[摘 要] 在現(xiàn)代醫(yī)學背景下，口腔正畸治療需要進一步確保整體美觀度提升，實現(xiàn)與面部軟組織美觀協(xié)調(diào)。但患者個體差異較大，如何通過科學有效的途徑獲取患者更為全面真實的口腔信息并采取針對性干預手段，是現(xiàn)階段口腔正畸治療領域的重要研究方向之一。目前隨著數(shù)字領域的快速發(fā)展，很多數(shù)字化技術正逐步應用于口腔正畸學領域。本文主要通過對數(shù)據(jù)采集及分析技術的數(shù)字化矯治技術作一綜述，為未來口腔正畸治療提供參考。

[關鍵詞] 口腔正畸治療；自動化正畸排牙系統(tǒng)；三維頭影測量

[中圖分類號] R783.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1004-4949（2024）14-0196-03

Research Progress of Digital Technology in Orthodontic Treatment

WU Shuang

（Department of Stomatology， Gaoming District People’s Hospital， Foshan 528500， Guangdong， China）

[Abstract] Under the background of modern medical concepts， orthodontic treatment needs to ensure the improvement of overall aesthetics and achieve coordination with facial soft tissue aesthetics. However， there are great individual differences among patients. How to obtain more comprehensive and real oral information of patients through scientific and effective ways and adopt targeted intervention methods is one of the important research directions in the field of orthodontic treatment at this stage. At present， with the rapid development of the digital field， many digital technologies are gradually applied to the field of orthodontics. This article mainly reviews the digital correction technology of data acquisition and analysis technology to provide reference for future orthodontic treatment.

[Key words] Orthodontic treatment； Automated orthodontic tooth arrangement system； 3D cephalometric measurement

口腔正畸治療是指通過各種矯正裝置對患者面部骨骼、牙齒及頜面部肌肉神經(jīng)進行調(diào)整的手段[1]，能夠有效實現(xiàn)口頜系統(tǒng)平衡，從而幫助患者改善咀嚼功能并恢復面部美觀度[2]。影響口腔正畸臨床療效的因素較多，不僅與患者機體生長發(fā)育有關，還與治療手段有關[3]。不同輔助治療手段均會對臨床療效、預后及安全性產(chǎn)生一定影響[4]。早期口腔正畸技術多數(shù)操作流程依托于醫(yī)師，受手術器械及醫(yī)師專業(yè)素養(yǎng)影響往往難以取得良好效果[5]。近些年，隨著社會經(jīng)濟高速發(fā)展及計算機三維數(shù)字化技術普及，口腔正畸治療領域有了革命性改變[6]。探究諸多數(shù)字化技術在口腔正畸治療中的應用，可為臨床治療提供重要數(shù)據(jù)支持[7]。

1 數(shù)據(jù)采集及分析技術

1.1 三維頭影測量 影像學技術與口腔治療領域融合發(fā)展為正畸治療數(shù)據(jù)采集及分析工作的開展帶來了新方向，其中以口腔頜面錐形束CT為首的新技術有效提高了臨床治療效果[8]?？谇活M面錐形束CT本質(zhì)是一種錐形束投照計算機重組斷層影像設備，通過內(nèi)部的X線發(fā)射器（管電流10 mA）向目標區(qū)域發(fā)射較低射線量并投影180～360次的方式獲得三維圖像?？谇活M面錐形束CT具有以下幾大特點：①圖像清晰：通過該技術成像的圖像像素較高，且圖像重建時間僅不到15 s；②成像范圍廣：口腔頜面錐形束CT一次掃描就能夠獲得患者全口腔牙列、雙側(cè)TMJ、正位片影像；③設計規(guī)范合理：口腔頜面錐形束CT具有較為獨特的金屬偽影矯正技術，能夠有效避免金屬偽影影響治療的情況。且該設備采用了坐式結(jié)構(gòu)，能夠避免運動偽影的影響。臨床中醫(yī)師借助口腔頜面錐形束CT可獲得精準三維信息，并通過軟件構(gòu)建三維軟硬組織結(jié)構(gòu)。漆昱君等[9]在一項研究中采用三維頭影測量患者3～4個解剖面，試驗發(fā)現(xiàn)通過三維頭影測量技術能夠有效獲取體積面積及線距角度等諸多精確數(shù)據(jù)，試現(xiàn)對頜骨及顱面的三維觀測。深度學習技術是機器學習領域中新的研究方向，深度學習技術基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡，通過組合低層特征形，成更加抽象的高層類別屬性或特征，可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布規(guī)律。近些年隨著數(shù)字化技術、智能化技術發(fā)展，深度學習技術在口腔正畸治療頭影測量領域中發(fā)揮了重要作用。陳蘇蓉[10]及其研究團隊發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)標注及頭影測量過程繁瑣且易出現(xiàn)誤差，而深度模型算法能夠有效將患者骨骼進行精準分類。試驗中陳蘇蓉結(jié)合患者基本情況構(gòu)建深度學習模型共7個，分別包括6個預訓練模型及1個自訓練模型。引入平均分類標準率進行網(wǎng)絡性能評價后發(fā)現(xiàn)，試驗模型分類性能高達96%，提示依托深度學習技術構(gòu)建的訓練模式在骨骼分類中具有應用意義。

1.2 三維顏面成像 美觀度是正畸治療效果的重要指標，早期應用的摩爾云紋法成本低廉但面部重建度較差，三維顏面成像相比于傳統(tǒng)技術提高了測量速度及精度，能夠便于關鍵數(shù)據(jù)信息存儲。陳李清等[11]在一項對照實驗中分別采用莫爾云紋、三維激光顏面掃描，結(jié)果表明患者經(jīng)三維顏面成像技術處理后能夠精準呈現(xiàn)三維軟組織、硬組織數(shù)據(jù)異常，醫(yī)師將上述數(shù)據(jù)同其他來源硬組織結(jié)合能夠形成較為完整的三維顱面數(shù)據(jù)。不僅能夠為后續(xù)治療提供有力數(shù)據(jù)支持，還進一步便于醫(yī)患溝通。李蘇娜等[12]在一項對照試驗中分別采用錐形束CT與結(jié)構(gòu)光掃描模式，結(jié)果表明結(jié)構(gòu)光掃描模型精度優(yōu)于CBCT重建模型。依托數(shù)字化技術將攝像頭捕捉變形的光柵轉(zhuǎn)變?yōu)辄c云數(shù)據(jù)形成面部三維圖像，凸顯其測量精度高、無輻射及掃描速度快等技術特點。但結(jié)構(gòu)光掃描對面部較凹的部位如鼻唇溝的成像易失真，需重復測量或后期進行圖像拼接。

2 數(shù)字化矯治技術

2.1 3D個性化正畸治療系統(tǒng)軟件 數(shù)字化技術在口腔正畸治療領域中的應用推動了個性化治療方案的發(fā)展。臨床中接受固定矯治患者多以唇側(cè)矯治為主，數(shù)字化技術的應用主要體現(xiàn)在精準定位托槽粘接及弓絲成形以及個性化虛擬排牙，能夠根據(jù)患者實際病情提供針對性數(shù)據(jù)[13]。醫(yī)師可以根據(jù)患者牙頜情況對軟件數(shù)據(jù)進行微調(diào)，一項參數(shù)變化后，對應的咬合深度、牙尖接觸位點以及牙齦邊緣變化情況均會發(fā)生變化。通過上述功能能夠為醫(yī)師提供個性化轉(zhuǎn)移托盤模板，實現(xiàn)精準定位粘接。黃玉梅等[14]在一項對照試驗中分別采用傳統(tǒng)唇側(cè)矯治技術以及3D個性化正畸治療系統(tǒng)軟件，結(jié)果表明接受數(shù)字化軟件治療的觀察組患者術后脫落率及復診次數(shù)低于對照組，說明3D個性化正畸治療系統(tǒng)軟件根據(jù)患者牙齒唇情況制定的個性化模板能夠有效滿足其力學性能需求[15]。

2.2 數(shù)字化舌側(cè)矯治系統(tǒng) 舌側(cè)矯治技術具有隱蔽性強的特點，在滿足患者治療需求的同時不會影響美觀度，但該技術流程相對復雜。數(shù)字化舌側(cè)矯治系統(tǒng)的出現(xiàn)有效解決了傳統(tǒng)治療方式的弊端，該系統(tǒng)能夠根據(jù)患者牙體情況靈活調(diào)節(jié)托槽形態(tài)，確保底板完全匹配患牙。該系統(tǒng)應用期間，采用3D打印機處理托槽模型，與個性化轉(zhuǎn)移托盤及弓絲協(xié)同配合，從而滿足患者個性化治療需求[16]。張洪宇等[17]在一項對照試驗中發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化舌側(cè)矯治系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)治療方式能夠降低矯治所需時間，同時能夠通過精準定位提高傾斜牙齒的矯治效果，提示數(shù)字化舌側(cè)矯治系統(tǒng)臨床效果確切。

2.3 數(shù)字化口內(nèi)掃描系統(tǒng) 隱形矯治也稱為無托槽隱形矯治，分為直接法及間接法。其中間接法為傳統(tǒng)方法，是指通過硅橡膠印模獲取患者全牙列信息，而直接法是通過數(shù)字化口內(nèi)掃描系統(tǒng)對患者牙齒以及黏膜等軟硬組織結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進行分析，從而獲取精準的三維牙頜模型[18]?，F(xiàn)階段數(shù)字化口內(nèi)掃描系統(tǒng)已能夠支持實時連續(xù)掃描功能，短時間內(nèi)即可精準分析患者口內(nèi)數(shù)據(jù)[19]。在此基礎上利用計算機輔助設計能模擬排牙，進而獲取預期矯治效果，以此不斷調(diào)整治療方案，能最大程度地減少誤差對治療效果產(chǎn)生的影響[20]。

2.4 支抗種植體導板的輔助治療 種植體支抗會受到植入部位骨量以及植入方向的影響，可能會損害牙根組織。為進一步提高植入精準性，引入了數(shù)字化技術。李彬等[20]發(fā)現(xiàn)，通過三維外科引導裝置能有效降低種植體鉆孔及植入偏差，確保其安全性。此外，錐形束CT及3D打印技術在支抗種植體導板的輔助治療領域中同樣發(fā)揮了重要作用。利用錐形束CT對患者上下頜牙根間植入位置骨量進行測量分析，能有效確定植入的安全空間，且利用快速成型技術制作正畸種植體導板，能進一步確保其安全性及精度。

3 總結(jié)

本文分別從口腔正畸治療數(shù)據(jù)采集分析、矯治兩個維度探究了數(shù)字化技術在口腔正畸治療領域中的價值。發(fā)現(xiàn)在數(shù)字化技術支持下能夠有效提高整體治療的精準度，滿足患者群體個性化治療需求。但從實際應用角度看，受地域性因素影響導致我國不同地區(qū)數(shù)字化基礎建設程度存在較大差異，部分地區(qū)基礎設施建設不完善、技術管理體系框架相對滯后，無法有效發(fā)揮數(shù)字化技術價值。未來發(fā)展階段不僅需要加強數(shù)字化建設以及數(shù)字化口腔正畸技術引入，還需要建立一套科學完整的口腔正畸數(shù)字化診療平臺。監(jiān)測管控數(shù)字化技術應用的全過程，進一步提高我國口腔醫(yī)療水平。

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收稿日期：2024-4-10 編輯：劉亦洋