设置空白对照观察四眼圈簧的扩弓效果，发现空白组生长量变化远小于四眼圈簧组，说明四眼圈簧扩弓后的牙弓变化更多来自于矫治器的干预。
腭部扩弓器（活动螺旋扩弓器、分裂簧扩弓器）是上颌慢速扩弓另一种常用的扩弓器，关于四眼圈簧和腭部扩弓器的矫治成功率，Fabiana[10]发现两者在扩弓后均存在3例复发，认为两者在治疗成功率方面无显著性差别;Erdin?[13]表示两种矫治器的成功率尚不能确定，更多的文献认为后牙反牙合采用四眼圈簧的矫治成功率高于腭部扩弓器[30-31]。尤其是对于替牙列期儿童而言，四眼圈簧的扩弓效果不需要完全依赖儿童的配合。与其他固定式扩弓器相比，四眼圈簧在尖牙间、磨牙间的扩展量无明显差别，保持一段时间后其扩弓量也与其他固定式扩弓器相似[11，32]。
Ladner[33]发现四眼圈簧扩弓后腭部平均扩展量为1.3mm，在数值上小于上颌快速扩弓组（2.6mm），但是四眼圈簧的骨性扩展量占总扩展量的比例（0.32）与上颌快速扩弓（hass矫治器，0.46）无显著性差异。上颌扩弓时面部高度保持在正常生理范围内的较低水平，有助于建立良好的骨性垂直向咬合关系。相比于快速扩弓，四眼圈簧在矫治时对垂直向的影响较小，能较好地维持一个较理想的低面部高度状态[34]。
四眼圈簧在进行上颌扩弓的同时或许能对下颌产生一定的影响。Boysen[15]用四眼圈簧矫治后牙反牙合时观察到下颌牙弓的非骨性的自发性增宽，这是由于在矫治过程中后牙反牙合解除后咬合力改变所致，随后的研究也观察到四眼圈簧矫治后下颌牙弓的显著增加[27，35]，Coskuner[35]认为这种变化可能是与髁突和关节窝的适应性生长有关。但是更多的研究认为四眼圈簧进行上颌扩弓后下颌牙弓的适应性自发变化非常小，几乎可以忽略不计[10，12-13，36-37]。
4 ?扩弓效果的稳定性
正畸治疗的一个重要方面是保持矫治效果，防止复发。Frank认为在上颌扩弓时每产生1mm的骨性扩展就能获得6mm的牙性效应[38]。因此，正畸医生在上颌扩弓时希望产生更多的骨性效应以获得长期稳定的扩弓效果。大量临床研究证实四眼圈簧在矫治时能产生腭中缝效应，影像学结果显示腭中线从前往后呈倒三角形打开[7-8，38]。四眼圈簧扩弓后骨性效应占总扩弓量的比例为16%～60%[8，33-38]。
长期追踪研究发现四眼圈簧扩弓的稳定率超过80%，在尖牙区甚至可达98%[11，39]，尖牙区扩弓效果的长期稳定性对儿童恒前牙拥挤的矫治具有重要的临床价值。对于唇腭裂患者四眼圈簧在扩弓后仅有少数患者存在轻微复发，扩弓效果稳定。唇腭裂扩弓后复发在尖牙和双尖牙区最明显，最大复发量可达1mm，因为这些区域存在瘢痕挛缩和肌力张力异常，扩弓效果复发量大[40]。
上颌慢速扩弓、过矫治、长时间的保持及良好的尖窝关系是防止上颌扩弓后复发的常见措施[40]。目前关于四眼圈簧扩弓时是否需要进行过矫治是有争议的。Petrén的另一项长期追踪研究发现，采用四眼圈簧纠正后牙反牙合时，即使不进行过度矫治，其扩弓效果也稳定可靠，因此不需要过矫治[36]。临床上在进行上颌扩弓时为了保持扩弓效果的稳定通常会进行轻微过矫治[3]。
5 ?成本-效应评估
上颌扩弓治疗效果的评价，除了从牙颌变化的角度进行考虑，还应包含治疗成本效益的计算。Sandik?ioglu[32]从治疗周期、配合程度、牙性/骨性效应及正畸治疗效益等方面综合比较四眼圈簧、快速扩弓及半快速扩弓对替牙列期儿童的治疗效果，认为四眼圈簧是一种可与快速扩弓相媲美的成功的治疗方案。Petrén[31]在评价后牙反牙合的矫治成本时发现腭部扩弓器的矫治费用高于四眼圈簧，若将这种差异推广到瑞士的国家层面，可产生高达350万欧元治疗费用差;因此，单从成本效应考虑，四眼圈簧是混合牙列期后牙反牙合的首选矫治器。Fabiana[10]认为就诊次数、矫治周期和矫治器的重新制作均是影响上颌扩弓治疗总费用增加的因素。腭部扩弓器和四眼圈簧在矫治过程的就诊次数相同，但是腭部扩弓器治疗周期更长。其次，腭部扩弓器在整个治疗腭部扩弓器的使用数目是四眼圈簧的1.84倍，重新制作的频率高于四眼圈簧，使腭部扩弓器总治疗费用较四眼圈簧高10.54%。再次证实四眼圈簧的成本效益高于腭部扩弓器。因此，四眼圈簧是一種有效的、经济的上颌扩弓选择。
現代儿童的错牙合畸形提倡早期预防，早期阻断，儿童矫治器应从安全性、生理学性、美观性及简便性进行考虑[41]。四眼圈簧持续性轻力符合生理学要求，矫治过程舒适，扩弓稳定性佳，矫治成本效益高。因此，儿童早期单侧后牙反牙合和唇腭裂患者在选择慢速扩弓治疗时可以优先考虑选择四眼圈簧扩弓器。
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[收稿日期]2019-08-19
本文引用格式：唐万红，曾欢，唐欢，等.四眼圈簧临床适应证及矫治成效的研究进展[J].中国美容医学，2020，29（3）：166-169.
