基于新型数字化牙根模型的Invisalign?治疗上颌第一前磨牙拔除病例中设计牙移动与实现牙移动的三维对比分析及影响因素研究

本研究针对Invisalign?隐形矫治技术在复杂拔牙病例中牙根移动预测性的临床难题，通过创新性结合口扫与CBCT数据构建全牙（冠+根）三维模型（CRAM），系统评估了33例上颌第一前磨牙拔除患者治疗前后的设计牙移动与实现牙移动差异。研究发现：除U1外所有牙齿近远中角度（MD°）及除U6外颊舌向角度（BL°）均存在显著偏差（P<0.05），线性颊舌向移动控制良好但垂直向（U1/U5/U6）差异显著，关键影响因素包括微种植体（TADs）、第六代矫治器（G6）、附件设计等。该研究为隐形矫治数字化设计提供了牙根层面的循证依据，发表于《Progress in Orthodontics》。

　　

研究背景与意义
隐形矫治技术（Clear Aligner, CA）因其美观舒适的特点，已从简单非拔牙病例逐步扩展到复杂拔牙病例的治疗。然而，传统ClinCheck?软件仅能基于牙冠设计移动，导致牙根位置预测存在"黑箱"效应。尤其在拔牙病例中，牙根的精确控制直接影响咬合稳定性和牙周健康，但现有研究多聚焦牙冠移动（如Dai等2019年研究），对全牙（crown with root）三维运动规律的认识仍存在重大空白。

研究设计与方法
四川大学华西口腔医院团队创新性地采用新型数字化牙根模型（CRAM），整合口扫冠部数据与CBCT牙根/牙槽骨信息，对33例完成首阶段治疗的成年患者（18-35岁，I类拥挤/双颌前突）进行三维分析。通过Geomagic Studio软件实现治疗前、设计模型与治疗后模型的骨性配准，建立世界坐标系（含咬合平面、冠状平面和矢状平面）及牙齿特异性坐标系（图1-3）。测量参数包括：近远中角度（MD°）、颊舌向角度（BL°）及三维线性位移（MD-mm/BL-mm/IE-mm），采用混合线性模型分析TADs、G6矫治器、附件类型等8项影响因素。

主要研究结果

1. 角度移动差异

• 近远中角度：U2/U3出现过度远中倾斜（设计值-13.28° vs 实现值-14.99°，P=0.013），U5/U6/U7表现过度近中倾斜（U6差异达8.91°，P<0.001），反映"过山车效应"（图3）。
• 颊舌向角度：除U6外所有牙齿均出现扭矩表达不足（U1差异达10.88°，P<0.001），但U7呈现反向过表达（2.13°，P=0.012）。

1. 线性移动差异

• 近远中位移：U1/U2远中移动超设计值1.49mm（P=0.002），U5/U7近中位移超预期（U7达1.14mm，P=0.016）。
• 垂直向控制：U1过度伸长0.42mm（P=0.027），而U5/U6出现计划外压低（U6差异0.54mm，P=0.005）。

1. 关键影响因素

• 生物力学因素：TADs使用显著减少近远中线性误差（U1：β=-1.79，P=0.005），G6技术降低颊舌向偏差（U1：β=-5.63，P=0.006）。
• 解剖因素：深覆颌（OB）加剧U1扭矩误差（β=1.19，P=0.001），男性患者颊舌向控制难度更高（U2：β=0.73，P=0.014）。
• 附件设计：优化附件（O1）在U3垂直控制中劣于垂直矩形附件（V3）（β=1.27，P=0.003）。

结论与展望
该研究首次通过CRAM模型揭示隐形矫治中牙根移动的系统性偏差规律，证实当前技术对近远中角度和垂直向控制存在显著局限（MD°差异最高达8.91°）。临床建议：①复杂病例需预设20%过矫正量；②后牙区优先选用水平附件（H3）；③结合TADs增强支抗。未来需扩大样本验证该模型在非拔牙病例中的普适性，并开发AI算法优化力学设计。这项发表于《Progress in Orthodontics》的研究为隐形矫治从"冠驱动"向"全牙驱动"的范式转变奠定了方法论基础。