武紅梅, 王志興

綜 述

隱形矯治技術的臨床應用現(xiàn)狀

武紅梅, 王志興

隱形矯治技術； 生物力學； 滯后效應

臨床上，口腔正畸對于牙列不齊的患者大多采用唇側固定矯治器進行矯治，在一定程度上影響其美觀和社交，因此，很多成人患者不接受正畸。隨著計算機技術的發(fā)展，以及口腔正畸領域內(nèi)三維重建技術與工程制造技術應用的深入，新的隱形矯治技術實現(xiàn)了對牙齒移動設計和移動狀態(tài)的三維可視化，通過一系列透明無托槽矯治器，達到預期的正畸治療目標。相對于傳統(tǒng)的固定矯治器，隱形矯治器因其具有隱形、美觀、舒適的特點，深受成年患者的青睞。近年來，無托槽隱形矯治器發(fā)展迅速，矯治范圍不斷拓展，但也存在一定的臨床局限性。筆者就隱形矯治技術的臨床應用及相對于固定矯治器的治療特點綜述如下。

1 矯治原理

隱形矯治器的雛形是牙齒正位器。1945年，N Kesling提出了正位器，以此作為正畸結束時去除帶環(huán)后最后階段的精細調(diào)整方法。正位器是在基本的正畸治療結束后，于理想的蠟型上制作的柔軟的橡膠矯治器，這種正位器的臨床優(yōu)勢在于它能夠調(diào)整牙位于理想的位置上，并保持前期傳統(tǒng)固定矯治器基本矯治獲得的整齊牙列。正位器可使牙齒小距離的移動。N Kesling曾預言，較大距離的牙齒移動，也可以通過一系列依照矯治進程序列制作的正位器來完成。1999年，美國ALIGN公司讓N Kesling的設想變成現(xiàn)實，該公司依靠計算機輔助設計和計算機輔助制作(CAD-CAM)技術，結合實驗室技術來制作一系列隱形的矯治器(invisalign)，實現(xiàn)0.25～0.30 mm小范圍的牙齒移動[1]。我國具有自主知識產(chǎn)權的無托槽隱形矯治系統(tǒng)，于2003 年由首都醫(yī)科大學口腔醫(yī)學院與清華大學機械工程系和北京時代天使生物科技有限公司共同研制成功。

隱形矯治器是序列連續(xù)的矯治裝置，每副矯治器在2 周內(nèi)，移動牙齒0.25～0.33 mm。通過不斷地小范圍牙移動，達到牙齒矯治目的。必要時，通過牙齒上粘接附件，實現(xiàn)牙齒的旋轉(zhuǎn)、壓入、伸長和控根移動[2]。

2 生物力學

相對于固定正畸技術，隱形矯治技術在力學方面的顯著特點是加力方式不同。矯治力的產(chǎn)生不是弓絲、螺簧或橡皮圈的形變，而是矯治器材料的彈性形變，施力作用部分由托槽的小面積接觸變?yōu)榕R床牙冠表面的大面積接觸。隱形矯治技術中的矯治載荷，依靠預置在矯治器中的一定形變表達，而這個形變的大小，就是在三維數(shù)字模型上設計的牙齒位移量[3]。隱形矯治是通過彈性膜片的彈性改變來施力，彈性膜片的彈性模量不同，力作用的方式就會不同。張寧等[4]通過測量并比較不同厚度的熱壓膜材料在不同處理方式下的拉伸力學性能，發(fā)現(xiàn)Biolon 110 mm 膜片的彈性模量和最大應力最大， Biolon 015 mm 膜片最小。膜片厚度越厚，材料的彈性模量和最大應力越大。

國內(nèi)學者采用有限元建模的方法，探討隱形矯治技術中牙齒移動的生物力學機制。白玉興等[5]通過三維有限元建模,認為使用無托槽隱形矯治技術時，牙根各處的應力值均小于固定矯治技術，且分布更均衡。兩者旋轉(zhuǎn)中心均位于根中1/3與根尖1/3交界附近，但是使用無托槽隱形矯治技術時，旋轉(zhuǎn)中心更接近根尖，牙齒更接近整體移動。在臨床應用中，特別是對牙周病患者的正畸治療，可以更有效地保護牙周健康。竇寧等[6]的研究得出了相似的結果，頰舌雙側分布式的加載，使得牙齒的受力更加均衡。而唐娜等[7]研究結果則不同，在無托槽矯治器作用下，牙周組織瞬時應力約為固定矯治加載時的數(shù)十倍至數(shù)百倍，擬平移的尖牙表現(xiàn)為傾斜移動趨勢，隱形矯治加載方式下牙體-牙周的瞬時應力值，遠高于固定矯治，差異最顯著時，相差近千倍。

與固定矯治技術相比，隱形矯治器與牙齒復雜的接觸方式產(chǎn)生了多力偶系統(tǒng)，使得矯治力的測量成為一種挑戰(zhàn)。任超超等[8]制造完成的應力傳感器芯片，為精確測量隱形矯治過程中牙齒的局部應力提供了方法。目前，正畸醫(yī)師以及隱形矯治器設計生產(chǎn)者還不能對隱形矯治器的作用力系有直觀和量化的判斷和控制，關于隱形矯治的生物力學和效果還需進一步研究。

3 臨床應用

Joffe[2]認為，對于如下錯牙合畸形，隱形矯治技術是最成功的。包括輕度不齊的錯牙合畸形(1.00～5.00 mm的擁擠或間隙)、深覆牙合(例如安氏Ⅱ2覆牙合可以通過切牙的壓低或外展減小)、非骨性牙弓狹窄(通過有限的牙齒傾斜來擴弓)以及固定矯治后的輕度復發(fā)。目前，關于隱形矯治技術的臨床應用研究在不斷豐富中，初步應用研究表明[9-14]，對于以下9種情況，無托槽隱形矯治技術可以獲得具有良好預測性的治療效果：①對于矯治器美觀性和隱蔽性有較高要求的患者；②牙列輕度擁擠的患者；③牙周狀況不良或?qū)x齒有易感性的患者；④需要修復治療的患者；⑤短根牙或?qū)ρ栏站哂幸赘行缘幕颊?；⑥覆牙合較淺或輕度開牙合的患者；⑦有重度牙齒磨耗的患者；⑧口內(nèi)已有多個修復體的患者；⑨輕度反牙合的患者。

隨著該技術應用的日益廣泛, 以及臨床及基礎研究的不斷深入, 其適應證的范圍也在不斷擴展。無托槽隱形矯治技術可以在支抗損失輕微的情況下，有效地遠中移動上頜磨牙[15]。目前的文獻報道應用隱形矯治技術通過拔牙成功矯治雙頜前突、重度擁擠等疑難病例[16]， 其拔牙模式有拔除單顆下切牙、單顆前磨牙、兩顆前磨牙、四顆前磨牙。無托槽隱形矯治技術能否成功地進行拔牙矯治，必須充分考慮如何在關閉拔牙間隙時，對牙齒移動的方向和支抗進行合理有效的控制，必要時可以考慮采用種植釘、口外弓等輔助裝置來增強支抗[17]。有學者更傾向于先固定矯治關閉間隙來保證牙根直立，再隱形矯治排齊調(diào)整[18]。正畸醫(yī)師可根據(jù)自己的正畸技術水平和隱形矯治經(jīng)驗,單獨使用或與其他矯治技術聯(lián)合使用無托槽隱形矯治技術。

4 臨床優(yōu)勢

基于隱形矯治技術的技術原理和特點，隱形矯治技術在臨床上的優(yōu)勢顯而易見，包括美觀舒適、安全可靠、優(yōu)先的口腔護理、節(jié)省復診和椅旁時間。比較隱形矯治器和固定矯治器安放初期的反應發(fā)現(xiàn)，隱形矯治器較固定矯治器疼痛強度低，刺激性小[19]。一項前瞻性研究比較成年患者安放不同矯治器(唇側矯治器、舌側矯治器、隱形矯治器)后疼痛恢復情況及口腔功能情況,發(fā)現(xiàn)使用舌側矯治器常伴有較嚴重的疼痛，對口腔功能影響較大，且疼痛恢復時間最長。隱形矯治患者主訴在戴入矯治器的第1天相對較明顯的疼痛，然而相對于唇側矯治器表現(xiàn)較低水平的功能喪失[20]。

5 臨床局限性

無托槽隱形矯治技術在提供明顯優(yōu)勢的同時，其發(fā)展卻受到局限性的影響[21]。據(jù)美國ALIGN公司報道，為了獲得治療前的矯治目標，有20%～30%的使用隱形矯治的患者，要求治療中修訂治療方案，然而許多正畸醫(yī)師報道，他們治療的隱形矯治患者中，有70%～80%患者要求治療中修訂治療方案或在治療結束前轉(zhuǎn)換成固定矯治器。

Djeu等[22]回顧性研究了隱形矯治和傳統(tǒng)固定矯治的矯治效果，根據(jù)美國ABO的客觀評分系統(tǒng)，隱形矯治在糾正后牙轉(zhuǎn)矩、咬牙合接觸、前后牙合關系及覆蓋方面的評分明顯較低。Phan和Ling[23]認為，在醫(yī)師的參與性、患者的依從性、拔牙矯治、前牙開牙合、深覆牙合、牙合接觸、后牙壓入、牙齒傾斜移動方式、頜間裝置和矯治療程等方面，隱形矯治技術存在不足。

5.1 牙齒移動的滯后效應 研究表明，戴用無托槽隱形矯治器后的牙齒移動，常常不能達到預先設計的結果，表現(xiàn)為牙齒移動跟不上矯治器的形態(tài)改變，即設計的力值不能完全傳遞到被移動的牙齒上。Kravitz 等[24]的前瞻性臨床研究發(fā)現(xiàn)，隱形矯治器牙齒移動目標的完成率平均為41%，擴弓、縮弓、壓人、伸長、近遠中傾斜及扭轉(zhuǎn)等牙齒移動中，準確度最高的是舌向縮弓(47.1%)， 最低的是伸長移動(29.6%)，其次是下尖牙的近中傾斜移動(26.9%)，除上側切牙外，尖牙旋轉(zhuǎn)移動的精確度顯著低于其他牙。牙冠舌向傾斜較唇向傾斜的準確度高，尤其是上切牙。

隱形矯治在遠中移動磨牙的矯治中，同樣表現(xiàn)了牙齒移動的滯后性，磨牙的預期移位表達率平均為85.5%，這與該矯治器的固位方式及矯治器的材料有關。該矯治器選用熱塑性材料制作，具有一定的彈性，剛性較金屬材料弱[15]。

國外學者報道了應用隱形矯治器成功地矯治部分嚴重前牙擁擠的病例。解除上前牙擁擠主要通過鄰面片切，解除下前牙擁擠主要通過下前牙片切聯(lián)合下前牙的唇傾來擴大前牙弓的長度，最終獲得的牙齒移動與預期的牙移動，在上下前牙牙弓長度、尖牙間寬度、覆蓋、牙列中性方面基本上一致，但覆牙合的偏差有統(tǒng)計學意義[25]。

5.2 覆牙合的矯治 無托槽隱形矯治對深覆牙合的療效一直存在爭議。一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)，無托槽隱形矯治技術不能有效改善深覆牙合，PAR指數(shù)低于40%[14]。Joffe曾指出，只有當深覆牙合的矯治可以通過切牙的壓低、唇展打開咬牙合時，隱形矯治技術才能成功矯治深覆牙合問題[7]。目前，利用該矯治器進行后牙伸長困難，因此，應用隱形矯治技術在垂直方向的矯治很難實現(xiàn)，為達到預期的治療目標，垂直向的矯枉過正是有用的[26]。

5.3 精確的牙移動及咬牙合調(diào)整 無托槽矯治器作用下，牙周瞬時應力很大，矯治器在正畸牙近遠中移動過程中的三維控制能力有限，擬近遠中向平移的尖牙表現(xiàn)為傾斜移動趨勢[6]。隱形矯治器作為一種可摘的活動矯治，很難實現(xiàn)牙齒三維方向的準確控制，由于缺乏牙弓間的作用機制，導致了上下咬牙合關系調(diào)整的局限性。Clements等[27]用類似的隱形矯治器調(diào)整咬牙合，結果成功率很低，部分患者在矯治后，咬牙合關系更差。Djeu等[22]發(fā)現(xiàn)，在矯治冠舌向傾斜、咬牙合接觸、咬牙合關系及覆蓋方面，固定矯治器優(yōu)于隱形矯治器。在使用隱形矯治器的患者中，只有20.9%矯治效果符合預定的矯治目標，而固定矯治患者的符合率為47%。一項比較隱形矯治器與三代自鎖矯治技術的研究顯示，隱形矯治器通過扭正旋轉(zhuǎn)錯位和整平牙弓來實現(xiàn)排齊牙列，由于缺乏對牙的精確控制，隱形矯治容易出現(xiàn)牙冠傾斜，但不能實現(xiàn)牙根傾斜[28]。

5.4 穩(wěn)定性 目前，隱形矯治器對牙齒移動的三維控制效果，很難趕上傳統(tǒng)的固定矯治技術，Kuncio等[29]采用ABO客觀評分系統(tǒng)比較了用隱形矯治和tip-edge傳統(tǒng)固定矯治的患者保持后牙列的變化，發(fā)現(xiàn)用隱形矯治有較高的復發(fā)率，尤其在上前牙區(qū)，原因在于隱形矯治控根效果不佳。

接受單純隱形矯治的患者，其保持期牙弓穩(wěn)定性較差，復發(fā)率高，這可能與較頻繁地更換矯治器(2周1次)產(chǎn)生的間斷性作用力有關[30]。而對于經(jīng)隱形矯治或者聯(lián)合矯治的拔牙患者，尚無遠期療效的對比研究，還需進一步深入地探討[18]。

5.5 療程 無托槽隱形矯治器是經(jīng)計算機輔助設計的一系列有嚴格次序的活動矯治器，需要按照既定方案逐個移動目標牙齒，所以，嚴格精確的設計治療方案尤其重要。隱形矯治器與三代自鎖矯治技術相比，矯治療程上無顯著性差異，且隱形矯治器最終的矯治效果并不理想。隱形矯治器要想達到理想效果，特別重要的一點是正畸臨床醫(yī)師能夠熟練使用隱形矯治器設計及制作公司(美國ALIGN)的臨床檢查程序(ClinCheck),允許醫(yī)師在隱形矯治器制作之前，接受或修改牙移動的治療計劃[28]。如果在治療中途需要修正治療方案，則整個療程會大大延長。

目前,無托槽隱形矯治技術只是對固定矯治技術的一種補充。

綜上所述，正如任何事物都有其兩面性一樣，無托槽隱形矯治技術的應用，也存在優(yōu)勢和不足。目前尚沒有大量的關于隱形矯治的臨床對照試驗，已經(jīng)發(fā)表的資料，主要是病例報告、材料研究、調(diào)查報告和描述性的文章。相信未來隨著相關材料、技術和臨床應用的不斷深入，以及大量臨床隨機對照試驗的不斷研究，無托槽矯治技術將得到更多、更廣泛的應用。

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2013-09-15)

300450 天津，天津市第五中心醫(yī)院 口腔科

武紅梅(1971-)，女，山西人，副主任醫(yī)師，碩士.

10.3969/j.issn.1673-7040.2014.02.017