A Story about Biologic Width

有關生物寬度的故事

朱育正牙醫診所

17 min readJan 1, 2022

Crown Lengthening, Orthodontic Treatment and Smile Design

Behind the Smile

笑容的主人 — L小姐來找朱醫師時，其實只是想換掉中間的舊假牙，解決刷牙會流血的困擾。但事情當然沒有想像中的簡單。L小姐想了很久，經過半年深思熟慮後，決定要來進行一些改變。

Progress of the Transformation

有鑑於Ｌ小姐主要的困擾：「刷牙時會流血」是因為假牙邊緣(margin)過深，已侵犯生物寬度，(biologic width)我們必須調整假牙邊緣位置(margin correction)。

首先我們選擇拆掉右上正中門齒及左上側門齒的牙冠，換上第一副暫時假牙(provisional crowns)。兩週後進行第一次的微笑設計(smile design)與牙冠增長術(CLP, crown lengthening procedure)。待牙冠增長術傷口癒合後進行局部的矯正後，並讓她持續地進行笑容訓練(smile training) ，再進行第二次 smile design而後再換上第二、第三副臨時假牙，把牙齦邊緣調整成理想的型態後，再裝上正式假牙，讓她擁有美好的笑容。

Before the Transformation

(△見上圖) L小姐最開始的笑容。

我們請她笑到最開時，可以看到：她最介意的那顆右側正中門齒唇側的牙齦靠近牙冠的區域呈現暗紅色。此外，除了右上正中門齒，左側側門齒唇側的牙齦也有牙齦紅腫、容易流血的問題。

另外，我們也可以觀察到四顆前牙外輪廓最高處 (zenith) 連線到切端 (incisal edge) 距離偏短，且很可能還合併磨耗 (attrition)。也很可能因為磨耗，而有代償性萌發(compensatory eruption, 以這個案例的狀況來說，比較可能是牙齒因為磨牙或磨耗造成的垂直移動)，造成前牙牙齦高低差異大。

(△見上圖)從側面來看，整個上顎比較內收 (retroclined)。內收的前牙往往也會讓牙齦與上顎的骨頭看起來澎澎的，比較凸出。這樣的情況也會造成她笑的時候，提上唇肌 (levator labii superioris muscle) 會拉過頭。若不想露出那麼多牙齦，這樣的情況我們通常可以透過改變唇側骨頭的型態，改變上唇往上拉的模式，也就不會露出那麼多牙齦了。

(△見上圖) 從這張口內照我們除了可以更清楚地看到牙齦發炎的情況，還可以觀察到：左上第一、第二小臼齒及第一大臼齒 (tooth 24, 25, 26) 有些擁擠 (crowding)。其中第二小臼齒其實是往內倒的。

(△見上圖) 大家仔細看一下左上正中門齒和左上側門齒中間的牙齦 (cdc logo c上方那邊) ，牙齦上有一條橫向的線。

為什麼會有這條線呢？牙齒過線角 (line angle) 後的區域清潔不易 (所以要用牙線呀)，偏偏舊假牙當時邊緣又放得比較深，清潔難度又再提高了不少，牙齦發炎後此處的牙齦就出現了像裂縫的外觀 (gingival cleft)。

(△見上圖)可以看到右上正中門齒唇側牙齦明顯發炎、水腫 (edema)。

The Junctional Epithelium and Biological Width

(△見上圖) 我們來認識一下何謂附連上皮 (JE, junctional epithelium)。在牙齦與牙齒交界處附近，牙溝底部有一段牙齦上皮組織直接貼附在牙齒上，即 junctional epithelium。

(△見上圖) 接下來讓我們來聊一下牙齦邊緣以下的假牙邊緣 (subgingival margins)可能會遇到什麼樣的狀況。

首先假牙邊緣沒有順著牙齒外型時可能會出現兩種狀況：過凸 (上圖左側, overhang) 或過凹 (上圖右側, undercontour) 。在這兩種狀況下，都容易在 margin旁、在假牙凸出牙齒處下的空隙 (void, 見上圖左方，overhang下方) 或假牙邊緣與牙根的突出處 (ledge, 見上圖右方，undercontour 旁) 都容易累積一些碎屑 (debris) 與細菌，造成牙齦發炎。

Junctional epithelium 會分泌細胞，而細胞流 (cell flow) 有阻擋細菌入侵的效果，所以在組織健康的情況下，那一段特別乾淨。但當假牙邊緣在牙齦溝深處，且過凹或過凸時，細胞流就無法順利行清潔了。

生物寬度 (biologic width) 描述的是牙齒的結締組織連結（CTA) 和附連上皮的綜合高度。1961年，Garguilo、Wentz和 Orban 在一篇關於大體解剖的經典文章* 中描述了生物寬度 (biologic width)：他們發現結締組織附著物的平均高度為 1 mm，附連也有 1 mm的平均高度，所以文獻中經常引用的生物寬度為 2 mm。此外，他們發現面部溝壑的平均深度為1 mm，所以面部牙齦在骨上的總平均高度為 3 mm。

Garguilo、Wentz 和 Orban 在他們1961年的文章* 中並沒有使用「生物寬度」這個術語；「生物寬度」這個名稱是在1962年由賓夕法尼亞大學的D.Walter Cohen博士提出的。1994年，Vacek 對生物寬度做了進一步的大體研究，這有助於對我們許多人看到的臨床結果有進一步的瞭解。他發現：生物寬度在同一個人的所有牙齒上，從門牙到臼齒都是相當接近的。他的發現與 Garguilo 小組一樣，平均生物寬度為 2 mm。Vacek發現，在臨床上很重要的一點是，生物寬度因人而異，有些人的生物寬度小到 0.75 mm，有些人則高達 4 mm。但從統計上看，大多數人遵循的是 2 mm 的平均值。

對臨床醫生來說，生物寬度的主要意義在於它對修復邊緣的位置的重要性，以及它對手術後組織位置的影響。

在牙齒周圍，對侵犯生物寬度最常見的反應是牙齦發炎，這是前牙修復時常遇到的問題。(*Gargiulo, A. W., Wentz, F. & Orban, B., 1961. Dimensions and relations of the dentogingival junction in humans. Journal of Periodontology 32, 261–267.)

Removal of the Old Crowns and Smile Design

(△上圖：拆掉舊假牙後正面觀）

(△見上圖) 拆掉舊假牙後，從咬合面可以看到舊假牙鄰接面的假牙邊緣 (margin) 在非常深的地方。

做唇側的牙冠增長術(crown lengthening procedure, CLP) 時我們不會去修鄰接面的骨頭，但考量生物寬度的特性，我們又必須讓骨頭和假牙邊緣有足夠的距離，才能解決Ｌ小姐刷牙時總是會流血的煩惱，也才能讓最終的做出來的假牙與周圍組織和平共處，有健康的組織才有漂亮的笑容。這也是後來會選擇要合併矯正的原因。

(△見上圖) 拆掉舊假牙後，Ｌ小姐換上了第一副暫時假牙，此時我們請她保持良好的清潔習慣，並且搭配漱口水，為後續的手術及矯正治療做準備。

照片是拆掉舊假牙後２週，已經可以看到牙齦紅腫的情形已改善許多 (朱醫師表示感動)。到這邊有些醫師可能會想問：「為什麼不等牙齦不發炎了再開始進行 biologic width correction呢？」事實上許多需要做biologic width correction 的情況，都是因為發炎了。發炎又是因為生物寬度 (biologic width) 被侵犯。

如果堅持要等到真的完全沒有發炎才開始處理，可能永遠都無法開始進行治療。在骨頭與假牙邊緣距離太短，生物寬度被侵犯的問題解決前，牙齦就是會一直處於發炎的狀況。所以我們先選擇解決一部份的問題，發炎情形有明顯緩解後就可以開始進行 biologic width correction了。

此時第一副暫時假牙，主要必須：

邊緣密合 (good marginal fit)
好清潔

所以此時還不需要過度追求外型的美觀，但為了牙齦的健康，邊緣密合是必須的。此外，為了讓病人方便清潔，這時會選擇把暫時假牙外型設計得比較「瘦」一些。接著我們請病人回去搭配漱口水做好清潔，待牙齦發炎情形緩解後，就可以準備進行牙冠增長術了。

(△見上圖) 這裡是笑容照片與口內掃描檔案的疊圖，疊圖後我們就可以來進行第一次的微笑設計(smile design) 了。

(△上圖：口內設計圖)

(△見上圖) 我們可以用這次的 smile design 檔案做出模擬用模型 (mock-up)。照片中是我們在進行牙冠增長術 (CLP, crown lengthening procedure) 前，用PMMA做出很薄很薄的 mock-up。這樣的 mock-up可以在不上麻藥的情況下，讓病人做一些笑容和發音的練習。我們也能在此時確認這個設計的外形是否和上下嘴唇協調，或者是否有需要再調整的地方。

第一次 smile design 主要是為了讓病人能對治療效果更有概念。L小姐原本只是想要換掉最困擾她的那一顆右上正中門齒假牙，但看到這一組 mock-up 才發現：原來笑容是可以改變的！(不知道是不是 mock-up 的效果，總覺得這張笑起來比較燦爛，恭喜找對 team 了哈哈哈)

(△見上圖) 雖然 mock-up 能夠做得很薄，畢竟尚未進行手術，牙齒也尚未被修磨，放上 mock-up後的樣子會看起來比設計的狀態凸一些，但我們還是可以用這副 mock-up 確認大致的位置與設計是否理想。此外，還可以用這副 mock-up檢視是否有足夠的角化牙齦 (KG, keratinized gingiva) 讓組織在術後能順利癒合。那就以這個案列來說，KG是夠的，牙齦發炎情況也改善許多，可以進行手術了。

The Crown Lengthening Procedure

(△見上圖) Primary incision 後的照片。

可以看到部分區域骨頭與假牙邊緣的距離是夠的，但又有部分區域的距離不夠。在唇側面我們需要讓骨頭與假牙邊緣有 2.5 ~ 3 mm。

(△見上圖) 修整骨頭後的照片中，我們可以看到牙根表面上的牙骨質-牙釉質交界處 (cementoenamel junction, CEJ) 原本是離骨頭比較接近的，這代表可能有合併代償性萌發(compensatory eruption)。

記得：要盡量在修到讓骨頭擁有滑順的外型 (smooth bone profile)，要可以看到漂亮的扇貝狀圓弧。此外，從這張照片可以看到骨頭尖端 (bone peak) 很長，鄰接面的骨頭離假牙的 margin 很近。

在不能修鄰接面骨頭但又需要讓假牙邊緣和骨頭有足夠距離的情況下，我們需要進行矯正。這也是我們要做矯正的理由之一：計畫藉由矯正把牙齒往切端拉，讓假牙邊緣位置能遠離骨頭。

(△見上圖) 進行牙冠增長術 (CLP, crown lengthening procedure) 時也會做繫帶切除術 (frenectomy)，去除這個區域的肌肉，讓翻瓣 (flap) 比較穩定。翻瓣能比較穩定，不容易移動時纖維母細胞 (fibroblasts) “比較不容易蛻變 (transmutate) 成肌纖維母細胞 (myofibroblast)。這樣一來也就比較不會產生疤痕 (scar) 了。

(△見上圖) 在有做繫帶切除術 (frenectomy)的地方會做鼓膜縫合 (periosteal suture)，讓翻瓣可以更穩定地貼合在骨膜上。此外在牙齦乳突 (papilla) 有去上皮組織 (epithelial tissue) 以進行二級癒合 (secondary healing) 。這是 Prof. Giovanni Zucchelli 的術式，能得到蠻穩定的癒合。

(△見上圖) 手術當天縫合後，我們把 mock-up 放上去看 (圖中沒有完全放到定位，所以在照片中會看起來和切線邊緣有點距離)，可以發現：手術前所設計的和縫合後的型態有相符合。等大約兩週，傷口癒合後，我們就可以來準備進行矯正了。

The Orthodontic Treatment

(△見上圖) 以這個案例來說，我們需要藉由簡單的局部矯正把鄰接面的牙齦邊緣位置做調整 (proximal margin position correction)，讓它遠離骨頭，尊重一下生物寬度。照片是已經準備要拆除矯正器的樣貌，可以看到原本左上側門齒旁邊的 gingival cleft 已經消失了。此外，四顆前牙的牙齦外型也比原本的看起來對稱許多。

在這個案例中因為我們主要是希望假牙邊緣能夠遠離齒槽骨，所以選擇進行矯正的方式把牙齒急速拉出 (rapid extrusion) 。這樣的矯正療程大約為期 4 週，每週會需要再進行 supracrestal fiberotomy ，防止骨頭與軟組織跟著牙齒移動。

牙齒拉到理想的位置後，我們需要再讓牙齒定位在新的位置，固定至少 12 週，以免牙齒又回到原本比較內縮的位置。