将全牙列塑料牙颌模型(3M公司, 美国)置于岛津桌面型万能电子试验机(SHIMADZU Co., 日本)的下压盘上(图1)。在试验机软件TRAPEZIUM LITE X中设置条件为:试验速度10 mm/min、改变点应力300 N/mm^2[9]、断裂点ON、试验类型↘↑ 。在T-Scan 8软件中, 输入上颌14颗塑料牙的近远中宽度, 选择牙尖交错模式, 敏感度设置为“ default” 。将T-Scan^®Ⅲ 咬合分析仪膜片夹具的正中标志抵在上中切牙间, 移动试验机上压盘对膜片重复加力50次, 记录上颌各牙位咬合力百分比, 共对3张HD膜片进行了试验。

另取3张HD膜片, 试验条件设置同1.1小节, 膜片的移动方法为:(1)前后移动:将膜片夹具的正中标志抵在左、右上中切牙之间, 试验机加力1次; 然后将膜片后退约1 mm, 重复加力; 以1 mm为间隔逐次后退膜片, 直到上颌第二磨牙远中距膜片感应区边缘约1 mm, 共可后退5次, 得到6组数据; (2)左右移动:将膜片夹具的正中标志抵在右上中切牙, 使右上第一磨牙的口外弓管平行于膜片感应区条带的最外侧边缘, 每次加力后将膜片向右移动一条感应线条带的距离, 到左上第一磨牙的口外弓管平行于膜片感应区条带的最外侧边缘, 共可移动3次, 得到4组数据。

图1

Figure 1

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	图1 试验装置Figure 1 Experimental set-up A full dentition plastic dental model was placed on the lower platen of a SHIMADZU desktop electronic universal testing machine. The upper platen of the testing machine moved up and down to simulate masticatory cycles.

使用SPSS 22.0软件对膜片多次重复测量的异常值、膜片之间的差异和移动膜片位置造成的差异进行统计学分析。根据Bland-Altman法^[10]计算测量误差Sw, Sw与测量项目的单位相同, 在本研究中为百分比。1.96倍Sw(准确性)表示95%的测量值偏离真实值的大小小于1.96× Sw, 2.77倍Sw(重复性)表示95%的测量值之间的差异小于2.77× Sw。

对不改变膜片位置的条件下测得的各牙位咬合力百分比数据, 使用SPSS 22.0软件的箱图功能确定异常值。异常值定义为小于Q1(第一四分位数)-1.5IQR(四分位数间距)或大于Q3(第三四分位数)+1.5IQR的值(图2)。结果显示, 较多的异常值集中出现在每张膜片的前5次, 特别是前两次加力过程中, 占总数的56.1%(图3); 异常值在牙位的分布比较均匀(图4)。

图2

Figure 2

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	图2 右上第二磨牙牙位的异常值箱图Figure 2 Boxplot for tooth UR7 The numbers associated with the outliers represent the test closure. Since each foil was loaded 50 times, the first closure number for foil 2 is 50 plus 1, and the first for foil 3 is 100 plus 1. 􀳱, mild outliers; * , extreme outliers.

图3

Figure 3

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	图3 50次加力过程的异常值数量Figure 3 The amounts of outliers for 50 loading cycles Most of the outliers concentrated in the first 5 loading cycles.

图4

Figure 4

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	图4 异常值在牙位的分布Figure 4 The distribution of outliers through tooth sites

在不移动膜片位置时, 对各牙位由3张膜片分别测得的咬合力百分比用单因素方差分析的LSD法进行两两比较。只有右上第一磨牙的膜片1和膜片3之间测量值差异没有统计学意义(P> 0.05), 其余牙位膜片与膜片之间差异均有统计学意义(P< 0.05)。在移动膜片位置时, 有一半的牙位(UR7、UR6、UR2、UR1、UL1、UL2、UL6)3张膜片之间差异没有统计学意义(P> 0.05), 另一半的牙位有2张膜片之间差异没有统计学意义(P> 0.05), 这显示了移动膜片位置时测量值的误差范围会增加, 使得膜片之间的差异被移动膜片位置带来的误差部分掩盖。

根据Bland-Altman法^[10]分牙位计算Sw。在移动和不移动膜片位置时, 分析各牙位咬合力百分比均值与相应牙位Sw值的线性相关关系, 系数差异均无统计学意义(P> 0.05), 这符合Bland-Altman法计算Sw的使用条件, 也说明测量误差的大小与牙位咬合力的大小没有线性关系。

在不移动膜片位置时, 使用同一膜片的平均测量误差Sw值为0.34%, 使用不同膜片的Sw值增高为1.00%。在移动膜片位置时, 使用同一膜片的Sw值增高为1.10%, 准确性和重复性误差分别为2.16%和3.05%; 使用不同膜片的Sw值略增高为1.23%, 准确性和重复性误差分别为2.41%和3.41%。

本研究中膜片多次重复测量的异常值最常出现在膜片使用的前5次, 这一结果与Da Silva Martins等^[7]的研究一致, 在该研究中, 前1~5次的RAW-sum值距离平均RAW-sum值的差距逐渐减小; 在本研究中, 前1~5次异常值的出现次数也逐渐减少, 这可能是由于膜片需要经过塑形的过程。在开始测量记录前请患者进行几次试咬, 可以使膜片的形状更加贴合患者的咬合面形态, 并可作为患者适应的过程。

本研究中异常值在牙位间的分布比较均匀, 结合分牙位计算Sw时, Sw的大小与牙位咬合力大小没有线性关系, 说明牙齿形态的差异及咬合力大小等区别并不会影响测量误差的大小。

本研究中膜片使用50次仍无损坏表现, Da Silva Martins等^[7]的研究报道使用了40次, 均是标准模型静态咬合下的结果。

在不移动膜片位置时, 几乎全部牙位各个膜片之间测量值差异均有统计学意义, 而移动膜片位置时存在差异的牙位减少了近一半, 这说明膜片之间的差异大于同一膜片同一咬合位置重复测量的误差, 而小于移动膜片位置带来的误差, 这与Cerna等^[8]的研究一致, 与Koos等^[6]的体内试验结果不一致。在Koos等^[6]的试验中, 每名受试者重复咬合5次后将膜片从口中取出重新就位一次, 可能体内试验重新就位膜片的过程掩盖了膜片之间的差异。

在移动膜片位置时Sw增加, 说明移动膜片位置会增加测量误差, 移动膜片位置时膜片之间差异的减小也体现了移动膜片位置对测量值的影响, 这说明使用T-Scan咬合分析仪时, 需要注意上中切牙标志点等定位标志。

本研究在使用不同膜片但不移动膜片位置时Sw为1.00%, 与Koos等^[6]的体内试验结果相同, 说明在受试者咬合稳定的情况下, 多次咬合的重复性很好, 膜片不会影响受试者咬合的稳定性。

当需要在治疗前后或治疗过程中评估咬合力分布的变化时, 牙齿位置的移动是不可避免的, 在膜片上的咬合位置必然要发生变化, 膜片上牙齿原始位置的塑形痕迹和网格分布的感应线盲区会导致误差比理想情况增大。由于膜片可以重复使用多次, 在使用同一膜片的情况下, 咬合力百分比变化大于3.05%时可以认为有临床意义而并非测量误差造成的。