隐形矫治技术推磨牙远移机制与疗效的研究进展

    隐形矫治技术是指在理想模型上制作透明塑胶活动矫治器，戴在患者牙齿上，使其达到模型上的牙齿排列形态的一种矫治方法，具有美观、舒适、安全、简便、卫生等几大优点。1945年，Kesling提出隐形矫治器对牙齿的精细调整与保持；1997年，Invisalign公司利用现代数码技术辅助设计制作，隐形矫治器开始大规模被患者和医生接受。
    随后，国外Orthoclear、3D Ortholine，国内时代天使等隐形矫治公司相继出现，隐形矫治技术成为正畸矫治的新热门。自隐形矫治技术应用以来，许多学者从简单到复杂的病例逐渐探索其矫治效果和发展空间。
    过去的隐形矫治器只适用于轻中度错牙合畸形，在牙列排齐和舌向控制方面能达到治疗的目标，经过近20年的发展，隐形矫治技术不断更新，2009年SmartForce的引入，如附件优化、压力区及其他功能件设计，2013年SmartTrack材料的换代以及治疗阶段的优化设计，其控根移动、整体移动效果明显提升，使得隐形矫治器具备了远移磨牙的条件要求。
    众多学者尝试对轻中度牙列拥挤并伴有一定的磨牙关系不调的患者采用隐形矫治器推磨牙远中移动，结果均表现治疗后磨牙有较高的移动效率和稳定的三维位置，能够替代传统推磨牙装置实现预期的矫治目标。本文旨在总结隐形矫治器推磨牙远移的机制与疗效，为临床应用与技术改进提供帮助。
    1.隐形矫治器推磨牙远移的作用机制
    1.1 矫治力的特点
    隐形矫治的每一副矫治器被设计为目标移动位置的牙弓形态，因此，在戴入的过程中会产生较大的初期应力，然后由快到慢逐渐下降至平稳阶段，在2周过后矫治力会衰减到原来的20%~50%，直至下一幅矫治器戴入又会出现同样的矫治力变化，施加在牙齿上的转矩变化类同，在这个过程中磨牙远移的累积量是呈波动性地逐渐增加。
    每一副矫治器上的形态并不能完全的表达，具有一定的激活条件，这取决于性别、年龄、骨质量、牙齿长度和阻力中心的位置等因素，导致移动具有一定的滞后性，远移的效果表达不充分，所以在治疗计划的设计上常采用过矫治，增加矫治器数量等措施。
    1.2 前牙支抗的保护
    在推磨牙阶段所产生的反作用力通过隐形矫治器直接传递到其余支抗牙上，为避免前牙在推磨牙阶段后的内收产生不利的往复运动，序列远移、颌间支抗、微种植钉支抗可依据临床情况设计。
    1.2.1 序列远移磨牙
    此为隐形矫治远移磨牙常规设计步骤，通常从双侧第二磨牙开始移动，移动到位后相邻牙依次远移，牙移动方案呈典型的“V”字型，加上矫治器的性能特点保证了与多颗牙同时接触，实现利用少数牙推动多数牙。若相邻牙的移动设计有重叠，可进一步缩减矫治的时间，在15~20副矫治器内完成磨牙的远移，此方法对支抗要求更高。
    1.2.2 颌间支抗
    设计颌间牵引可进一步增加前牙支抗的保护效果。牵引位点通常取在尖牙唇面与对颌磨牙的颊面，在隐形矫治器上做切口，或是设计成凹槽的形式，使牵引力作用在矫治器上，也可在牙面上粘接舌侧扣、牵引臂等，使牵引力直接作用于牙。有限元分析指出：直接牵拉在矫治器上能抵抗前牙受到的反作用力，相比于直接牵拉在尖牙上支抗保护效果明显更佳，这可能是由于其直接抵抗了矫治器形变的力。
    通常颌间牵引会使伸长的力传递到上（下）颌牙列上，例如在传统固定矫治Ⅱ类牵引中，下颌磨牙倾向前倾伸长伴下切牙唇倾，上颌前牙舌倾伴伸长，上颌磨牙不发生明显变化，并发生以牙移动为主的位移变化，对于青少年可促进下颌骨的生长。
    隐形矫治不同于固定矫治中的坚硬弓丝，若牵引钩并未与牙直接相连，矫治器可能在牵引力作用下形变，尖牙的远中牙套出现牙合方移动的趋势，而近中出现龈方压低的趋势，在尖牙上的牵引力可分解为远中移动的力，垂直向移动的力，近远中向旋转的转矩，能同时避免前牙的舌向倾斜并减小伸长移动趋势，降低传统颌间牵引过早导致的牙合创伤或Spee曲线加深的风险。
    在临床应用中，有学者报道了Ⅱ类牵引作用下上前牙的压低控制良好，但是该假说的实际作用效果有待后续的模拟分析和临床试验验证。在患者依从性良好的情况下，推磨牙的初始阶段即可考虑添加颌间牵引，并设计对颌磨牙垂直高度的控制，在磨牙远移结束后牵引的力量适当增加使前牙内收。
    目前文献在固定矫治中推荐使用轻力（平均约0.74 N） 进行颌间牵引，全天佩戴，每日更换，直至磨牙关系与中线调整结束。对于隐形矫治的最佳牵引力以及每一阶段牵引力大小的调整量需要进一步的研究。
    1.2.3 微种植钉支抗
    对于依从性不佳但愿意配合治疗的患者，微种植钉可作为牵引支抗的另一选择。微种植钉作为支抗可承载2~3 N的正畸力，软组织愈合后即可加力，足以负荷磨牙远移的支抗需求。微种植钉的植入位置可选在第二前磨牙与第一磨牙之间，若需要增加磨牙远移的效率，也可将微种植钉向远中植入，直接牵引在磨牙的舌侧扣上，其近龈方的牵引角度能有效实现磨牙的压低移动，在不影响对颌牙的前提下提供稳定支抗。
    1.3 磨牙移动方式
    隐形矫治器是通过更换矫治器逐级移动达到目标位置的位移，相比于传统的推磨牙远移手段，隐形矫治器在颊舌侧均有对抗，不易发生倾斜、旋转等不利的移动，对于上一副矫治器未能完成的位移量，新的矫治器可适当调整，大多数研究表明磨牙呈整体移动的趋势。然而，根据三维有限元分析显示，磨牙上的作用力分布由牙冠至牙根处逐渐递减，使磨牙产生远中倾斜移动的趋势，在方案设计中需要警惕长距离移动时磨牙倾斜度的控制程度，避免牙套脱轨，磨牙倾斜度失衡。
    对于2~3 mm的磨牙远中移动，可通过颌间牵引辅助移动的效果。而3 mm以上的磨牙远移，其治疗周期因序列远移的特点会显著增加，一般需要添加微种植钉辅助整体移动。
    1.4 磨牙压低控制
    在磨牙向后的过程中如果只是单纯的平移则会产生楔入的效应，导致下颌顺时针旋转，对于高角、开牙合的病例产生不利影响。隐形矫治器在施力过程中，近龈方的边缘滑离牙面，力量集中在靠近咬合面的部分，这种来自牙合面的力推动牙齿的压低，又称西瓜籽效应，这也使得牙齿伸长移动难以实现，主要体现在后牙。
    研究显示：在优化附件作用下，上切牙的伸长较压低控制更佳，而磨牙压低的控制明显优于伸长，从另一角度看，隐形矫治器利用其厚度与患者佩戴过程中的咬合作用，产生牙合垫效应。因此，在远移磨牙过程中具有显著压低的效果，下颌位置与角度不会出现明显改变。
    1.5 磨牙转矩控制
    隐形矫治器整体弹性包裹的施力方式能够产生牙面之间的力偶矩，避免单侧施力的转矩失衡。每一幅矫治器的移动距离控制在0.25 mm，保证新的矫治器与上一步矫治后的牙列形态相差不会太大，加上材料弹性贴合的特性，从而减小转矩的丢失。在远移磨牙上添加垂直矩形附件，可以增加矫治器与牙的接触面积，强化矫治力的施加效果，增加固位并实现近远中向控根移动，辅助实现磨牙远中向整体移动，并提高初始力，增加远移效率。
    2.隐形矫治器推磨牙远移的疗效评价
    2.1 磨牙移动量与磨牙移动表达率
    采用隐形矫治推磨牙的距离大多不超过3 mm，即小于半颗牙间距离的调整量。不同研究的年龄范围差距较大，对于成人矫治通常选取第三磨牙拔除的案例获得移动间隙，此外，附件的安装位置与数量、磨牙的萌出高度也是影响移动量的因素。
    周洁珉等对磨牙实际远移量与预测量的比值测量得出磨牙远移表达率为85.5%；Simon等的研究显示：在有无附件的情况下分别为88.4%和86.9%，其中，个体远移表达率最高达108%。可以看出隐形矫治器在推磨牙过程的准确性上有待提高，一些学者对隐形矫治治疗结束后整体的预测准确率的对比分析显示：隐形矫治器平均准确率从41%提升到了50%，由于纳入研究的病例错牙合畸形类型、程度异质性较大，该整体数值明显低于其他研究对磨牙远移准确率预测的结果。
    单从准确率的变化来看，后续的研究在矫治器材料和优化附件上的进步，如SmartTrackTM材料，使推磨牙远移的效果得到提高。有部分学者追踪了治疗结束后磨牙远移表达率的变化，相较推磨牙远移结束阶段，磨牙远移表达率减小8%~30%，推磨牙到位至整个矫治结束的过程对磨牙远移效果有较大影响，即使设计了颌间支抗等辅助装置，也无法避免矫治器在内收前牙时对磨牙的直接作用力，加之磨牙移动后存在不稳定性，远移阶段后的支抗保护仍需提高。
    2.2 磨牙倾斜与旋转变化
    在磨牙远移阶段结束后，磨牙平均远中倾斜2°~11°，并且磨牙伴有不明显的远中腭向旋转，而部分学者测量治疗前后模型得出：磨牙轴倾度变化差异无统计学意义，提示磨牙在短距离的远移过程不会发生显著倾斜变化，可以看作是整体移动。
    2.3 磨牙高度与下颌位置变化
    大部分学者的研究显示：隐形矫治器推磨牙远移后，磨牙在垂直方向上压低了约1~2 mm的高度，上颌第二磨牙大于第一磨牙。磨牙远移结束后以及治疗结束后下颌平面的变化小于1°，且下颌高度变化差异也无统计学意义。这就提示，在压低磨牙的同时，下颌角的角度与高度得到了控制。
    由于隐形矫治器仅对于牙的矫治，上下颌骨形态和位置大多未发生改变，而Ravera等的结果显示：推上颌磨牙后上牙槽座点、鼻根点与下牙槽座点构成的角（ANB角） 减小，可能是因为患者在治疗期间下颌继续生长，或是前牙区唇侧牙槽骨在前牙控根远移后发生了吸收性的骨改建。
    2.4 支抗牙的变化
    在推磨牙远中获得牙弓间隙的过程中，配合颌间牵引后较少发生支抗牙的位置变化，远移过后前牙的移动变化占总间隙增量的10%。有学者研究结果表示磨牙远移阶段中切牙唇向倾斜1°~4°，前移量、压低量差异无统计学意义，治疗结束后能够内收2~3 mm的移动距离，提示推磨牙过程中切牙不会发生明显的唇倾，支抗控制良好，在内收阶段添加power ridge （SmartForce功能件，提供根舌向转矩） 设计达到整体远移，避免了往复运动。
    2.5 应力大小与移动趋势
    有限元分析显示施加在磨牙上的应力对其有牙根吸收的风险，有学者认为隐形矫治器的矫治速度缓慢，力量持续、轻柔，几乎看不到牙根的吸收，而Krieger等的研究发现：在矫治轻中度牙列拥挤的过程中，约6.31%的牙齿出现20%以上的牙根吸收，提示牙根吸收也是潜在风险。
    在模拟隐形矫治器推磨牙远移过程的研究显示：前牙会出现唇向倾斜和较小的垂直向移动趋势，磨牙会出现远中倾斜和远中腭侧旋转的趋势，应注意唇侧骨板的厚度和微种植体支抗的适当设计。相比于固定矫治器，其推磨牙远移过程中的应力大多集中在磨牙的牙冠与牙颈部，旋转中心更接近根尖，整体移动的效果较固定矫治器好。
    2.6 限制
    目前，隐形矫治技术可以保证1.5 mm内的磨牙远中移动，部分学者认为2~3 mm的距离也能够实现，更长距离的移动无充足的文献支持，而利用固定矫治器辅助微种植体的方法能够在1年内实现5 mm以上的牙列整体远移，效率远高于隐形矫治器。
    在转矩和支抗的控制上，磨牙并不能实现整体移动，只是相对于其他矫治器在三维方向上的控制更佳，对于附件的形状、位置、添加手段以及材料的性能有待优化。依靠矫治器作用机制能实现磨牙的压低，但同时需要考虑前牙的覆牙合情况，在设计方案中调整磨牙的预期位置，避免加深覆牙合。
    矫治中的多种因素均会影响最终的效果，每一位医生对附件位置形态、牙齿移动顺序、过度矫治的倾向程度、颌间牵引时机的设计误差，患者的佩戴时间、橡皮圈的更换次数的依从性误差，以及临床粘接附件的位置、厚度等操作误差均影响隐形矫治的预测准确率。隐形矫治移动牙齿存在一定的滞后性，无法移动到预先计算的目标位置，通过临床数据调整过矫治的比例，即使整体只有约50%的准确率，也能达到接近理想的临床目标。
    在矫治过程中，超出设计阈值的牙齿可能出现严重偏差，个别牙齿如下颌尖牙严重扭转、切牙过大的压低量难以控制，并且对咬合接触的矫正能力有限，需要临床医生有丰富的经验及时调整。隐形矫治技术治疗轻度错牙合畸形的周期短于固定矫治，而对于拔牙矫治等复杂病例时间周期长，序列移动牙齿关闭或创造间隙的过程使得其矫治周期延长。国外有学者采用外科、激光等方法来加速牙齿移动速率，其口腔健康相关生活质量并未受到严重的影响，术后即可佩戴矫治器开始移动，相比固定矫治器口腔卫生条件更容易维持。
    2.7 结论评价
    对于隐形矫治技术推磨牙远移的相关研究大多为回顾性研究，部分学者对附件添加与否和添加的数量分别设计了随机对照试验。纳入的研究对象均为轻中度牙列拥挤的群体，而年龄分布上，不同研究之间或单个研究内差异较大，这使得研究数据的区间分布较宽。不同研究的研究方法也存在差异，测量的方式、矫治器的厂家、附件的设计方式、颌间牵引或微种植钉的添加都没有统一的标准。此外，文献的开放与否在一定程度上造成了选择偏倚。
    3.总结
    隐形矫治技术最大的优势在于它的美观性与便利性，在矫治群体中更受欢迎，也减少了临床工作者的椅旁操作时间。在20多年的临床应用中，其推磨牙远移的效果令人鼓舞，通过其特殊的压低后牙、整体支抗、分阶段移动的机制和附件、功能件添加，配合颌间牵引、微种植钉支抗等附加手段，远移的磨牙能相对准确地移动到目标位置。
    目前的推磨牙设计已较为成熟，但临床上添加的附加支抗在隐形矫治器上的具体效果缺乏研究，如牵引力的大小、牵引位点的选择、作用于不同材料的隐形矫治器产生的变化等需要更多的临床案例提供证据。现阶段的隐形矫治技术在医生操作、患者配合度方面存在较大误差，需要降低操作的技术敏感度，建立完善、标准的设计理论体系，将传统的矫治设计与隐形矫治有机结合，保证推磨牙远移矫治的过程顺利进行。