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[摘要]无托槽隐形矫治技术是一种新型的错（牙+合）畸形矫治技术，利用一系列的透明塑料制成的活动矫治器对牙齿进行顺序移动以矫正错（牙+合）畸形。由于它的美观、舒适、方便等优点，在成人患者中，这种矫治技术越来越受欢迎。近些年来，此项技术也渐渐被用于一些青少年错（牙+合）畸形的矫治，虽然同样用无托槽隐形矫治技术进行矫正，青少年的错（牙+合）畸形治疗与成人有很大的不同。本文试对无托槽隐形矫治技术在青少年错（牙+合）畸形中的应用进展做一综述。
[关键词]无托槽；隐形矫治；青少年；错（牙+合）畸形；早期矫治
[中图分类号]R78 3.5 [文献标志码]A
[文章编号]1008-6455（2017）08-0137-04
无托槽隐形矫治技术是20世纪90年代兴起的一种新型矫治技术，简单说来，无托槽隐形矫治是利用一系列透明塑料制成的活动矫治器对牙齿进行有序移动来达到矫正错（牙+合）畸形的目的。其代表产品Invisalign于1999年在美国产生并投入市场使用，凭借其舒适、美观、占用椅位时间少而广受欢迎。当代社会青少年对牙齿美观的追求不断提高，传统的矫正设备在使用中存在许多问题：①青少年骨质代谢旺盛，牙齿移动快，所需要的矫治力与成人相比较小；②青少年激素分泌增加，口腔卫生意识缺乏，摄取易致龋食物频率高，在传统固定正畸矫治中结扎丝和矫治弓丝等极易导致食物残渣滞留，加重软垢、菌斑的堆积；③固定矫治器的佩戴妨碍口腔卫生措施的顺利进行，托槽及带环边缘残留的粘接剂悬突增加对牙龈组织刺激，加重牙龈炎、龋病的发生从而容易导致正畸治疗的失败。无托槽隐形矫治技术的出现最初是针对成人的，但相关研究表明无托槽隐形矫治技术具有较高正畸效率，其对患者牙周健康影响小，甚至可在替牙期儿童进行功能矫形治疗，因此隐形矫治在儿童、青少年的应用越来越多。本文就青少年无托槽隐形矫治的原理、适应证、临床效果及应用前景进行探讨。
1隐形矫治技术原理
无托槽隐形矫治技术是利用计算机三维牙（牙+合）数字模型的建立、诊断及矫治方案的设计和计算机制造系统，按照设计的矫治方案制造的一系列有序的透明活动矫治器，该矫治器利用材料的弹性回复力对错（牙+合）的牙齿进行定向移动而最终达到预设的牙齿位置。其主要的技术步骤包括：①治疗前利用激光、层析、CT等扫描技术获取高质量的牙（牙+合）三维数字模型；②利用计算机隐形矫治软件系统对数字化模型进行三维诊断与分析、设计模拟正畸牙移动过程并分解成多个阶段；③利用计算机辅助设计/辅助制造（computer aided design/computer aided making，CAD/CAM）软件系统、快速成型等技术制作出牙齿移动各阶段的模型，然后在此阶段模型基础上压制出适合各阶段佩戴的隐形矫治器。
2隐形矫治中牙移动机制
隐形矫治技术在力学上的显著特点是利用弹性膜片的弹性形变产生的回弹力对牙齿施力。由于該种矫治器可贴合于牙面，因此可以对牙冠的任何部位施力。矫治力的作用部位取决于牙冠的解剖外形、矫治器材料的性能、矫治器与牙冠的密合程度、矫治设计量以及摩擦力大小等因素。隐形矫治的牙齿的生物力学分析较传统固定矫治复杂得多。临床随机对照实验表明无托槽隐形矫治与传统固定正畸施加25g力时造成根部牙骨质吸收的效果相同，可以说隐形矫治主要通过轻力移动牙齿。白玉兴等对固定矫治和隐形矫治尖牙远中移动有限元分析结果发现隐形矫治所产生的牙周、牙槽骨应力分布更为均匀，更为合理。那么在骨质代谢旺盛青少年中使用隐形矫治是较为理想的。
隐形矫治的另一个特点是需要附件，而附件的形状、弹性模量和所施加的部位不同时，力作用的部位、方向、应力分布和力矩就会有所不同，这使矫治器和牙齿之间的作用方式更加复杂化。
3隐形矫治在青少年中的临床应用和效果
3.1临床应用：Align Technology列出的临床适应证为：轻、中度拥挤（1～6mm），轻、中度间隙（1～6mm），不伴有颌骨紊乱的简单拥挤错（牙+合）畸形，其中安氏Ⅰ类错（牙+合）使用较多。但随着隐形矫治技术的改进、临床及基础研究的不断深入，其应用的范围也在不断扩展。正畸医生已经报道了利用该技术成功治疗复杂错（牙+合）畸形的病例，而其中主要是青少年患者。包括：安氏Ⅱ类错（牙+合）畸形，开（牙+合），反（牙+合），拔牙病例，正畸-正（牙+合）治疗，牙齿的修复治疗等。早期Boyd等报道一例利用隐适美成功治疗的13岁安氏Ⅱ类复杂错（牙+合）畸形的病例，具体病例信息为5～6mm拥挤，Ⅰ度深覆合，中切牙为短根异常。后来随着一系列粘结附件在隐形矫治的灵活运用，多例安氏Ⅱ类错胎的病例获得矫治成功，甚至包含开（牙+合）的病例。
无托槽隐形矫治技术最开始主要应用于成人及第二恒磨牙完全萌出的青少年错（牙+合）畸形。一些恒牙初期甚至替牙期中切牙间隙、前牙舌倾或唇倾的情况，使用隐形矫治器更容易被患者接受，利用无托槽隐形矫治技术治疗替牙期反（牙+合）、个别牙反（牙+合）、中切牙间隙的成功病例报道也逐渐出现，隐形矫治也被认为是替牙期早期功能矫治的有效手段。随着外科手术的数字化设计与三维模拟的发展，唇腭裂患者常常需要正畸和外科的联合治疗，因此在手术三维数字模型进行方案设计分析，利用无托槽隐形正畸矫治可以与手术方案达到更精准的配合。随着学科间的交叉运用，口腔修复医生在临床治疗中也利用隐形矫治技术对牙齿形态的进行精确修改或恢复。青少年与成人最显著的特点是有生长发育的潜能，所以在其临床矫治中主要的是利用无托槽隐形矫治技术的三维数字化诊断、分析技术对错（牙+合）畸形进行更准确的判断，同时又能动态结合其生长潜能得到更详细精确的治疗方案，使治疗效果真正的可视化、高效化。
3.2临床效果：到目前为止尽管有很多隐形矫治成功的个案报道，但无托槽隐形矫治与固定矫治的疗效系统评价研究表示由于缺乏较高证据的临床研究而无法得出可信的结果。无托槽隐形矫治技术对牙齿颊舌向关系、咬合接触、咬合关系、深覆盖的控制上均较固定矫治弱，但在关闭牙列间小间隙、纠正前牙唇倾度、排挤牙列边缘脊上有一定的优势。Simon等研究结果表明无托槽隐形矫治器在治疗所有类型牙齿移动中推磨牙远移的效率最高，尤其是上颌磨牙，即使在没有附件的情况下，上颌磨牙整体远移的效率也可达86.9%，而在有附件的情况下可以达到88.4%。而临床上儿童出现前牙错（牙+合）畸形及乳磨牙龋坏造成的恒磨牙前移的比例明显较多，尤其在替牙期无法进行固定矫治又不愿佩戴活动矫治不能通过简单活动矫治达到矫治目标时，选择隐形矫治无疑是最明智的。 Abbate等对青少年Invisalign组及托槽组治疗前后比较，结果显示两组牙周探诊深度，菌斑指数，牙龈出血指数具有统计学差异，前者明显优于后者。但随后Daniel等通过长期的固定矫治和无托槽隐形矫治的队列研究表示隐形矫治复发率明显高于固定矫治，其中在上颌前牙区隐形矫治复发率尤为突出。当然无托槽隐形矫治的效果与错k畸形的矫治结果可预测性、临床医生经验水平以及矫治方案等均密切相关。
4隐形矫治在青少年中应用的局限性
隐形矫治器是由树脂膜片制成的，研究表明该材料的应力与膜片的弹性模量成正比，膜片的力学性能主要受其厚度影响，从理论上来说膜片越薄，其弹性就越好，但应力与刚性也就越差，固位力差；而膜片越厚其弹性就越差。隐形矫治器所有部位均由同种材料制成，而在牙移动部位和固位部位对材料的弹性和刚性要求相差较大，虽然通过选择不同弹性模量的膜片尽量达到固位与矫治力的平衡，仍还是限制了该矫治器的矫治效果。Kravitz等表明Invisalign矫治所有类型牙齿移动的平均效率为41%，Simon等研究结果为59%，因此临床中对于不同病例设计ClinCheck方案时应预设相应的过矫正量，才可使最终的治疗效果满意。
替牙期儿童，牙冠较短，隐形矫治器对其固位力相对较差，在临床应用中由于受到牙冠高度的影响，隐形矫治器对青少年患者的控根效果可能始终不会达到理想效果。隐形矫治器在刚佩戴的时候瞬间应力可以达到固定矫治加载时的50～500倍，材料在温湿的口腔环境下易老化降低其力学性能，所以复诊的频率也相应增加。这些使得隐形矫治技术在许多一些青少年患者牙齿畸形的矫治中都显得无力，往往都需要结合其他矫治器才能达到较好的颌骨矫形及牙齿矫正作用。
另外在临床治疗中，常常需要根据患者对治疗的反应做出相应修改治疗计划，青少年生长变化较快，治疗计划调整的可能性会增加。然而隐形矫治器加工公司进行三维模型重建以及矫治器的加工以后，就很难在治疗过程中任意改变或调整已经确定的矫治设计，在一定程度上限制了隐形矫治器在临床治療的灵活性。
青少年处于一个微妙的心理期，依从性是使用这类可摘隐形矫治器进行矫治最大的考验。Align公司开发的Invisalign Teen系列带有显示配合程度的指示剂点，针对青少年患者的配合程度监测有一定帮助，但是研究表明，褪色变化由于受到酸性饮料及清洁技术的影响，并不能作为反映患者实际依从性的准确参考指标。
青少年属于无直接经济来源的群体，而无托槽隐形矫治的费用是一般固定正畸的2～3倍，其治疗费用的昂贵在一定程度上也限制了无托槽隐形矫治在该群体的使用。
5总结和展望
不同于传统的固定矫治技术，无托槽隐形矫治技术因其具有的美观性、舒适性、卫生性、使用方便性、疗效可预测性等优点受到了更多患者的青睐，更重要的是无托槽隐形技术提供了一种新的正畸治疗理念和治疗手段，也促使了正畸治疗向更精确化发展。其实不管是正畸治疗还是整个口腔的治疗其本质都是维持或促进口颌系统功能的正常，无托槽隐形矫治技术可进行三维数字模型静态咬合分析，但牙齿只是口颌咀嚼系统的一个很小的部分。虽然目前对口颌功能的测量、分析可以通过运动面弓和全可调合架来进行，但过程繁琐复杂耗时长且设施价格昂贵，而在传统临床治疗中也不可能对每个患者进行以上测量和分析，治疗往往仅局限于口腔局部。
青少年处于生长发育的关键阶段，把握好治疗时机可以对青少年的骨性错k畸形达到良好的功能矫形效果。近年来，有部分无托槽隐形矫治器生产厂商推出带有下颌前导功能的青少年无托槽隐形矫治器，该技术是传统双期矫治在数字化时代的延伸，但又有将双期融合为一期，缩短治疗时间的独特优势。但咬合诱导及功能矫形是一个难以精确预计疗效的治疗过程，其中个体差异及生长状态的影响很大，在无托槽隐形矫治技术中应用计算机模拟下颌前导及后继恒牙萌出的准确性仍需进一步研究。目前已经出现有将CBCT牙根数据与临床牙冠数字模型进行整合的技术研究报道，此项技术的普及有助于在无托槽隐形矫治中，更精确的分析与控制牙根在颌骨中的位置及移动。
因此，随着计算机测量和分析技术的发展，能够精确地将口颌功能信息转化为数字信息，然后与扫描后的口颌数字信息相整合，重建动态的口颌三维模型，在此基础上进行颞下颌关节髁突位置、下颌骨位置、咬合平面、前牙切道的设计，重建咬合从而真正达到形态与功能的统一。那时，不仅可以优化正畸治疗，避免了潜在的医源性关节病的发生，还可以简化颞下颌关节治疗流程，甚至达到颞下颌关节治疗和正畸治疗共同完成。
[关键词]无托槽；隐形矫治；青少年；错（牙+合）畸形；早期矫治
[中图分类号]R78 3.5 [文献标志码]A
[文章编号]1008-6455（2017）08-0137-04
无托槽隐形矫治技术是20世纪90年代兴起的一种新型矫治技术，简单说来，无托槽隐形矫治是利用一系列透明塑料制成的活动矫治器对牙齿进行有序移动来达到矫正错（牙+合）畸形的目的。其代表产品Invisalign于1999年在美国产生并投入市场使用，凭借其舒适、美观、占用椅位时间少而广受欢迎。当代社会青少年对牙齿美观的追求不断提高，传统的矫正设备在使用中存在许多问题：①青少年骨质代谢旺盛，牙齿移动快，所需要的矫治力与成人相比较小；②青少年激素分泌增加，口腔卫生意识缺乏，摄取易致龋食物频率高，在传统固定正畸矫治中结扎丝和矫治弓丝等极易导致食物残渣滞留，加重软垢、菌斑的堆积；③固定矫治器的佩戴妨碍口腔卫生措施的顺利进行，托槽及带环边缘残留的粘接剂悬突增加对牙龈组织刺激，加重牙龈炎、龋病的发生从而容易导致正畸治疗的失败。无托槽隐形矫治技术的出现最初是针对成人的，但相关研究表明无托槽隐形矫治技术具有较高正畸效率，其对患者牙周健康影响小，甚至可在替牙期儿童进行功能矫形治疗，因此隐形矫治在儿童、青少年的应用越来越多。本文就青少年无托槽隐形矫治的原理、适应证、临床效果及应用前景进行探讨。
1隐形矫治技术原理
无托槽隐形矫治技术是利用计算机三维牙（牙+合）数字模型的建立、诊断及矫治方案的设计和计算机制造系统，按照设计的矫治方案制造的一系列有序的透明活动矫治器，该矫治器利用材料的弹性回复力对错（牙+合）的牙齿进行定向移动而最终达到预设的牙齿位置。其主要的技术步骤包括：①治疗前利用激光、层析、CT等扫描技术获取高质量的牙（牙+合）三维数字模型；②利用计算机隐形矫治软件系统对数字化模型进行三维诊断与分析、设计模拟正畸牙移动过程并分解成多个阶段；③利用计算机辅助设计/辅助制造（computer aided design/computer aided making，CAD/CAM）软件系统、快速成型等技术制作出牙齿移动各阶段的模型，然后在此阶段模型基础上压制出适合各阶段佩戴的隐形矫治器。
2隐形矫治中牙移动机制
隐形矫治技术在力学上的显著特点是利用弹性膜片的弹性形变产生的回弹力对牙齿施力。由于該种矫治器可贴合于牙面，因此可以对牙冠的任何部位施力。矫治力的作用部位取决于牙冠的解剖外形、矫治器材料的性能、矫治器与牙冠的密合程度、矫治设计量以及摩擦力大小等因素。隐形矫治的牙齿的生物力学分析较传统固定矫治复杂得多。临床随机对照实验表明无托槽隐形矫治与传统固定正畸施加25g力时造成根部牙骨质吸收的效果相同，可以说隐形矫治主要通过轻力移动牙齿。白玉兴等对固定矫治和隐形矫治尖牙远中移动有限元分析结果发现隐形矫治所产生的牙周、牙槽骨应力分布更为均匀，更为合理。那么在骨质代谢旺盛青少年中使用隐形矫治是较为理想的。
隐形矫治的另一个特点是需要附件，而附件的形状、弹性模量和所施加的部位不同时，力作用的部位、方向、应力分布和力矩就会有所不同，这使矫治器和牙齿之间的作用方式更加复杂化。
3隐形矫治在青少年中的临床应用和效果
3.1临床应用：Align Technology列出的临床适应证为：轻、中度拥挤（1～6mm），轻、中度间隙（1～6mm），不伴有颌骨紊乱的简单拥挤错（牙+合）畸形，其中安氏Ⅰ类错（牙+合）使用较多。但随着隐形矫治技术的改进、临床及基础研究的不断深入，其应用的范围也在不断扩展。正畸医生已经报道了利用该技术成功治疗复杂错（牙+合）畸形的病例，而其中主要是青少年患者。包括：安氏Ⅱ类错（牙+合）畸形，开（牙+合），反（牙+合），拔牙病例，正畸-正（牙+合）治疗，牙齿的修复治疗等。早期Boyd等报道一例利用隐适美成功治疗的13岁安氏Ⅱ类复杂错（牙+合）畸形的病例，具体病例信息为5～6mm拥挤，Ⅰ度深覆合，中切牙为短根异常。后来随着一系列粘结附件在隐形矫治的灵活运用，多例安氏Ⅱ类错胎的病例获得矫治成功，甚至包含开（牙+合）的病例。
无托槽隐形矫治技术最开始主要应用于成人及第二恒磨牙完全萌出的青少年错（牙+合）畸形。一些恒牙初期甚至替牙期中切牙间隙、前牙舌倾或唇倾的情况，使用隐形矫治器更容易被患者接受，利用无托槽隐形矫治技术治疗替牙期反（牙+合）、个别牙反（牙+合）、中切牙间隙的成功病例报道也逐渐出现，隐形矫治也被认为是替牙期早期功能矫治的有效手段。随着外科手术的数字化设计与三维模拟的发展，唇腭裂患者常常需要正畸和外科的联合治疗，因此在手术三维数字模型进行方案设计分析，利用无托槽隐形正畸矫治可以与手术方案达到更精准的配合。随着学科间的交叉运用，口腔修复医生在临床治疗中也利用隐形矫治技术对牙齿形态的进行精确修改或恢复。青少年与成人最显著的特点是有生长发育的潜能，所以在其临床矫治中主要的是利用无托槽隐形矫治技术的三维数字化诊断、分析技术对错（牙+合）畸形进行更准确的判断，同时又能动态结合其生长潜能得到更详细精确的治疗方案，使治疗效果真正的可视化、高效化。
3.2临床效果：到目前为止尽管有很多隐形矫治成功的个案报道，但无托槽隐形矫治与固定矫治的疗效系统评价研究表示由于缺乏较高证据的临床研究而无法得出可信的结果。无托槽隐形矫治技术对牙齿颊舌向关系、咬合接触、咬合关系、深覆盖的控制上均较固定矫治弱，但在关闭牙列间小间隙、纠正前牙唇倾度、排挤牙列边缘脊上有一定的优势。Simon等研究结果表明无托槽隐形矫治器在治疗所有类型牙齿移动中推磨牙远移的效率最高，尤其是上颌磨牙，即使在没有附件的情况下，上颌磨牙整体远移的效率也可达86.9%，而在有附件的情况下可以达到88.4%。而临床上儿童出现前牙错（牙+合）畸形及乳磨牙龋坏造成的恒磨牙前移的比例明显较多，尤其在替牙期无法进行固定矫治又不愿佩戴活动矫治不能通过简单活动矫治达到矫治目标时，选择隐形矫治无疑是最明智的。 Abbate等对青少年Invisalign组及托槽组治疗前后比较，结果显示两组牙周探诊深度，菌斑指数，牙龈出血指数具有统计学差异，前者明显优于后者。但随后Daniel等通过长期的固定矫治和无托槽隐形矫治的队列研究表示隐形矫治复发率明显高于固定矫治，其中在上颌前牙区隐形矫治复发率尤为突出。当然无托槽隐形矫治的效果与错k畸形的矫治结果可预测性、临床医生经验水平以及矫治方案等均密切相关。
4隐形矫治在青少年中应用的局限性
隐形矫治器是由树脂膜片制成的，研究表明该材料的应力与膜片的弹性模量成正比，膜片的力学性能主要受其厚度影响，从理论上来说膜片越薄，其弹性就越好，但应力与刚性也就越差，固位力差；而膜片越厚其弹性就越差。隐形矫治器所有部位均由同种材料制成，而在牙移动部位和固位部位对材料的弹性和刚性要求相差较大，虽然通过选择不同弹性模量的膜片尽量达到固位与矫治力的平衡，仍还是限制了该矫治器的矫治效果。Kravitz等表明Invisalign矫治所有类型牙齿移动的平均效率为41%，Simon等研究结果为59%，因此临床中对于不同病例设计ClinCheck方案时应预设相应的过矫正量，才可使最终的治疗效果满意。
替牙期儿童，牙冠较短，隐形矫治器对其固位力相对较差，在临床应用中由于受到牙冠高度的影响，隐形矫治器对青少年患者的控根效果可能始终不会达到理想效果。隐形矫治器在刚佩戴的时候瞬间应力可以达到固定矫治加载时的50～500倍，材料在温湿的口腔环境下易老化降低其力学性能，所以复诊的频率也相应增加。这些使得隐形矫治技术在许多一些青少年患者牙齿畸形的矫治中都显得无力，往往都需要结合其他矫治器才能达到较好的颌骨矫形及牙齿矫正作用。
另外在临床治疗中，常常需要根据患者对治疗的反应做出相应修改治疗计划，青少年生长变化较快，治疗计划调整的可能性会增加。然而隐形矫治器加工公司进行三维模型重建以及矫治器的加工以后，就很难在治疗过程中任意改变或调整已经确定的矫治设计，在一定程度上限制了隐形矫治器在临床治療的灵活性。
青少年处于一个微妙的心理期，依从性是使用这类可摘隐形矫治器进行矫治最大的考验。Align公司开发的Invisalign Teen系列带有显示配合程度的指示剂点，针对青少年患者的配合程度监测有一定帮助，但是研究表明，褪色变化由于受到酸性饮料及清洁技术的影响，并不能作为反映患者实际依从性的准确参考指标。
青少年属于无直接经济来源的群体，而无托槽隐形矫治的费用是一般固定正畸的2～3倍，其治疗费用的昂贵在一定程度上也限制了无托槽隐形矫治在该群体的使用。
5总结和展望
不同于传统的固定矫治技术，无托槽隐形矫治技术因其具有的美观性、舒适性、卫生性、使用方便性、疗效可预测性等优点受到了更多患者的青睐，更重要的是无托槽隐形技术提供了一种新的正畸治疗理念和治疗手段，也促使了正畸治疗向更精确化发展。其实不管是正畸治疗还是整个口腔的治疗其本质都是维持或促进口颌系统功能的正常，无托槽隐形矫治技术可进行三维数字模型静态咬合分析，但牙齿只是口颌咀嚼系统的一个很小的部分。虽然目前对口颌功能的测量、分析可以通过运动面弓和全可调合架来进行，但过程繁琐复杂耗时长且设施价格昂贵，而在传统临床治疗中也不可能对每个患者进行以上测量和分析，治疗往往仅局限于口腔局部。
青少年处于生长发育的关键阶段，把握好治疗时机可以对青少年的骨性错k畸形达到良好的功能矫形效果。近年来，有部分无托槽隐形矫治器生产厂商推出带有下颌前导功能的青少年无托槽隐形矫治器，该技术是传统双期矫治在数字化时代的延伸，但又有将双期融合为一期，缩短治疗时间的独特优势。但咬合诱导及功能矫形是一个难以精确预计疗效的治疗过程，其中个体差异及生长状态的影响很大，在无托槽隐形矫治技术中应用计算机模拟下颌前导及后继恒牙萌出的准确性仍需进一步研究。目前已经出现有将CBCT牙根数据与临床牙冠数字模型进行整合的技术研究报道，此项技术的普及有助于在无托槽隐形矫治中，更精确的分析与控制牙根在颌骨中的位置及移动。
因此，随着计算机测量和分析技术的发展，能够精确地将口颌功能信息转化为数字信息，然后与扫描后的口颌数字信息相整合，重建动态的口颌三维模型，在此基础上进行颞下颌关节髁突位置、下颌骨位置、咬合平面、前牙切道的设计，重建咬合从而真正达到形态与功能的统一。那时，不仅可以优化正畸治疗，避免了潜在的医源性关节病的发生，还可以简化颞下颌关节治疗流程，甚至达到颞下颌关节治疗和正畸治疗共同完成。