來源：《華西口腔醫學雜志》2017年4月第35卷第2期

作者：華成舸 

作者單位：口腔疾病研究國家重點實驗室，國家口腔疾病臨床研究中心，四川大學華西口腔醫院口腔頜面外科。

[摘要]  近年來，微創技術在齒槽外科的應用日益普及，但在復雜牙尤其是阻生牙的拔除術中，囿于傳統拔牙原理的限制，微創技術的運用并不徹底，使得手術創傷無法減小到最小程度。本文將從剛體力學基礎原理出發，對牙拔除術的阻力及消除方法進行分析，為微創拔牙的臨床操作提供參考。

隨著近年來醫療裝備和手術器械的發展，微創外科已深入人心[1-2]。微創拔牙技術發端于高速渦輪鉆機在牙科的應用，并隨著種植技術的成熟而得到普及[2-3]。然而，在復雜牙拔除術尤其是阻生牙的拔除術中，由于牙齒位置和形態的變異、操作術野和入路的限制、鄰近解剖結構關系復雜等原因，使得微創技術的應用受到限制。如何在消除骨阻力的同時盡量減少對骨組織的損傷，成為臨床操作的突出難點。本文將從剛體力學原理出發，對牙拔除中的阻力消除進行探討。

1 牙拔除術的創傷

在牙拔除術中，創傷主要包括軟組織創傷、骨組織創傷、鄰牙或牙根的損傷、關節創傷、頸椎創傷和心理創傷[2,4]。

1.1 軟組織創傷

軟組織創傷主要來源于切口、翻瓣、不良的復位和縫合等，與手術入路的選擇密切相關。

1.2 骨組織創傷

除了復雜牙拔除時，去骨操作帶來的骨質缺損的損傷外，傳統拔牙術中，牙齒的脫位必然伴隨著牙槽窩的擠壓變形，這一損傷具有傳遞性，脫位所用的力量越大，以骨小梁擠壓斷裂為主的骨創傷的范圍越大。極端的情況下，可以導致骨折。骨創傷是微創拔牙技術需要重點考慮的問題。

1.3 鄰牙或牙根的損傷

主要見于埋伏牙的拔除，埋伏牙與鄰牙關系緊密，可在術中由于去骨較多、渦輪機對鄰牙牙根的損傷和埋伏牙脫位時的擠壓等原因造成。尚未發育完成的牙根可能與埋伏牙緊貼而無骨性分隔，在搔刮牙槽窩時也可能造成損傷。

1.4 關節創傷

關節創傷多見于下頜牙的拔除，可以由使用牙鉗用力擺動、牙挺的撬動和術中敲擊等導致，部分患者關節功能原本就不佳，長時間的大張口狀態即可導致術后急性的關節滑膜炎。

1.5 頸椎創傷

頸椎創傷主要表現為椎體的錯位和頸部肌肉的扭傷，這個主要與術中體位和頭靠的位置、術中患者頸部過于放松、術中用力過大等有關，甚至可能導致寰樞關節的錯位和半脫位、椎間盤突出加重等術后反應。

1.6 心理創傷

一次不順利的拔牙經過、嚴重的術后反應以及術后感染等，都可以在患者心理上造成影響，使得患者作出不利于自己的決定從而影響口腔整體的健康。

并不是每一例病例都會遇到上述的所有創傷，但不管是何種創傷，均與拔牙時局部、下頜骨和頭部的受力有關，故減小牙拔除術中術者的用力和手術時間，是微創拔牙應遵循的基本原理。

2 傳統拔牙技術中的力學原理和應用

傳統拔牙技術中，為了讓牙齒或牙根脫位，主要依靠壓縮牙槽骨骨質、擴大牙槽窩來去除阻力而脫位。牙鉗使用時頰舌向搖動即是為了達到這個目的。牙挺使用的力學原理，有杠桿原理、輪軸原理和楔的原理 [5]。這幾個原理都是省力杠桿的原理，也就是達到術者用較小的力量獲得對牙齒或牙根較大擠壓和脫位的力量，使牙槽窩受擠壓擴大，牙齒脫位。在此過程中，必然伴有較大的創傷。另外，對于無法鉗夾和安放牙挺的殘根、斷根，為了減除阻力，往往需要去除較大量的骨質，從而造成骨質的創傷，術后常有較為嚴重的創傷反應。

近20余年來發展起來的，借助于特殊器械的微創拔牙技術，其原理則是利用特殊器械，解除牙根周圍牙周膜的牽連，從而使牙齒脫位[1]，這些技術在牙根有彎曲、扁根、膨大等情況下，由于骨質的阻礙，是無法順利脫位的。

20世紀 60年代以后，隨著渦輪牙鉆引入口腔臨床，其在牙科手術中的使用范圍不斷擴大。不同設計的手機和鉆針，應用于不同的專業不同的牙科手術，牙拔除術的方法也隨之得到了徹底的改變[6]。近幾十年來，各種牙槽外科的專著都涉及到了渦輪鉆等牙科和外科動力系統在拔牙術中的應用[7]。但多為結合具體案例的方法描述，對其中的力學原理的分析較為少見[7-10]，故對于初學者常較難掌握。筆者在眾多同仁的工作基礎上對渦輪鉆拔牙涉及到的拔牙力學原理進行了概括總結。

3 切割拔牙的微創力學原理

多數情況下，牙根是一個不規則椎體，牙槽窩的外形也與其相匹配，所以牙根要順利脫位就需要克服牙槽窩的約束力，傳統拔牙就是通過擠壓牙槽窩，使牙槽窩骨壁變形、擴大，從而解除其對牙根的剛性約束。若牙槽窩不變形，則牙根就無法通過簡單的移動或滑動來脫位。渦輪鉆拔牙如果希望通過切割牙齒（根）的辦法來解除其脫位的阻力，則力學原理就應遵從剛體力學原理。

剛體是指一個物體在運動中和受外力作用后，形狀和大小不變，而且內部各點的相對位置不變的物體[11]。可以把牙齒看作是一個剛體，把牙槽窩看成是剛性限制。絕對的剛體只是一種理想模型，因為任何物體在受力作用后，都或多或少有變形。牙槽窩骨質在牙拔除過程中很可能出現形變，如果變形的程度相對于物體本身的幾何尺寸來說極為微小，那么，在研究物體運動時，其形變就可以忽略不計。通過合理的力學設計，讓牙齒在脫位過程中盡量減小對牙槽骨的壓力，將牙槽骨的形變控制在最小范圍，就能達到微創的目的。而牙齒的無阻力或微阻力脫位，減小了頜骨的受力，同時也就保護了顳下頜關節和頸椎。

3.1 剛體平動與斜面原理

這個實際上是最簡單的運動力學原理，物體 O受到周圍物體的抱持緊固而不易脫位，為了便于脫位，可以通過切割，人為地形成一個斜面，而沿著這個斜面， A將非常容易脫位，斜面越大，內摩擦角α越小，阻力越小。而 A脫位后， B就失去了周圍組織的抱持緊固而易于脫位（圖 1）。具體操作時，需要根據操作的可及性，靈活設計斜面的方向，必要時可多次分牙。

阻生的 47已造成 46遠中牙根部分吸收（a），手術入路較為狹小而受限（b）。為了解除 47脫位阻力，對牙體進行分割（c）。將 47牙切割成A和B，A部分因斜面（s）的存在可沿藍色箭頭方向順利脫位，并為 B部分的松解創造空間，松解后的 B部分可通過多次分割取出（d）。如此可以盡量減少開窗去骨量，多保留鄰牙頸緣的骨質（白色箭頭）。α：內摩擦角；L：舌側。

圖1 斜面原理

3.2 榫楔原理

在中國傳統木工和建筑中，為了緊固兩個直角相交的部件，常常用到榫楔，以達到緊固的目的。在拔牙中，可以通過切割，形成一個“楔子”，然后先把“楔子”取出，這樣兩端的組織就容易脫位了（圖2）。

雙側阻生的上頜尖牙已導致雙側中切牙嚴重牙根吸收（a），為了避免在拔牙過程中對中切牙的擠壓，分割牙體時，按圖b中所示，將中間一段切割為上大下小的楔形（W），可以無阻力去除，然后再去除兩端的牙體（c），從而在最大程度上保護了中切牙。在術后 6月隨訪時，雙側中切牙已經穩固，其根尖部位骨質恢復良好（d）。

圖2 榫楔原理

3.3 弧形差動原理

通常情況下，對于彎曲的牙根，前面所說的斜面原理和榫楔原理多無法起作用，這時真正能夠利用的是剛體運動學中的旋轉運動原理。而非常有利的是，由于牙周膜的存在，使得牙槽窩對牙的限制并不完全是剛性的。如果牙根弧度合適，器械可以從其凸面進入，就可以較輕松地使其脫位，而不對牙槽窩形成明顯的擠壓（圖3）。而有時，由于器械只能從凹面進入，牙根脫位時就會遇到較大的阻力（圖3），從而需要通過進一步的切割，改變牙根脫位的運動軌跡，從而達到接近無阻力脫位的效果。

由于牙根表面弧度不同，牙槽窩的彎曲弧度也不同，導致同樣分牙后（綠色部分為先期去除的牙體組織），牙根脫位時阻力方向不同。左圖中牙根脫位時，發生以 O為旋轉中心的圓周運動，阻力位點（ f）脫位時，運動方向為箭頭方向，可以順利脫位。而在右圖中，旋轉中心（ O）和旋轉半徑（ r）一樣的情況下，阻力位點（ f）的脫位方向被牙槽窩阻擋，而不易脫位。

圖3 牙根弧形與脫位阻力

3.3.1 轉動軸心與圓弧運動  這一原理在前傾或水平阻生智齒的拔除中運用最廣。可以通過改變牙體轉動脫位時的運動軸心，來改變牙體上各點的運動方向（圖 4），從而避開阻力而使牙齒脫位。但在此過程中，牙槽窩的擠壓變形仍不可避免。尤其是舌側骨板的骨折，更是經常發生的事件。要進一步減少對牙槽窩的擠壓，則需要對牙根進行進一步的切割。

在圓周運動（旋轉）中，圓周上所有點的運動方向（f1、f2）均為切線方向，與通過該點的半徑（r）相垂直（圖a）。當牙齒發生旋轉脫位時，其阻力點的運動方向會隨著轉動的軸心點的變化而變化，從而避開阻力。前傾阻生智齒（圖b）脫位時，阻力分析如圖 c所示，因阻力點位于旋轉中心（O）的下方，旋轉脫位時，其阻力點的運動方向（f1）是向前上的，被鄰牙所阻擋。如果按照圖 d所示，去除遠中骨質（灰色部分）或切割牙體（r）后，旋轉中心（O）下移，阻力點的運動方向就改變為向后上（f2），而得以避開鄰牙阻擋而脫位。

圖4 轉動軸心與圓弧運動

3.3.2 轉動軸、轉動半徑與差動  對于粗大、彎曲的牙根，要消除脫位的阻力，可以通過設計轉動軸心，使得牙根在運動過程中，能順著彎曲的牙槽窩而脫位，這涉及轉動半徑與差動的原理，即在一個剛性物體上某一點施加同樣的力量，由于轉動軸心的變化，這一剛體其他點的運動方向將發生變化。牙根脫位過程中，運動支點也就是運動軸心點的位置變化，直接導致牙根受力時，轉動半徑的變化，并進一步影響牙根根尖部位的運動方向和角動量，從而使其易于脫位（圖5、6）。

A：口內（左上）和 X線片（左下）見 15殘根，需拔除，右圖為示意圖； B：通過渦輪鉆切割（左），挺除遠中部分牙根（中）后，形成遠中（凹面）低點的斷面（右）； C：在近中插入分離器械； D：牙根轉動脫位； E：達成微創拔除的效果； F：拔除的牙根可見切割形成的斷面。

圖5 轉動與差動

同樣的牙根，剖根深度不同，根尖部位的運動方向將發生顯著變化，從而導致牙齒脫位的阻力不同。左圖中牙根脫位時，插入牙挺時，用力方向如藍色箭頭所示，牙根的運動軸心點是 O，阻力點位置的運動方向（綠色箭頭方向）受骨壁阻擋。而右圖中牙根被進一步切割，運動軸心點（O）進一步下降，同樣的阻力點的運動方向就變成了向上，避開了骨壁的剛性阻擋而得以脫位。

圖6 剖根的深度和差動

4 力學原理在牙拔除術中應用的注意事項

上述力學原理在運用中仍需要結合具體情況，靈活運用，畢竟在口內操作時，器械進入角度和深度都會受到限制，牙根的變異也較大，故而在運用中，尚需注意以下幾方面的問題和技巧。

4.1 剖牙的深度和角度

這個常常只能估算，但在估算中難免有偏差，而這個偏差需要醫生不斷積累臨床經驗來獲得。如圖6所示的牙根，切割時應盡可能去除牙根最寬部位，以利于剩余牙根的活動。雖然可能通過制作導航件來解決此類問題，但為拔牙而設計一個導航件，從時間和費用上考慮并不經濟。

4.2 剖牙的部位和方向

隨著錐形束 CT的推廣和普及，可以在術前就仔細分析阻力部位和方向，從而設計剖牙的部位和方向。

4.3 變向原理

因為解剖方位的限制，拔牙時器械多數是從前方進入的，并不能在每個拔牙的案例中實現理想的脫位根形，但上述原理可以幫助分析牙齒難以脫位的原因，而實際操作中，則可以通過變向的原理，來達到較為輕松地脫位的微創效果（圖7）。

由于牙根的彎曲，使得正常方向（左圖粉色箭頭）用力會遇到較大阻力時，可以用渦輪鉆在牙根的凹面上端制備溝槽（右圖 T），以器械采用挑撥的力量（右圖粉色箭頭），改變用力方向，而避開阻力。藍色箭頭指阻力點的運動方向。

圖7 變向原理

[參考文獻]（略）

詳見《華西口腔醫學雜志》2017年4月第35卷第2期