作者：贾一凡，包幸福，胡 敏，吉林大学口腔医院正畸科
无托槽隐形矫治（clear aligner therapy/treatment，CAT）由于其美观性与舒适性，在诞生之初就得到了广泛关注，并在过去的二十余年中得到了快速发展。随着矫治器材料的进步，以及医生对这一矫治技术的逐渐掌握，目前已可借助无托槽隐形矫治器（clear aligner，CA）实现严重拥挤的解除、深覆牙合或开牙合的纠正，甚至矢状向牙颌畸形的改善。加之经济水平的提高与患者对CA的青睐，CAT已成为正畸临床常用的矫治方法。
尽管CAT通过数字化技术，精确设计牙齿目标位置并规划牙齿移动路径，但受到CA材料性能限制及患者个体差异等因素的影响，计算机设计的牙齿移动量并不能完全表达为治疗中实际的牙齿移动，牙齿实际移动量与方案设计量的比值即为牙齿移动的“可预测性（predictability）”。也有学者将“可预测性”这一概念称为“准确性（accuracy）”“效率（efficacy）”。
鉴于“准确性”在统计学中另有特定含义，“效率”在正畸学中则侧重牙齿移动速度、疗程等因素，而正畸医生在CAT中更关注矫治结果的可重复性与再现性，因此本文以下内容中将统一使用“可预测性”来描述相关研究结果。有学者对CAT中牙齿移动的可预测性提出了质疑。他们认为，依靠矫治过程中序列更换CA并不能完全实现方案设计的牙齿移动，且不同类型牙齿移动的可预测性也各不相同，医生需要对不同病例中的不同牙齿移动类型进行具体分析。这就为正畸医生进行CAT 时的临床治疗决策、矫治方案设计和复诊监控处置带来了挑战。因此，本文对CAT中不同类型牙齿移动的可预测性研究进行回顾分析，并对研究方法和仍待解决的问题进行总结评价，以期为临床应用提供理论支持，为今后开展相关研究阐明方向。
1. 近远中向牙齿移动
上颌磨牙的远中移动被认为是CAT中可预测性较高的牙齿移动类型。Simon等通过对30例患者的回顾性研究发现，未设计附件时上颌磨牙远移的可预测性已高达86.9%，添加附件以增强矫治器固位后，还可进一步将可预测性提高至88.4%。Saif等也认为，上颌磨牙远移约2.6 mm时，上颌第一磨牙、第二磨牙远移的可预测性都较高，分别为75.5%和72.2%，且磨牙是否设计附件对结果的影响并不显著。
D'Antò等的回顾性研究结果相似，但由于矫治器品牌及测量指标的差异，上颌第一磨牙远移的可预测性表现为69.4%。上述研究均是以磨牙远移完成后作为测量分析的时间点；而最近一项前瞻性临床研究结果提示，当以矫治后作为研究终点时，由于上颌磨牙在远移完成后至矫治结束前的支抗丢失，可预测性降低至仅约60%。这可能部分解释了为何Djeu等和Clements 等的回顾性研究提示使用CA难以实现理想的上颌磨牙远移和矢状向不调的纠正。
这就要求正畸医生在复诊中及时识别上颌磨牙的近中移动，并采取相应措施。即便在非拔牙矫治患者中，牙齿近远中轴倾移动的误差也较为多见。D'Antò等研究发现，在非拔牙矫治患者中，上颌牙齿移动时在近远中方向上常产生超过2°的误差；Haouili等和Smith等研究也认为，包括下切牙轴倾等在内的前牙轴倾移动的可预测性较低。而也有一些研究结果与上述研究存在差异，如Lombardo等研究认为上颌前牙轴倾移动的可预测性可超过75%，这与Grünheid等的研究结果相似。
2. 垂直向牙齿移动
一般认为压低移动的可预测性并不理想。Kravitz等研究认为，上颌和下颌中切牙是压低移动中可预测性较高的牙位，但分别也只有44.7%和46.6%，而上颌侧切牙压低的可预测性仅为32.5%。而Al-Balaa等对22例患者上下颌前牙压低的回顾性研究结果与之存在差异，其研究显示上颌侧切牙压低的可预测性最高（58.1%），上颌中切牙压低的可预测性为51.8%，而下颌切牙压低的可测性最低（44.7%），这一结果与Shahabuddin等的研究结果（42.5%）相似。
Yan 等对安氏Ⅱ类2分类患者接受CAT前后的上颌中切牙压低量进行了测量分析发现，虽然在部分患者中应用了前牙区微种植支抗，但上颌中切牙压低的可预测性也只有53.3%。有研究指出，伸长移动可能是可预测性最低的牙齿移动类型。Kravitz 等研究发现，CAT中上下颌切牙伸长的可预测性较差（上颌中切牙18.3%、侧切牙28.4%，下颌中切牙24.5%、侧切牙28.4%）；而Haouili等研究认为，由于CA材料改良及技术进步，上颌中切牙伸长移动的可预测性已提高至50%左右。
Karras等的研究甚至发现，上颌中切牙伸长移动的可预测性已超过60%，上颌侧切牙、上颌尖牙、下颌切牙伸长移动的可预测性则不足50%。对于前牙开牙合患者，尽管CA伸长前牙的可预测性尚不理想，但考虑到CA的咬合垫作用会造成后牙的压低，这对纠正开牙合的作用也不容忽视，因此CAT在开牙合患者的治疗中仍具有一定的优势。Blundell等对使用CA治疗开牙合的患者进行回顾性研究发现，矫治前的前牙开牙合为（1.48 ± 1.09）mm，矫治后可达（0.60 ± 1.21）mm的覆牙合，但与方案设计中的（1.66 ± 0.81）mm覆牙合仍存在显著差异。
Khosravi等也报道了前牙开牙合患者在CAT 后前牙覆牙合平均加深约1.5 mm。Burashed的研究则认为，使用前牙优化附件能够提升开牙合患者前牙伸长移动的可预测性。深覆牙合患者同样需要进行伸长移动。这是因为下颌Spee曲线的整平不仅需要压低前牙，还需要伸长前磨牙与第一磨牙。然而，据Goh等的研究，在非拔牙矫治患者整平Spee曲线的过程中，前磨牙和磨牙区伸长移动的可预测性为30% ~ 40%，这导致整平Spee 曲线的效率较低。这与赵佳媛等研究中后牙伸长的可预测性平均为30.2%和Haouili等研究中下颌前磨牙和磨牙区伸长的可预测性为37.1% ~ 52.5%的结果相似。因此，正畸医生需要在患者复诊时关注伸长移动的表达效果，以免造成疗程的延长。
3. 颊舌向牙齿移动
颊舌向倾斜（转矩）移动的可预测性在前牙与后牙间存在差异。Tepedino 等研究发现，在轻度至中度拥挤的患者中前牙转矩移动的可预测性较高，上颌牙弓中，中切牙实现了预测转矩12.7°的88.7%，侧切牙的可预测性为94.4%，而上颌尖牙几乎实现了预测转矩100%；下颌牙弓中，中切牙实现了预测转矩20.8°的98.6%，侧切牙和尖牙的可预测性均达到了100%。
Lombardo等对接受CAT 的轻度拥挤患者的研究结果则与之不同。其认为下颌切牙转矩移动的可预测性较高，但仅为72.9%，下颌尖牙转矩移动可预测性则低于切牙（66.4%）；上颌切牙转矩移动的可预测性为64.5%，而上颌尖牙转矩移动的可预测性则较低（54.0%）。这可能与两者研究中CA的品牌和方案设计不同有关。而在后牙段，Lombardo等认为下颌后牙区的转矩移动可预测性较高，其中前磨牙区转矩移动的可预测性高达90.4%，磨牙区为86.2%；但上颌后牙区转矩移动的可预测性偏低，其中前磨牙区转矩移动的可预测性为69.6%，磨牙区则仅为52.5%。
这与Grünheid等的研究结果类似，其研究也认为，上颌中切牙、第二前磨牙及磨牙的转矩移动的可预测性有限。Lim 等和Goh等分别研究了整平上颌和下颌Wilson曲线的可预测性发现，CA在上颌表现为整平不足，后牙区牙冠腭向倾斜的可预测性从前向后逐渐降低；而在下颌表现为整平过度，后牙区牙冠颊向移动超过设计量。这些研究都提示，后牙区牙根的颊向移动可能是CAT中可预测性较低的移动方式。
4. 牙齿扭转移动
扭转也被认为是可预测较低的牙齿移动类型。Simon等和Kravitz等研究发现，对牙体外形呈圆形的尖牙和前磨牙进行扭转是难以获得预期效果的，其中尖牙扭转的可预测性约为30%，而前磨牙扭转的可预测性约为40%。Castroflorio等研究还发现，上颌侧切牙的扭转亦与设计值存在明显差异，其可预测性约为60%。Lombardo等也认为，下颌尖牙的扭转移动是较难预测的牙齿移动类型之一。而Karras等的研究则认为，下颌前磨牙扭转的可预测性不足60%，低于上颌尖牙、下颌尖牙接近65%的水平。值得注意的是，多项研究指出，无论是借助邻面去釉还是使用优化附件，或是改变CA更换周期，都不能显著提升尖牙和前磨牙扭转移动的可预测性。而尖牙和前磨牙扭转移动的低可预测性，不仅会造成最终矫治结果欠佳，还有可能由于这些牙弓中段牙齿的“脱轨”造成CA固位不足，进而影响其他牙齿移动的实现。
5. 前磨牙减数矫治
对于CAT而言，需要拔除前磨牙的病例多为复杂病例。拔除前磨牙的病例往往需要进行较大距离的前牙内收移动和后牙近中移动，这对切牙控根内收中的转矩控制和长距离近远中移动中的轴倾控制提出了较高的要求。Dai等研究发现，在上颌拔除第一前磨牙、强支抗需求的患者中，与方案设计相比，第一磨牙的轴倾度出现了接近6°的近中倾斜，同时近中移动了约4 mm。由于磨牙出现了支抗丧失，前牙的实际内收量显著小于设计量，但该研究中并未涉及其他牙位。而在拔除上下颌第一前磨牙的患者中，Dai等不仅观察到与上述研究类似的第一磨牙的近中移动和倾斜，还观察到尖牙出现了远中倾斜，且下颌尖牙远中倾斜趋势更为显著。
与上述研究不同的是，尽管上颌前牙内收量仍显著低于设计量，但下颌前牙的内收量与设计量几乎相同。然而，下颌切牙和尖牙的压低量显著低于设计量，且上下颌切牙的根舌向转矩也显著低于预期。这与Ren等和Jiang等的研究结果类似。Dai等进一步应用锥形束CT评估了拔除上下颌第一前磨牙患者的牙根移动与预期移动间的差异，发现CA对前牙牙根前后方向上的移动控制不佳，可预测性较差，即使方案设计了大幅度的移动以至于方案模拟动画中的牙颌模型预测出现明显的骨开裂，临床实际中也不一定发生骨开窗或骨开裂。Chen等的研究也通过头颅定位侧位片证实，与使用Damon Q托槽进行固定矫治的患者相比，CAT患者的切牙内收存在更明显的偏差。上述研究提示，在前磨牙减数矫治病例中，CAT的可预测性难以满足正畸医生需求。
6. 牙齿移动可预测性研究需关注的要点
CAT在牙齿近远中向移动、垂直向移动、颊舌向移动、扭转移动及前磨牙减数矫治病例中，牙齿移动的可预测性均存在显著低于正畸医生预期或难以满足临床治疗需要的可能。尽管有学者尝试通过机器学习对CAT结果进行预测，然而在成熟可靠的预测模型建立之前，上述文献仍是正畸医生进行CAT的主要参考依据。需要特别指出的是，在回顾分析CAT牙齿移动的临床研究时，正畸医生需要额外关注以下研究要点。
首先，需要关注测量牙齿移动时选取的时间节点。同一牙齿移动类型，由于不同研究中的研究终点不同，测得的牙齿移动的可预测性也存在差异，即某颗牙齿的移动量在设计的牙齿移动完成后和矫治结束后的测量值可能是不同的。以牙齿扭转和上颌磨牙远移两种牙齿移动类型为例：对牙齿扭转的研究中，以设计的牙齿移动结束为研究终点的研究提示牙齿扭转的可预测性较低，而以矫治结束为研究终点的研究则提示牙齿扭转的可预测性较高；可能的原因是在设计的牙齿扭转结束后的CA仍能对未移动到位的牙齿持续施加矫治力，造成虽然设计的牙齿扭转已终止，但牙齿扭转的表达率仍随着CA的更换而逐渐提升。
对上颌磨牙远移的研究中，以设计的牙齿移动结束为研究终点的研究提示上颌磨牙远移的可预测性较高，而以矫治结束为研究终点的研究则提示上颌磨牙远移的可预测性较低；可能的原因是上颌磨牙在远移完成后至矫治结束前，由于复发或支抗丢失等原因，出现不可忽视的近中移动，造成已获得的磨牙远移量发生损失。因此，医生在参考上述研究指导临床决策时，需结合病例实际情况来评估矫治结果的再现性。
其次，需要关注测量牙齿移动量的方法。理想情况下，测量矫治前后牙齿移动量需要将矫治前后的模型基于稳定的解剖标志进行重叠。但在早期研究中，部分学者仅依靠石膏模型，以对颌牙咬合关系为参考测量牙齿移动量。而在执行了重叠步骤的研究中，由于目前文献并未就可靠叠加的最佳技术达成共识，仅就上颌牙弓而言，不同研究中就有以下几种不同方法。有学者使用矫治前后的头颅定位侧位片参考硬腭进行局部重叠，也有学者使用矫治前后数字化模型参考腭皱襞稳定结构进行表面重叠，还有学者使用矫治前后数字化模型参考未设计移动的稳定牙齿进行表面重叠。
这些研究不仅研究方法多样化，还存在较高的偏倚风险。例如，采用头颅定位侧位片描记来研究牙齿移动可预测性时，受两侧重叠影像等因素的影响，该方法本身的误差就不容忽视。而以未设计移动的牙齿作为重叠参考基准的方法，则使得当采用复杂的治疗机制移动具有较大牙根表面积的牙齿（如尖牙、磨牙）时，由于这些牙齿受到牙周牵引和支抗压力而发生移动。此外，不同研究测量牙齿移动量时又采用了不同的坐标系，以水平向和前后向坐标轴为例，就有采用腭平面、咬合平面等不同参考平面建立水平向坐标轴，以及采用上颌牙弓前后向及牙齿近远中向建立前后向坐标轴。这进一步加剧了不同临床研究之间的异质性。
最后，需要关注相关研究的适用性问题。如上所述，对CAT牙齿移动可预测性的研究大多数选取了Invisialign®品牌的CA。尽管Invisialign®使用的矫治器材质一直是以热塑性聚氨酯弹性体（thermoplastic polyurethane elastomer，TPU）为主体，但也经历了EX30（2014年之前）到SmartTrack（2014年之后）的材料变化。而矫治器材质的变化将带来矫治器力学性能的改变，从而影响牙齿移动的可预测性。其他研究则包括使用Ordoline、F22等不同CA品牌进行矫治的测量分析。因此，在参考相应牙齿移动可预测性研究时，必须考虑不同矫治材料带来的差异。
此外，由于CAT是一种较新的矫治方法，医生在使用CA进行不同错牙合畸形治疗时也存在相应的学习曲线，目前矫治方案设计的分步、附件、辅助装置及佩戴周期也与早期研究中相应的设定存在差异。但是，由于分步、附件、辅助装置及佩戴周期等因素对牙齿移动可预测性的影响尚未达成共识；因此，医生在参考上述研究中对CAT矫治方案的设计时应保持审慎态度，并重视CAT中对牙齿移动的监测。
总之，CAT中牙齿移动可预测性的研究为正畸医生在临床治疗决策、矫治方案设计等方面提供了较好的参考依据。但由于研究的异质性，正畸医生应对上述研究的具体结果保持审慎态度，并对可预测性较低的牙齿移动保持关注，在复诊中参考各种方法监测相应的牙齿移动，实时评估牙齿的位置是否与矫治方案一致，以便及时发现潜在问题并采取相应处理措施。
来源：贾一凡,包幸福,
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