精准正畸：正畸牙套的虚拟治疗计划

牙齿和正畸治疗计划对于特定患者来说是非常独特的，但标准的正畸牙套目前是“一刀切”的。 在 20 世纪初，牙齿矫正术使用非编程托槽进行实践。 必须将一阶、二阶和三阶弯曲纳入线材中，以实现理想的最终牙齿位置。

然而，安德鲁斯在 1970 年代的直丝矫治器 (SWA) 彻底改变了正畸护理，提出了一套标准托槽，矫治器系统内置了预编程处方 [5-7]。 根据 Andrews 的说法，“通过放置托架来控制牙齿移动比弯曲钢丝要容易得多”。

Andrews 分析了 120 个病例，这些病例呈现出他所说的理想咬合。 他记录了关于角度、尖端和扭矩的共同特征，这些特征被主观认为可以创建理想的咬合。 这使他能够制定托槽处方，通过增加托槽底部的厚度来补偿牙齿面部表面轮廓的差异。 此外，他在托槽槽内引入了角度，以实现牙根的正确定位 [5, 8]。 这种“直丝矫治器”(SWA) 方法在正畸学中被广泛接受，并且自此引入了预调整托槽系统的多种变体。 然而，预调整托槽无法解决与平均牙齿形态的偏差和其他治疗细微差别。 这些通常是在椅旁通过在弓丝上放置弯曲来解决的 [9-12] - SWA 方法的发明是为了防止弯曲。 此外，支架放置的机械边界和不精确会导致治疗受到限制。 [13-15] 所有这些不准确性可能会在治疗过程中累积，从而增加治疗时间，从而导致挫败感和受损结果。

技术进步允许对托架和钢丝进行一些定制，以解决传统预调整托架系统的局限性。 在治疗开始时获得数字口腔内扫描以生成牙列的数字研究模型。 分析虚拟模型以确定实现稳定咬合所需的每颗牙齿的理想位置。 这些数字模型还允许进行支架定位设置；间接粘合转移夹具允许在口内复制虚拟定位。 临床医生使用计算机辅助技术创建最终咬合和对齐的虚拟设计，并使用逆向工程支架和弓丝来获得预期结果。 托槽槽经过定制，可容纳一根直线，将每颗牙齿移动到虚拟设置确定的理想最终位置。 然后通过间接粘合转移夹具将虚拟托槽位置转移到患者身上 [16]。

几个正畸系统实施了其中一些新技术，[17] 为正畸医生提供了一个治疗包，包括数字诊断、3 维 (3D) 数字规划以及计算机设计的定制托槽和弓丝。 Insignia (ORMCO Corporation) 系统 [18] 就是这样一种系统，它在几年前进入市场。 从理论上讲，个性化正畸治疗系统为患者和正畸医生提供了几个优势，通常提到的好处包括更好的治疗效果、更短的治疗时间和更少的坐椅时间。 [19] 制造商利用虚拟治疗计划和定制的计算机辅助制造牙齿支持的正畸矫治器，声称与传统的预调整支架系统相比，可提供卓越的护理质量和效率。 迄今为止，很少有研究调查这些系统在实现其虚拟计划牙齿位置方面的准确性。

2015 年的一项回顾性研究 [20] 报告称，与直接和间接粘合矫治器相比，计算机辅助设计/计算机辅助制造 (CAD/CAM) 正畸托槽系统 (Insignia ®) 产生了相似的治疗效果。 尽管如此，CAD/CAM 组的治疗时间仍短于直接和间接结合组。 据我们所知，只有一项前瞻性随机临床试验 (RCT) [21] 探讨了部分定制矫治器与直接或间接保税支架相比的优势或其他方面。

上述 RCT [21] 的结论是“与非定制系统相比，定制正畸系统与治疗持续时间的任何显着减少无关，并且治疗结果与两种系统相当。 治疗持续时间和质量受正畸医生和治疗开始时咬合不正严重程度的影响，而不是受所使用的正畸系统的影响。 使用定制矫治器（例如本试验中使用的矫治器）进行治疗需要正畸医生多得多的计划时间，并且由于托槽松动而导致就诊次数增加。” 然而，这项研究通过使用两种不同的粘合技术在两个测试组之间引入了显着的差异。 因此，他们的结论可能存在缺陷。 除此之外，他们使用的定制托槽不包括定制托槽底座以符合牙齿解剖结构。 这一点很重要，因为托槽基牙表面的差异会导致牙齿最终进出位置不准确。

由于最近牙科 3D 打印领域的突破——确切地说，增材制造 (AM)——以及之前研究的局限性（缺乏随机化/对潜在混杂因素的适当控制），需要评估 3D 打印陶瓷托槽是否提供优于传统陶瓷牙套的任何优势。

最大限度地减少错误和提高准确性不仅是提高患者满意度的重要因素，而且对于防止不良影响（例如发生不必要的牙齿移动时发生的牙根吸收）也很重要 [22]。 为此设计了不同的策略，其中最重要的是通过精确规划牙齿移动和更准确地定位托槽来提高治疗效果。 自多托槽矫治器开发的早期阶段以来，很明显精确的托槽放置是直线概念成功的关键 [10]。 一位作者表示，如果不对至少一个托槽组件进行个体化处理，就不可能解决根据患者特定牙齿调整托槽和个性化治疗目标的问题，并且新的增材制造 (AM) 选项可以为该领域的未来发展提供催化剂领域[23]。 使用计算机设计的定制托槽治疗具有个性化正畸护理的潜力，但其益处仍有待验证。 本随机对照试验旨在比较定制和非定制陶瓷正畸系统的正畸治疗效果。

2. 创新 正在研究的 3D 陶瓷支架是唯一可用的定制陶瓷支架。 这将是正畸专业的第一次。 这也将是第一个也是唯一一个包括定制支架底座的定制支架系统。 这有助于控制一级正畸运动，并允许将托槽粘合在牙齿的任何唇面上，同时保持理想的处方。 由于 3D 打印不受 CIM（陶瓷注射成型）[24] 中脱模的限制，此处测试的支架系统有可能实现更精确的槽尺寸。 这一点很重要，因为影响托槽处方表达的一个关键因素是托槽槽的准确性。 各种正畸教科书都定义了对托槽槽精度的期望。 在当代正畸学中，Proffitt 等人。 [25] 指出，正畸托槽制造的精度应使槽尺寸精度至少为 1 mil，以确保所选处方的准确表达。 过大的槽（由于制造限制）破坏了处方正畸托槽的前提，因为较大的槽尺寸不允许完整的处方表达 [26]。

3.1 设计 这将是一项涉及 3 个治疗组的平行臂随机对照临床试验

3.1.1 治疗组 治疗组 1：该组患者将接受直接粘合的传统（库存）.018 陶瓷托槽 治疗组 2：患者将使用与治疗组 1 相同的托槽进行治疗，但使用间接粘合 (IDB) 技术 治疗组 3：患者将使用间接粘合的完全定制的 3D 打印陶瓷托槽进行治疗。 所有参与的临床医生都将接受数字正畸学和 IDB 技术方面的培训，由在使用 IDB 和数字设置方面经验丰富的正畸医生进行动手操作。

直接粘接是放置正畸托槽的传统方法，其中正畸医生在临床上观察牙齿并将托槽放置在他们认为最合适的位置。 传统上，间接粘合从创建所有牙齿的模具开始，作为患者口腔的精确复制品。 从那里开始，在实验室中，正畸医生将每个托槽精确地定位在每颗牙齿上应该放置的位置，然后创建一个定制托盘，允许将托槽从实验室模型转移到患者的牙齿上。 通过花时间将托槽放置在实验室模型上的适当位置，正畸医生消除了将正畸托槽直接放置在牙齿上的不准确过程。 从理论上讲，它还需要更少的椅旁时间并且对患者来说更舒适。 然而，它对技术更敏感。 在这项研究中，将使用常用的正畸软件以虚拟方式完成间接粘接设置。 然后托盘/夹具将被 3D 打印。