基于治疗方案和牙移动方式的无托槽隐形矫治难度评估

    错牙合畸形是口腔三大疾病之一。全国流行病学调查显示，我国青少年错牙合畸形的患病率高达67.82%。错牙合畸形不仅损害咀嚼、吞咽、发音、呼吸等生理功能，增加龋病、牙周病等患病风险，还会影响患者的颜面美观及心理健康，显著降低患者的生活质量。口腔正畸通过调整牙齿的位置纠正牙列不齐和咬合错乱，同时提升患者的颜面美观度。
    随着我国经济社会的发展和患者对治疗过程中美观要求的提高，无托槽隐形矫治的需求也逐年增大。从1945年诞生至今，无托槽隐形矫治器材料不断发展、矫治理念技术不断进步，无托槽隐形矫治的适应证逐渐扩大，对于大部分类型的错牙合畸形均能达到和固定矫治相当的良好治疗效果。
    我国正畸专业人才短缺，优质正畸公共医疗资源分布不均衡，具备不同专业经验的医师如何选择合适难度的病例是临床医师十分关注的问题。不恰当的病例选择不仅不利于完成治疗目标，甚至可能加重患者的咬合及颜面问题，容易引起医患纠纷。
    无托槽隐形矫治的矫治机制和牙移动方式设计与固定矫治技术存在较大差异。如何准确评估无托槽隐形矫治方案的实施难度，进而指导治疗方案决策和分级医疗具有重要的临床意义。笔者将阐述无托槽隐形矫治器的材料力学特点，提出无托槽隐形矫治难度评估的原则，讨论拔牙病例和非拔牙病例在矢状向、垂直向、水平向三维方向的难度评估要素以及其他影响矫治难度的因素，供广大医师在临床工作中参考及改进。
    1.无托槽隐形矫治器的材料力学特点
    当前市场中的无托槽隐形矫治器制作材料为正畸热压膜材料，多为聚氨酯类有机高分子聚合物，不仅具有良好的生物相容性、抗腐蚀性、成型性，更重要的是具备良好的力学性能。无托槽隐形矫治器移动牙齿的矫治力来源于矫治器佩戴就位后发生形变产生的回弹力，因此，矫治器的力学性能需要兼顾弹性及刚性的平衡。
    具有优异力学性能的矫治器既能够产生良好的弹性形变贴合牙齿并向着目标位高效移动牙齿，同时也能够在牙齿移动过程中提供足够的力量控制好牙齿的转矩和轴倾度。无托槽隐形矫治技术受限于现阶段矫治器材料的力学性能，在控制牙移动的效率和精准度上还达不到预期设计，矫治过程中常常需要重启，矫治器将牙齿移动至三维目标位置的难度越大，重启的次数越多。
    2.基于治疗方案和牙移动方式的难度评估的原则
    以往的正畸病例固定矫治难度评估方法，如美国正畸学会客观评分系统（American board of orthodontics-objective grading system，ABO-OGS），同行评估等级指数（peer assessment rating index，PAR），正畸治疗复杂程度、结果及需要指数（indexof treatment complexity，outcome and need，ICON） 等都是基于病例的临床表现进行难度评估。国内学者提出了CAT-CAT （clear aligner treatment complexity assessment tool） 无托槽隐形矫治难度评估方法，该评估方法的设计原理主要基于患者错牙合畸形的临床表现，由模型分析（覆牙合、覆盖、拥挤、磨牙关系、中线不齐等指标）、影像学分析（∠ANB、∠U1-SN、∠SN-MP、阻生牙、正颌手术等指标） 和临床检查[E线、露龈笑、颞下颌关节疾病（temporomandibular disease，TMD）等指标]3个主要部分组成，比较全面地提出了基于病例临床表现的无托槽隐形矫治难度系数评估方案。
    无托槽隐形矫治是以目标为导向的数字化正畸技术，其矫治目标位的实现是根据患者错牙合畸形的临床表现，制定个性化的治疗方案及牙移动方式来达到的，并且由于无托槽隐形矫治器本身的缺陷，往往需要过矫治设计，同一临床表现的错牙合畸形病例，由于医生的水平或经验的差异，或患者矫治要求或伴发牙周病、TMD等问题，可能采用不同的方案设计和牙移动方式，因此，对于无托槽隐形矫治来说，患者错牙合畸形的临床表现虽然能够一定程度反映，但不能直接反映矫治目标的实现难度。例如，有时候正畸方案并非是绝对唯一的。
    拔牙临界病例与正颌手术临界病例的诊断、预后和治疗一直是临床医师面临的挑战，不同医师可能对同一病例的方案有不同意见。即使对于同一个拔牙病例，不同医师也可能设计不同程度的前牙内收量。又如，青睐隐形矫治的成人群体常常患有牙周病、TMD等疾病，同时常常对矫治目标和疗程等提出个体需求，这就要求医师应该基于患者的主客观情况设计个性化的科学治疗目标，而非强行追求完美的标准治疗目标。
    再如，深覆牙合拔牙病例的隐形矫治难度很大，相较于在佩戴矫治器前即拔除牙齿的方式，先佩戴无托槽隐形矫治器打开前牙咬合然后在治疗中拔除牙齿的方式将降低矫治难度，故不同的矫治策略也会影响隐形矫治实现目标位的难度。
    基于以上情况，笔者认为无托槽隐形矫治的难度评估除了基于患者错牙合畸形的临床表现的方法外，还应该基于治疗方案和牙移动方式进行更为直接的难度评估，以便于指导医生和技师对治疗方案和牙移动方式的修改和优化，更容易地实现矫治目标。本文从矢状向、垂直向、水平向三个维度，针对推磨牙向后、前牙内收、磨牙近移、打开咬合、扩弓缩弓、前牙转矩控制等设计要素，讨论采用无托槽隐形矫治器实现目标位的难易程度，并论述了其他可能增加难度的情况。
    3.矢状向的难度评估
    3.1 推磨牙向后
    非拔牙矫治病例为了调整后牙咬合关系或获得间隙排齐牙齿、整平牙合曲线、减小覆盖等，常常需要推磨牙向后。对于凸面型伴严重拥挤等需要间隙极大的病例，如果骨量等条件允许正畸代偿治疗时，除了采取减数拔牙的方案，可能还需要采用推磨牙向后等其他方式来提供额外的间隙，以达到较好的治疗效果。
    目前正畸学者们普遍认为，无托槽隐形矫治推磨牙向后的效果及效率较高，但当推磨牙向后量大于约2.5 mm时，无托槽隐形矫治器整体移动磨牙和控制磨牙高度的效果变弱；同时，推磨牙向后时需加强前牙支抗，以防止推磨牙向后造成的前牙唇倾及唇侧移动。当推磨牙向后的量较大或需双颌推磨牙向后时，可使用微种植钉（miniscrew implant） 进行辅助，并在设计方案时优化牙移动的路径及牙移动步骤。
    3.2 前牙内收
    拔牙病例常需要内收前牙以减小覆盖和改善面型。由于支抗牙数量较少，且无托槽隐形矫治器传导力量时在拔牙间隙处受阻，因此对于前牙内收量较大的病例，可以考虑使用微种植钉配合颌内牵引、power arm等方式增加后牙支抗。隐形矫治中无托槽隐形矫治器的施力点位于牙冠，远离牙齿的阻抗中心，关闭间隙时对间隙两侧牙齿轴倾度、前牙转矩、咬合打开等的控制要求高，故矫治难度大。
    3.3 磨牙近移
    磨牙的近中移动在拔牙病例中十分常见。为了纠正磨牙关系，Ⅱ类病例通常需要下颌磨牙近中移动，Ⅲ类病例通常需要上颌磨牙近中移动。因龋坏、隐裂、牙周病等原因造成磨牙缺失的患者，可通过近中移动缺牙间隙远中的磨牙以关闭间隙，改善患者的咬合功能。磨牙近中移动的距离越大、移动数量越多，则难度越大，疗程越长。长距离的磨牙近中移动较困难，必要时可使用颌间牵引、微种植钉或片段弓技术辅助，也可进行牙周辅助加速成骨正畸治疗（periodontally accelerated osteogenic orthodontics，PAOO）。
    3.4 牙列间隙
    对于因口腔不良习惯、牙周病或先天性因素等造成牙弓内间隙的非拔牙病例，如果需要关闭的间隙量较小，或设计正畸后行修复治疗，则矫治难度较小；如果需要正畸关闭大量的牙列间隙，则矫治难度较大。后者的主要牙移动也可分为磨牙的近远中向移动和前牙的内收等不同情况。
    3.5 咬合跳跃
    常见的咬合跳跃以矢状向为主，可伴有左右侧不对称跳跃改善下颌偏斜。对于前导下颌的青少年隐形矫治病例，无托槽隐形矫治器通过其上添加的卡扣类装置维持下颌处于前伸位，起到和传统功能矫治器近似的前导下颌作用。对于有功能性因素的错牙合畸形患者，在去除牙性干扰后，也可能发生牙合位的改变产生下颌的咬合跳跃，常见的功能性因素有牙弓狭窄、内倾型深覆牙合、后牙锁牙合、前牙反牙合等。
    医师在设计牙移动方案时，可添加动画模拟的咬合跳跃，但不一定和实际情况一致。与固定矫治类似，咬合跳跃能否顺利实现，依赖于医师对病因的正确诊断、对咬合干扰处的准确判断和对牙移动的合理设计，同时也取决于患者自身的遗传因素、生长发育潜力和治疗配合程度等。
    4.垂直向的难度评估
    4.1 打开咬合
    使用无托槽隐形矫治器进行垂直向控制是隐形矫治的难点。咬合打开的机制为前牙的唇倾、压低和磨牙伸长引起的下颌平面少量顺时针向旋转。对于拔牙病例而言，无托槽隐形矫治器的缺牙间隙空泡处不利于应力传导，阻碍前牙压低和后牙伸长的牙移动，导致咬合打开的难度很大。在拔牙病例关闭间隙的过程中，较软的无托槽隐形矫治器材料容易形变，发生“过山车”效应，造成覆牙合加深、前牙舌倾、前牙早接触、后牙开牙合、牙合曲线变陡、拔牙间隙关闭困难甚至无法关闭等不良后果。
    深覆牙合越严重的病例，越容易发生此并发症，矫治难度越大，临床上可以酌情使用前牙区平面导板、前牙区微种植钉辅助打开咬合。而对于浅覆牙合和开牙合的拔牙病例，关闭间隙过程中的“过山车”效应造成的前牙伸长及隐形矫治器自身牙合垫效应造成的后牙压低，均有利于改善开牙合，矫治难度相应降低。
    4.2 前牙转矩
    对于需要大量内收前牙的拔牙病例，除了需要注意打开咬合外，同样应在治疗设计和复诊监控阶段持续关注前牙转矩，预防“过山车”效应，可以酌情在无托槽隐形矫治器前牙区添加powerridge等相关设计或使用微种植钉辅助。无托槽隐形矫治器对转矩的控制不如传统矫治器有效，若已经发生明显“过山车”效应，难以通过使用咬胶、局部牵引等手段改善时，医师应果断重启或使用片段弓技术进行纠正，以避免不良效应继续加重，增加补救难度，延长治疗时间。对于推磨牙向后的病例，在后牙及尖牙远中移动的过程中，无托槽隐形矫治器长度的增加会对切牙牙冠产生唇向的反作用力，造成切牙唇倾及唇向移动，因此，对于术前切牙唇倾的病例应防止前牙转矩进一步增大导致覆盖增大。
    4.3 生长型
    在进行大量的前牙内收和磨牙近中移动等长距离牙移动时，低角患者受到骨密度、咬合力传导方向等因素影响，相较于均角或高角患者，常需要更大的矫治力量和更长的时间，必要时可使用微种植钉辅助或行PAOO。推磨牙向后时，不施加控制的磨牙远中移动会造成磨牙的伸长，对于需要磨牙伸长或下颌顺时针旋转进行代偿的病例，推磨牙向后的这一影响是有利的；但对于垂直生长型的病例或不应该产生下颌后下旋转的Ⅱ类病例，应该沿着牙合曲线推磨牙向后，甚至可以进一步压低磨牙。
    5.水平向的难度评估
    5.1 扩弓
    非拔牙病例常需要扩大牙弓获得间隙。无托槽隐形矫治器的扩弓以牙效应为主，排齐牙齿时的扩弓效应不如自锁托槽。设计牙移动时，除了关注后牙段的颊向扩展，尖牙位于牙弓转角处，作为应力传导的枢纽，对于扩弓的作用也不可忽视。从尖牙到前磨牙再到磨牙，越靠近牙弓末端，扩弓的实现率越低；扩弓量越大，术前磨牙的转矩越大，对扩弓效果越不利。
    对于较大量骨性扩弓的病例，需要使用固定或活动扩弓器、微种植钉辅助上颌快速扩弓或手术辅助扩弓等方法解决牙弓宽度不调问题。单颌左右侧不对称扩弓较对称性扩弓的难度大，必要时可使用铸造支架或微种植钉辅助。
    5.2 缩弓
    拔牙病例常常需要缩小牙弓。对于弓形不对称的病例，单颌左右侧的缩弓调整量若差异较大，则难度较大，可使用铸造支架或微种植钉辅助不对称缩弓。
    6.其他情况对矫治难度的影响
    6.1 多维度牙移动
    无托槽隐形矫治的目标是将牙齿排列在合适的目标空间位置上，牙齿在多个维度上的移动均可分解在三维方向上。但在进行较复杂的三维向移动时，需要关注牙移动路径及三维向移动的顺序。例如后牙锁牙合常常伴随后牙的伸长，设计方案时除了纠正水平向的错位，也要注意控制后牙高度，避免前牙覆牙合变浅。拔牙病例对前牙的三维向控制是设计的难点，前牙直立或内倾的病例若要进行较大量的前牙内收，应该先调整牙冠或牙根的转矩，并根据初始转矩及内收距离酌情添加过矫治，然后打开咬合调整覆牙合，最后内收前牙，通过恰当的牙移动步骤提高目标牙移动的实现效率。
    6.2 困难牙移动
    通常随着年龄的增长，患者的骨改建能力及活跃度会降低，矫治时间会变长。男性与女性患者的牙移动目标实现率没有明显差异。临床研究中的隐形矫治牙移动准确率为55%~72%。牙齿高度萌出不足、牙齿磨耗、牙体缺损等因素会影响无托槽隐形矫治器对牙齿的包裹和力学传导，不利于牙移动。某些牙移动方式，如纠正严重扭转的尖牙、前磨牙，大量伸长磨牙等实现的效率欠佳，临床上可减慢步速或使用牵引等辅助手段。
    基于锥形束CT （cone beam computed tomography，CBCT） 影像研究的结果显示：无托槽隐形矫治器对控根移动的控制不如固定矫治器，在移动牙齿时容易发生不受控制的牙齿倾斜移动，对于需要控制角度的牙移动（转矩、轴倾、扭转），不应过快更换无托槽隐形矫治器，可考虑采用2周的更换频率。
    7.展望
    不管采用何种矫治技术，只有将牙齿排列在合适协调的三维空间位置上，才能实现平衡、稳定、美观的矫治目标，改善患者的咬合功能，提升患者的牙列及面型美观度。临床医师应该全程负责患者治疗前的分析诊断、制定方案、风险预判和治疗中的复诊监控、重启调整。接诊隐形矫治患者时，临床医师应该首先基于专业背景知识，结合患者术前的咬合、面型、模型分析、头影测量、其他影像学检查等多类型资料，综合评估患者的错牙合畸形特征，制定规范可行的一种或几种方案，设立合适的矫治目标位并且主导矫治器的三维牙移动方案设计。然后，医师通过比较各方案的实现难度及效果，选择适合的实施方案。
    基于治疗方案和牙移动方式的无托槽隐形矫治难度评估对于医师的临床决策具有重要参考意义，当实现某种设计方案的难度较大，或对接诊医师的临床能力要求过高时，接诊医师需考虑在取得患者知情同意后选择其他可行的方案或者转诊该患者。由此可见，医师设计的治疗方案是临床决策的基础，对方案的难度评估及疗效评估是临床决策的关键，两者互相影响，共同组成个性化的科学临床决策过程。
    与传统影像学检查相比，CBCT具有体积较小、扫描层薄、成像精确、辐射剂量低、操作简单等优势。CBCT能够提供准确的颅颌面三维影像，在正畸的全面诊断、治疗方案设计以及治疗效果评价等方面均能提供可靠的参考信息，已在临床上得到快速普及与应用。CBCT可以辅助正畸医师进行三维头影测量，评估颞下颌关节状态和牙周状态，进行牙根及牙槽骨、面部软组织和上气道的三维分析，判断阻生牙的位置、形态、方向以及与邻牙的关系等等，有利于医师对病情进行全面评估和准确诊断，制定合适的矫治方案。
    CBCT三维重建技术结合无托槽隐形矫治的口内三维扫描技术可以直观成像，输出带有牙根及牙槽骨信息的立体影像，不仅能够协助医师判断正畸牙移动的边界，有利于制定更精准的治疗计划，减少骨开窗、骨开裂等并发症的发生，还能够为设计牙根在骨松质内的移动提供指导，从而降低牙移动的难度，提高牙移动效率，达到稳定、安全、精准、高效的正畸治疗。
    CBCT在无托槽隐形矫治中的应用潜力巨大，未来可进一步进行骨松质与骨皮质的精密分割，以动态反映正畸牙移动过程中牙槽骨的改建规律，通过更深入的技术融合发挥出更广泛强大的功能。基于治疗方案和牙移动方式对无托槽隐形矫治方案的实施难度进行评估，有利于不同背景的隐形矫治从业医师开展分级诊疗，有助于错牙合畸形患者获得与病情相适应的优质医疗资源，保障医疗质量和患者权益。开展无托槽隐形矫治诊疗的临床医师需要进行相关专业知识的学习及培训，需要不断更新矫治理念及技术，不断积累临床经验，循序渐进开展诊疗工作，共同促进无托槽隐形矫治的发展。