趙志河 金作林 白玉興 房兵 白丁 李巍然 賀紅 胡敏 劉月華陳莉莉 宋錦璘0 曹陽 李宇 舒睿

1.口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正畸科，成都 610041；2.第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院正畸科，西安 710032；3.首都醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院正畸科，北京 100050；4.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院正畸科，上海 200011；5.口腔生物材料和數(shù)字診療裝備國家工程研究中心，北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院正畸科，北京 100081；6.武漢大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科，武漢 430079；7.吉林大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科，長春 130021；8.復(fù)旦大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·上海市口腔醫(yī)院正畸科，上海 200001；9.華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院正畸科，武漢 430030；10.口腔疾病與生物醫(yī)學(xué)重慶市重點實驗室，重慶市高校市級口腔生物醫(yī)學(xué)工程重點實驗室，重慶醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科，重慶 401147；11.中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科，廣州 510055；12.口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院兒童口腔科，成都610041

近代口腔正畸學(xué)的發(fā)展始于19 世紀(jì)末。19 世紀(jì)后半葉，美國牙醫(yī)Kingsley首次系統(tǒng)地對錯畸形和正畸進行了描述。1890 年，“現(xiàn)代正畸學(xué)之父”Edward H.Angle 經(jīng)過對咬合的深入研究逐漸將口腔正畸學(xué)發(fā)展為口腔醫(yī)學(xué)的分支科學(xué)，于1899 年提出了沿用至今的Angle 錯畸形分類法，并于1928 年發(fā)明了方絲弓矯治器及矯治技術(shù)。20世紀(jì)中葉，Tweed 和Begg 醫(yī)生提出了減數(shù)拔牙的矯治理論，更注重面部美觀和矯治后的穩(wěn)定性。1976 年，美國的Lawrence F Andrews 醫(yī)生發(fā)明了預(yù)成序列彎曲方絲弓矯治器，并提出了直絲弓矯治技術(shù)，現(xiàn)已成為最常用的正畸技術(shù)[1-2]。

時至今日，盡管正畸牙移動技術(shù)體系已基本成熟，但總體治療水平與患者預(yù)期之間仍存在差距。筆者通過文獻(xiàn)回顧與分析，總結(jié)出“正畸牙移動”包含了三個核心科學(xué)問題：目標(biāo)位、效率、精準(zhǔn)度，大量正畸研究也正是圍繞這三大問題展開。

1 正畸牙移動目標(biāo)位

正畸牙移動目標(biāo)位就是牙齒移動最終希望達(dá)到的三維空間位置，應(yīng)符合牙列自身的形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)、牙與頜骨形態(tài)的協(xié)調(diào)、牙與面部軟組織形態(tài)的協(xié)調(diào)等，從而實現(xiàn)平衡、穩(wěn)定、美觀的矯治目標(biāo)。圍繞正畸目標(biāo)位的研究包括正常參數(shù)、頭影測量參數(shù)、美學(xué)參數(shù)等。

1.1 正常參數(shù)

正畸治療結(jié)束時，上下牙列應(yīng)咬合在一個廣泛接觸的位置，同時保證牙周組織的健康。要達(dá)到這樣的咬合標(biāo)準(zhǔn)，上下牙弓應(yīng)滿足Andrews正常六個關(guān)鍵[3]：上下牙列尖窩緊密接觸、合適的唇（頰）舌向傾斜度、合適的近遠(yuǎn)中向傾斜度、無旋轉(zhuǎn)、無間隙、合適的Spee 曲線深度。正常的六個關(guān)鍵中，各牙位的三維數(shù)據(jù)既是矯正的目標(biāo)，也是正畸直絲弓矯治器設(shè)計的基礎(chǔ)。我國正畸學(xué)發(fā)展初期，由于缺乏國人正常數(shù)據(jù)，使用的直絲弓矯治器均采用的是國外人種的數(shù)據(jù)。直到20世紀(jì)90 年代，國內(nèi)學(xué)者們[4-5]先后測量了中國人正常的各項數(shù)據(jù)，為我國傳統(tǒng)直絲弓矯治器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

1.2 頭影測量參數(shù)

正畸的治療目標(biāo)不僅包括牙齒咬合良好，還包括顱頜面各個功能組分間的相互協(xié)調(diào)。在頭顱定位X 線片上定點，通過線距、角度等的測量，分析牙、頜、顱、面軟硬組織的形態(tài)特征、相互關(guān)系和變異情況，是正畸醫(yī)生診斷與方案設(shè)計的核心要素之一。X線頭影測量技術(shù)發(fā)明之后，國外學(xué)者提出了多種不同的頭影測量分析法，國內(nèi)專家[6]相繼研究了國內(nèi)貌美人群的頭影測量數(shù)值，建立了適用于中國人的頭影測量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，如“華西綜合分析法”等。隨著技術(shù)的進步，頭影測量的手段從硫酸紙手工定點描記、人工測量，發(fā)展到數(shù)字化影像定點測量。近年來，具備人工智能“自動定點”與“自動重疊”功能的頭影測量軟件相繼出現(xiàn)，進一步提高了測量效率與精度。

1.3 美學(xué)參數(shù)

改善美觀既是大部分正畸患者的治療主訴，也是正畸治療追求的重要目標(biāo)。正畸治療的美學(xué)參數(shù)包括側(cè)貌與正貌、靜態(tài)與動態(tài)。傳統(tǒng)軟組織側(cè)貌分析法如Holdaway 分析法、McNamara 分析法等，均是對側(cè)貌輪廓的靜態(tài)分析。隨著學(xué)科發(fā)展，正畸醫(yī)師開始關(guān)注患者動態(tài)笑容時前牙顯露量、傾斜度等對美觀的影響。2000年，Andrews提出了口頜面協(xié)調(diào)六要素[7]。在要素Ⅱ中，他提出正畸治療目標(biāo)是在笑容時上頜中切牙的臨床牙冠中心點（FA 點）落在目標(biāo)前界線（goal anterior limit line，GALL）上。國內(nèi)外學(xué)者進一步研究認(rèn)為，上中切牙前后向位置、唇舌向傾斜度、笑弧、頰間隙、上唇曲度等是影響正畸治療顏面美學(xué)與治療方案制定、療效評估的重要參數(shù)。國內(nèi)學(xué)者[8-9]通過研究正面笑容寬度與面部寬度的比例以及后牙唇（頰）舌向傾斜度等參數(shù)，總結(jié)了理想正面笑容的12 個特點，同時提出了正畸治療“飽滿笑容”的理念：1）牙齒應(yīng)該充滿整個口腔，牙弓寬度應(yīng)與微笑時口角寬度、面部寬度相協(xié)調(diào)；2）顯露的上頜尖牙、前磨牙、磨牙應(yīng)有適當(dāng)?shù)拇剑a）舌向傾斜度，且直立于基骨內(nèi)；3）應(yīng)充分暴露上前牙牙冠及1～2 mm 牙齦，同時應(yīng)有適當(dāng)?shù)那昂笙蛭恢门c唇舌向傾斜度?！帮枬M笑容”理念的提出為正畸微笑美學(xué)目標(biāo)提供了依據(jù)[10]。

筆者認(rèn)為，以“目標(biāo)位”為導(dǎo)向的正畸治療已成共識，而對于正畸牙移動目標(biāo)位的認(rèn)知是不斷發(fā)展進步的，非一成不變的。尤其是與“美學(xué)”相關(guān)的參數(shù)，會隨大眾審美偏好、流行時尚的改變而調(diào)整?？梢哉f，對于正畸目標(biāo)位的追求和研究永無止境。

2 正畸牙移動效率

正畸牙移動目標(biāo)位決定了牙齒移動的終點，接下來的核心問題就是達(dá)到終點所需的時間，即正畸牙移動效率。正畸牙移動速度過慢、療程過長，則釉質(zhì)白斑、牙根吸收等不良反應(yīng)的發(fā)生率和嚴(yán)重程度隨之增加。針對提高正畸效率，即“高效正畸”的研究，集中于正畸牙移動的生物力學(xué)和力學(xué)生物學(xué)。

2.1 正畸牙移動生物力學(xué)

國內(nèi)外學(xué)者通過對正畸力大小、方向、作用點等的研究，探索最適力學(xué)參數(shù)，利用其改進矯治器及相應(yīng)矯治技術(shù)。三維有限元研究對明確牙齒的阻力中心、正畸牙周應(yīng)力分布特征等發(fā)揮了重要作用。近年來，自鎖矯治器通過改變弓絲的固定方式，降低了矯治器與弓絲間的摩擦阻力，利于更準(zhǔn)確地施加最適正畸力，從而提高牙移動效率。傳動直絲弓技術(shù)通過改良托槽設(shè)計，應(yīng)用低摩擦輕力使牙齒迅速內(nèi)收[11]。生理性支抗控制技術(shù)提出利用口內(nèi)生理性力量并使用為維持上頜生理性曲線而設(shè)計的頰管托槽，盡量降低矯治器機械力內(nèi)耗，實現(xiàn)對磨牙的支抗保護[12]。在直絲弓技術(shù)的各種牙移動形式中，“轉(zhuǎn)矩”移動是效率最低的?！半p尺寸技術(shù)”通過減小余隙角，減少“轉(zhuǎn)矩浪費”，有利于提高拔牙病例前牙的轉(zhuǎn)矩控制效率[13]。此外，“門形輔弓”技術(shù)通過增大轉(zhuǎn)矩力臂，大大增加了轉(zhuǎn)矩力矩并減緩了力的衰減，顯著提高了轉(zhuǎn)矩控制效率，尤其是“控根”移動的效率，縮短了相關(guān)病例的療程[14]。

2.2 正畸牙移動力學(xué)生物學(xué)

國內(nèi)外學(xué)者通過對正畸牙移動力學(xué)生物學(xué)的研究，探索利用外科手術(shù)、物理刺激、藥物等輔助手段加速正畸牙移動的效果。目前系統(tǒng)評價的弱證據(jù)顯示[15]，外科手術(shù)加速牙移動有一定效果，可能是通過局部加速現(xiàn)象（regional acceleration phenomenon，RAP）降低局部牙槽骨密度，促進骨塑建（bone modeling）和骨重建（bone remodel‐ing）實現(xiàn)加速牙移動。從最初的截骨術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的骨皮質(zhì)切開術(shù)，外科手術(shù)加速牙移動的方法取得了巨大進步，手術(shù)創(chuàng)口和術(shù)后不良反應(yīng)越來越小。但外科手術(shù)畢竟是侵入性操作，且效果局限在術(shù)后短期。物理刺激方法包括電流、電磁場、激光及超聲等。系統(tǒng)評價的弱證據(jù)顯示[16]，低強度激光對加速牙移動有一定效果，其他物理刺激的效果則缺乏證據(jù)。物理刺激為非侵入性，更易被患者接受，但絕大多數(shù)物理刺激效果尚不確切。目前，更多研究聚焦于開發(fā)加速正畸牙移動的藥物。正畸牙移動是以牙槽骨塑建與重建為基礎(chǔ)的力學(xué)生物學(xué)過程，其限速環(huán)節(jié)是壓力側(cè)骨吸收。因此，通常認(rèn)為藥物加速正畸牙移動的機制主要是促進壓力側(cè)牙槽骨吸收。牙周膜細(xì)胞在壓應(yīng)力作用下可表達(dá)核因子κB 受體活化因子配體（re‐ceptor activator of nuclear factor?κB ligand，RANKL）誘導(dǎo)破骨前體細(xì)胞分化為破骨細(xì)胞，發(fā)揮骨吸收作用。前列腺素E-2（prostaglandin E2，PGE-2）、甲狀旁腺激素相關(guān)肽（parathyroid hormone re‐lated peptide，PTHrP）[17]、大腦和肌肉芳香烴受體核轉(zhuǎn)位因子樣蛋白1（brain and muscle arnt-like protein 1，BMAL1）[18]、腎上腺素受體β2 抗體（β2-adrenoceptor，β2-AR）[19]等可能也參與了正畸牙移動的破骨激活過程。研究表明，局部給予甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）/PTHrP[20]、姜烯酚[21]及飲用咖啡[22]等方法可以加速正畸牙移動。然而，藥物加速正畸牙移動幾乎都處于基礎(chǔ)研究階段，個別藥物的臨床研究未獲得陽性結(jié)果。

筆者認(rèn)為，“高效正畸”期望整體提高牙移動速率固然重要，但因骨塑建與重建有其自身生物學(xué)規(guī)律，可進一步“整體提速”的空間并不大。因此，“高效正畸”研究應(yīng)更多地著眼于提高困難牙移動的效率，如前文所述的轉(zhuǎn)矩移動，以及經(jīng)萎縮牙槽骨、上頜竇等特殊解剖結(jié)構(gòu)的牙移動等。這些困難牙移動會讓受累病例療程極大延長，嚴(yán)重影響療效和患者生活質(zhì)量，因而針對該類問題的技術(shù)突破具有重要的臨床意義。

3 正畸牙移動精準(zhǔn)度

確立了目標(biāo)位后，除牙移動效率外，另一個重要問題是如何讓牙齒準(zhǔn)確移動到設(shè)計的目標(biāo)位，即“精準(zhǔn)正畸”?，F(xiàn)階段提升精準(zhǔn)正畸水平的主要技術(shù)手段是“數(shù)字化”[23]，包括個性化矯治器設(shè)計制作、數(shù)字化輔助定位裝置等。

3.1 個性化矯治器設(shè)計制作

個性化矯治器設(shè)計制作的基礎(chǔ)是數(shù)字化排牙，即通過模擬移動數(shù)字化牙齒，設(shè)計正畸牙移動的終末位，較傳統(tǒng)石膏模型排牙更精準(zhǔn)。此外，數(shù)字化牙?？膳c錐形束CT 數(shù)據(jù)及三維面相數(shù)據(jù)[24]融合，利于結(jié)合顱頜面軟硬組織形態(tài)更加全面、直觀地設(shè)計目標(biāo)位。數(shù)字化排牙的終末位可用于設(shè)計制造個性化矯治器，包括個性化唇側(cè)矯治器、舌側(cè)矯治器以及透明矯治器等。相較基于平均值的商品化直絲弓矯治器，定制式個性化矯治器追求更精準(zhǔn)的治療目標(biāo)和更好的療效。隨著制作工藝改進、智能化程度提升、生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本降低，可以預(yù)計未來個性化矯治器的臨床應(yīng)用將更加廣泛。

3.2 數(shù)字化輔助定位裝置

數(shù)字化輔助定位裝置主要包括數(shù)字化托槽定位裝置與數(shù)字化正頜手術(shù)骨塊定位裝置。矯治器定位的精準(zhǔn)性與目標(biāo)位實現(xiàn)的精準(zhǔn)度密切相關(guān)。傳統(tǒng)方式通過正畸醫(yī)生目測定位矯治器，存在誤差大、技術(shù)敏感性高、效率低等缺點。基于數(shù)字化排牙，通過數(shù)字化定位導(dǎo)板實現(xiàn)的“間接粘接”技術(shù)[25]利于更精準(zhǔn)的矯治器定位，不但保證了療效，也節(jié)省了反復(fù)調(diào)整托槽位置糾錯浪費的時間，從另一個角度提高了治療效率。此外，正頜外科手術(shù)也需要不斷提升精準(zhǔn)度。傳統(tǒng)正頜手術(shù)依賴二維X 線片與石膏模型，存在面弓轉(zhuǎn)移誤差、模型手術(shù)誤差、中間板誤差等干擾因素，導(dǎo)致精確性差、穩(wěn)定性低。從2000 年開始，學(xué)者們開始探索數(shù)字化三維手術(shù)設(shè)計與手術(shù)導(dǎo)板制作。隨著數(shù)字化技術(shù)的成熟與快速成形技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)學(xué)者[26-27]相繼研發(fā)了各類數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板，通過固定引導(dǎo)板定位、截骨斷端預(yù)先定位、個性化鈦板定位等多種方式組合，消除了傳統(tǒng)模型手術(shù)的各種誤差，有效提升了正頜手術(shù)骨塊移動的精準(zhǔn)度。

筆者認(rèn)為，在近年來蓬勃發(fā)展的數(shù)字化浪潮助力下，“精準(zhǔn)正畸”的水平已經(jīng)得到極大提升。未來除了大力推廣現(xiàn)有的成熟技術(shù)外，關(guān)鍵突破口在于進一步提升各類數(shù)字化技術(shù)的智能化、智慧化程度，提高精準(zhǔn)度與效率，彌補不同醫(yī)生間技術(shù)差距的影響，提升正畸療效的均質(zhì)性和整體水平。

總之，筆者認(rèn)為，目標(biāo)位、效率、精準(zhǔn)度是正畸牙移動的三大核心科學(xué)問題，彼此相對獨立但又密切關(guān)聯(lián)。圍繞這三大問題的研究是繼續(xù)提升正畸療效的著力點，也必將繼續(xù)推動口腔正畸學(xué)的進步與發(fā)展。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。