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隨著近年來醫(yī)療裝備和手術(shù)器械的發(fā)展，微創(chuàng)外科已深入人心。微創(chuàng)拔牙技術(shù)發(fā)端于高速渦輪鉆機(jī)在牙科的應(yīng)用，并隨著種植技術(shù)的成熟而得到普及。然而，在復(fù)雜牙拔除術(shù)尤其是阻生牙的拔除術(shù)中，由于牙齒位置和形態(tài)的變異、操作術(shù)野和入路的

限制、鄰近解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜等原因，使得微創(chuàng)技術(shù)的應(yīng)用受到限制。如何在消除骨阻力的同時(shí)盡量減少對(duì)骨組織的損傷，成為臨床操作的突出難點(diǎn)。本文將從剛體力學(xué)原理出發(fā)，對(duì)牙拔除中的阻力消除進(jìn)行探討。

1、牙拔除術(shù)的創(chuàng)傷

在牙拔除術(shù)中，創(chuàng)傷主要包括軟組織創(chuàng)傷、骨組織創(chuàng)傷、鄰牙或牙根的損傷、關(guān)節(jié)創(chuàng)傷、頸椎創(chuàng)傷和心理創(chuàng)傷。

1.1 軟組織創(chuàng)傷

軟組織創(chuàng)傷主要來源于切口、翻瓣、不良的復(fù)位和縫合等，與手術(shù)入路的選擇密切相關(guān)。

1.2 骨組織創(chuàng)傷

除了復(fù)雜牙拔除時(shí)，去骨操作帶來的骨質(zhì)缺損的損傷外，傳統(tǒng)拔牙術(shù)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(chuàng)傷的范圍越大。極端的情況下，可以導(dǎo)致骨折。骨創(chuàng)傷是

微創(chuàng)拔牙技術(shù)需要重點(diǎn)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(guān)系緊密，可在術(shù)中由于去骨較多、渦輪機(jī)對(duì)鄰牙牙根的損傷和埋伏牙脫位時(shí)的擠壓等原因造成。尚未發(fā)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(shí)也可能造成損傷。

1.4 關(guān)節(jié)創(chuàng)傷

關(guān)節(jié)創(chuàng)傷多見于下頜牙的拔除，可以由使用牙鉗用力擺動(dòng)、牙挺的撬動(dòng)和術(shù)中敲擊等導(dǎo)致，部分患者關(guān)節(jié)功能原本就不佳，長(zhǎng)時(shí)間的大張口狀態(tài)即可導(dǎo)致術(shù)后急性的關(guān)節(jié)滑膜炎。

1.5 頸椎創(chuàng)傷

頸椎創(chuàng)傷主要表現(xiàn)為椎體的錯(cuò)位和頸部肌肉的扭傷，這個(gè)主要與術(shù)中體位和頭靠的位置、術(shù)中患者頸部過于放松、術(shù)中用力過大等有關(guān)，甚至可能導(dǎo)致寰樞關(guān)節(jié)的錯(cuò)位和半脫位、椎間盤突出加重等術(shù)后反應(yīng)。

1.6 心理創(chuàng)傷

一次不順利的拔牙經(jīng)過、嚴(yán)重的術(shù)后反應(yīng)以及術(shù)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(huì)遇到上述的所有創(chuàng)傷，但不管是何種創(chuàng)傷，均與拔牙時(shí)局部、下頜骨和頭部

的受力有關(guān)，故減小牙拔除術(shù)中術(shù)者的用力和手術(shù)時(shí)間，是微創(chuàng)拔牙應(yīng)遵循的基本原理。

2、傳統(tǒng)拔牙技術(shù)中的力學(xué)原理和應(yīng)用

傳統(tǒng)拔牙技術(shù)中，為了讓牙齒或牙根脫位，主要依靠壓縮牙槽骨骨質(zhì)、擴(kuò)大牙槽窩來去除阻力而脫位。牙鉗使用時(shí)頰舌向搖動(dòng)即是為了達(dá)到這個(gè)目的。牙挺使用的力學(xué)原理，有杠桿原理、輪軸原理和楔的原理。這幾個(gè)原理都是省力杠桿的原理，也就

是達(dá)到術(shù)者用較小的力量獲得對(duì)牙齒或牙根較大擠壓和脫位的力量，使牙槽窩受擠壓擴(kuò)大，牙齒脫位。在此過程中，必然伴有較大的創(chuàng)傷。另外，對(duì)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(zhì)，從而造成骨質(zhì)的

創(chuàng)傷，術(shù)后常有較為嚴(yán)重的創(chuàng)傷反應(yīng)。

近20余年來發(fā)展起來的，借助于特殊器械的微創(chuàng)拔牙技術(shù)，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，這些技術(shù)在牙根有彎曲、扁根、膨大等情況下，由于骨質(zhì)的阻礙，是無法順利脫位的。20世紀(jì)60年代以后，隨著渦

輪牙鉆引入口腔臨床，其在牙科手術(shù)中的使用范圍不斷擴(kuò)大。不同設(shè)計(jì)的手機(jī)和鉆針，應(yīng)用于不同的專業(yè)不同的牙科手術(shù)，牙拔除術(shù)的方法也隨之得到了徹底的改變。

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(dòng)力系統(tǒng)在拔牙術(shù)中的應(yīng)用。但多為結(jié)合具體案例的方法描述，對(duì)其中的力學(xué)原理的分析較為少見，故對(duì)于初學(xué)者常較難掌握。筆者在眾多同仁的工作基礎(chǔ)上對(duì)渦輪鉆拔牙涉及到的拔

牙力學(xué)原理進(jìn)行了概括總結(jié)。

3、切割拔牙的微創(chuàng)力學(xué)原理

多數(shù)情況下，牙根是一個(gè)不規(guī)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(tǒng)拔牙就是通過擠壓牙槽窩，使牙槽窩骨壁變形、擴(kuò)大，從而解除其對(duì)牙根的剛性約束。若牙槽窩不變形，則牙根就無法通過簡(jiǎn)

單的移動(dòng)或滑動(dòng)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(xué)原理就應(yīng)遵從剛體力學(xué)原理。剛體是指一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)中和受外力作用后，形狀和大小不變，而且內(nèi)部各點(diǎn)的相對(duì)位置不變的物體。可以把牙齒看

作是一個(gè)剛體，把牙槽窩看成是剛性限制。絕對(duì)的剛體只是一種理想模型，因?yàn)槿魏挝矬w在受力作用后，都或多或少有變形。

牙槽窩骨質(zhì)在牙拔除過程中很可能出現(xiàn)形變，如果變形的程度相對(duì)于物體本身的幾何尺寸來說極為微小，那么，在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其形變就可以忽略不計(jì)。通過合理的力學(xué)設(shè)計(jì)，讓牙齒在脫位過程中盡量減小對(duì)牙槽骨的壓力，將牙槽骨的形變控制

在最小范圍，就能達(dá)到微創(chuàng)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(shí)也就保護(hù)了顳下頜關(guān)節(jié)和頸椎。

3.1 剛體平動(dòng)與斜面原理

這個(gè)實(shí)際上是最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)力學(xué)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(gè)斜面，而沿著這個(gè)斜面，A將非常容易脫位，斜面越大，內(nèi)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(shí)，需要根據(jù)操作的可及性，靈活設(shè)計(jì)斜面的方向，必要時(shí)可多次分牙。

圖1 斜面原理。阻生的47已造成46遠(yuǎn)中牙根部分吸收（a），手術(shù)入路較為狹小而受限（b）。為了解除47脫位阻力，對(duì)牙體進(jìn)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(lán)色箭頭方向順利脫位，并為B部分的松解創(chuàng)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(zhì)（白色箭頭）。α：內(nèi)摩擦角；L：舌側(cè)。

3.2 榫楔原理

在中國(guó)傳統(tǒng)木工和建筑中，為了緊固兩個(gè)直角相交的部件，常常用到榫楔，以達(dá)到緊固的目的。在拔牙中，可以通過切割，形成一個(gè)“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）。

圖2 榫楔原理。雙側(cè)阻生的上頜尖牙已導(dǎo)致雙側(cè)中切牙嚴(yán)重牙根吸收（a），為了避免在拔牙過程中對(duì)中切牙的擠壓，分割牙體時(shí)，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(hù)了中切牙。在術(shù)后6月隨訪時(shí)，雙側(cè)中切牙已經(jīng)穩(wěn)固，其根尖部位骨質(zhì)恢復(fù)良好（d）。

3.3 弧形差動(dòng)原理

通常情況下，對(duì)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(shí)真正能夠利用的是剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)原理。而非常有利的是，由于牙周膜的存在，使得牙槽窩對(duì)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(jìn)入，就可以較輕松地使其脫位，而不對(duì)牙槽窩形成明顯的擠壓（圖3）。而有時(shí)，由于器械只能從凹面進(jìn)入，牙根脫位時(shí)就會(huì)遇到較大的阻力（圖3），從而需要通過進(jìn)一步的切割，改變牙根脫位的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而達(dá)到接近無阻力脫位的效果。

圖3 牙根弧形與脫位阻力。由于牙根表面弧度不同，牙槽窩的彎曲弧度也不同，導(dǎo)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(shí)阻力方向不同。左圖中牙根脫位時(shí)，發(fā)生以O(shè)為旋轉(zhuǎn)中心的圓周運(yùn)動(dòng)，阻力位點(diǎn)（f）脫位時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向

為箭頭方向，可以順利脫位。而在右圖中，旋轉(zhuǎn)中心（O）和旋轉(zhuǎn)半徑（r）一樣的情況下，阻力位點(diǎn)（f）的脫位方向被牙槽窩阻擋，而不易脫位。

3.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與圓弧運(yùn)動(dòng)

這一原理在前傾或水平阻生智齒的拔除中運(yùn)用最廣?？梢酝ㄟ^改變牙體轉(zhuǎn)動(dòng)脫位時(shí)的運(yùn)動(dòng)軸心，來改變牙體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(cè)骨板的骨折，更是經(jīng)常發(fā)

生的事件。要進(jìn)一步減少對(duì)牙槽窩的擠壓，則需要對(duì)牙根進(jìn)行進(jìn)一步的切割。

圖4 轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與圓弧運(yùn)動(dòng)。在圓周運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）中，圓周上所有點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（f1、f2）均為切線方向，與通過該點(diǎn)的半徑（r）相垂直（圖a）。當(dāng)牙齒發(fā)生旋轉(zhuǎn)脫位時(shí)，其阻力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心點(diǎn)的變化而變化，從而避開阻力。前傾

阻生智齒（圖b）脫位時(shí)，阻力分析如圖c所示，因阻力點(diǎn)位于旋轉(zhuǎn)中心（O）的下方，旋轉(zhuǎn)脫位時(shí)，其阻力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向（f1）是向前上的，被鄰牙所阻擋。如果按照?qǐng)Dd所示，去除遠(yuǎn)中骨質(zhì)（灰色部分）或切割牙體（r）后，旋轉(zhuǎn)中心（O）下移，阻

力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向就改變?yōu)橄蚝笊希╢2），而得以避開鄰牙阻擋而脫位。

3.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與差動(dòng)

對(duì)于粗大、彎曲的牙根，要消除脫位的阻力，可以通過設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，使得牙根在運(yùn)動(dòng)過程中，能順著彎曲的牙槽窩而脫位，這涉及轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與差動(dòng)的原理，即在一個(gè)剛性物體上某一點(diǎn)施加同樣的力量，由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的變化，這一剛體其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)

方向?qū)l(fā)生變化。牙根脫位過程中，運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)也就是運(yùn)動(dòng)軸心點(diǎn)的位置變化，直接導(dǎo)致牙根受力時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的變化，并進(jìn)一步影響牙根根尖部位的運(yùn)動(dòng)方向和角動(dòng)量，從而使其易于脫位（圖5、6）。

圖5 轉(zhuǎn)動(dòng)與差動(dòng)。A：口內(nèi)（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(yuǎn)中部分牙根（中）后，形成遠(yuǎn)中（凹面）低點(diǎn)的斷面（右）；C：在近中插入分離器械；D：牙根轉(zhuǎn)動(dòng)脫位；E：達(dá)成微創(chuàng)拔除

的效果；F：拔除的牙根可見切割形成的斷面。

圖6 剖根的深度和差動(dòng)。同樣的牙根，剖根深度不同，根尖部位的運(yùn)動(dòng)方向?qū)l(fā)生顯著變化，從而導(dǎo)致牙齒脫位的阻力不同。左圖中牙根脫位時(shí)，插入牙挺時(shí)，用力方向如藍(lán)色箭頭所示，牙根的運(yùn)動(dòng)軸心點(diǎn)是O，阻力點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)方向（綠色箭頭方

向）受骨壁阻擋。而右圖中牙根被進(jìn)一步切割，運(yùn)動(dòng)軸心點(diǎn)（O）進(jìn)一步下降，同樣的阻力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向就變成了向上，避開了骨壁的剛性阻擋而得以脫位

4、力學(xué)原理在牙拔除術(shù)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

上述力學(xué)原理在運(yùn)用中仍需要結(jié)合具體情況，靈活運(yùn)用，畢竟在口內(nèi)操作時(shí)，器械進(jìn)入角度和深度都會(huì)受到限制，牙根的變異也較大，故而在運(yùn)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(gè)常常只能估算，但在估算中難免有偏差，而這個(gè)偏差需要醫(yī)生不斷積累臨床經(jīng)驗(yàn)來獲得。如圖6所示的牙根，切割時(shí)應(yīng)盡可能去除牙根最寬部位，以利于剩余牙根的活動(dòng)。雖然可能通過制作導(dǎo)航件來解決此類問題，但為拔牙而設(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)航件，從

時(shí)間和費(fèi)用上考慮并不經(jīng)濟(jì)。

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(shù)前就仔細(xì)分析阻力部位和方向，從而設(shè)計(jì)剖牙的部位和方向。

4.3 變向原理

因?yàn)榻馄史轿坏南拗疲窝罆r(shí)器械多數(shù)是從前方進(jìn)入的，并不能在每個(gè)拔牙的案例中實(shí)現(xiàn)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(shí)際操作中，則可以通過變向的原理，來達(dá)到較為輕松地脫位的微創(chuàng)效果（圖7）。