综述：“透明矫正器系统与材料的生物相容性及安全性”：一项范围综述

《Seminars in Orthodontics》：“Biocompatibility and Safety of Clear Aligner Systems and Materials”: A Scoping Review

　　摘要
透明矫正器治疗因其隐蔽性及其他优势而越来越受到不同人群患者的青睐。随着越来越多的企业进入该市场，材料在口腔环境中的生物相容性、细胞毒性以及潜在的健康风险便成了人们关注的焦点。因此，本研究通过系统性综述，梳理并总结了各类正畸矫正器品牌及材料的生物相容性检测情况，为未来的研究方向提供参考。

材料与方法
根据PRISMA-ScR指南，我们在PubMed、Scopus、LILACS和Web of Science四个学术数据库中进行了文献检索，检索时间截至2026年1月31日。检索时结合了MeSH术语与关键词，如“透明矫正器”，并将其与“细胞毒性、基因毒性、微塑料释放、安全考量、浸出物及生物相容性”等词进行交叉查询。通过布尔运算符组合检索词，最终筛选出43篇符合标准的全文文章。

结果
共有48个矫正器品牌、子品牌及材料接受了材料浸出物和毒性的检测，检测结果被分为五个类别：微塑料释放、副产品浸出、细胞毒性、雌激素效应以及细胞存活率、形态和功能。相关数据主要以体外实验为主，体外动物实验和体内实验较少。在所有检测领域中，Invisalign是出现频率最高的品牌。

结论
尽管大多数研究认为透明矫正器具有生物相容性，但这一结论主要基于体外实验和短期数据。要确定在不同的口腔环境条件下长期反复接触各种微塑料及副产品是否会导致健康问题，还需要更全面的长期体内实验。

引言
正畸治疗方式历经多年发展，其中最大的变革之一便是从传统牙套转向透明矫正器治疗。虽然现有研究表明透明矫正器的效果不如固定式矫治器，但它具有更好的美观性，同时还具备维护口腔卫生更佳、饮食限制更少以及就诊时间更短等优点。1,2 此外，制造商们持续有力的广告宣传也推动了需求的增长，不仅成年人，年轻患者也越来越倾向于使用透明矫正器，市场上出现的品牌和公司数量也在不断增加，诊所内自行制作矫正器的现象也越来越普遍。3 预计透明矫正器全球市场的复合年增长率将达到13%，从2021年的31亿美元增长到2027年的约116亿美元。4

透明矫正器的典型制作流程是借助CAD/CAM技术，根据数字化扫描的牙弓模型依次进行3D打印，进而制作出热成型矫正器。5 不同的树脂聚合物和矫正器材料也从单层塑料发展到第二代聚氨酯材料，如今又发展为第三代多层聚合物。6,7 直接打印矫正器代表了矫正器技术的一项重大突破，因为它省去了制作3D模型的繁琐步骤，还能缩短生产时间。此外，它还有望减少传统制作流程中可能产生的累积误差。8 韩国首尔的企业Graphy是直接打印矫正器的先驱，目前采用数字光处理技术，所用材料为Tera Harz TC-85。虽然初步数据显示直接打印矫正器的生物相容性与热成型矫正器相当，但其安全性仍取决于严格遵循制造商提供的生产规范。由于该工艺涉及多个步骤且需选用多种设备，因此存在出现误差的风险。此外，只有已完成制作并可直接使用的矫正器才经过认证，可供患者使用，而公司出售的材料本身则未经过此类认证。9

由于矫正器每天至少有22小时与口腔组织接触，其生物相容性至关重要。在长达十年的时间里，已有研究将呼吸问题、喉咙痛、舌头肿胀、皮疹、瘙痒以及过敏反应等不良健康状况与Invisalign矫正器联系在一起。10 饮用热饮会显著提升口腔内的温度，而温度恢复正常可能需要一定时间。口腔内的温度变化、唾液中的酶类、吸湿膨胀以及机械应力都可能影响矫正器的结构完整性，从而导致其受损。

过去十年间，微塑料作为一种新型污染物引起了科学界的广泛关注，人们在牙科和正畸领域也对微塑料的危害忧心忡忡。对于透明矫正器而言，这种担忧更为严重，主要体现在两个方面：其一，不可降解的微塑料会通过人体排出；其二，患者可能会直接摄入微塑料。11 最早研究不同品牌矫正器上微塑料脱落情况的研究表明，尺寸大于或等于20微米的微塑料可能属于安全范畴，因为它们很可能会通过胃肠道排出体外。12 然而，这可能无法反映口腔内的实际情况，因为在使用过程中，较大的塑料物体可能会因物理、化学或生物作用而破碎，从而产生新的微塑料。消化道是摄入微塑料的主要积累场所，这些微塑料被吸收后会进入血液，影响多个器官和系统。它们具有较大的表面积和较强的表面疏水性，能够吸附包括微生物、重金属、有机污染物在内的多种物质，进而引发多系统不良反应，氧化应激、炎症和代谢紊乱是其主要的毒性机制。13

有研究担心微塑料可通过多种途径引发毒性，导致慢性炎症和肿瘤形成。它们还可能引发氧化应激和细胞毒性，扰乱能量代谢，削弱免疫功能，造成神经毒性，同时还是某些微生物和化学物质的载体。11,13 一项包含四项系统性综述的汇总性研究既未能证实也无法否定透明矫正器的细胞毒性和雌激素效应，以及单体浸出物的存在。这主要是由于所纳入研究的质量较低、存在较高的偏倚风险、研究内容存在较大重叠且异质性显著，因此亟需建立更完善的长期测试标准，才能得出明确结论。14

尽管透明矫正器治疗发展迅速，但目前尚无针对不同系统的生物相容性检测的系统性整理。随着矫正器品牌和材料的不断增加，以及正规和非正规生产领域的扩张，本项系统性综述旨在梳理各类正畸矫正器品牌及材料的生物相容性检测情况，明确已开展的研究内容，描述检测的具体方式和条件，找出研究空白，并为未来的研究指明方向。

方案要点
本方案的制定依据是PRISMA-ScR指南，相关内容已登记在Open Science Framework平台，网址为https://osf.io/cvd7k/overview。

纳入标准与研究选择
为确保所选文章的关联性，本系统性综述制定了明确的纳入标准和排除标准。

研究问题
1. 梳理用于评估各类正畸矫正器系统的生物相容性检测方法；
2. 明确已接受检测的不同矫正器品牌/材料及其检测结果。

研究对象
从在线数据库中共找到811篇相关文献，另外还有10篇通过手工搜索获得。在剔除269篇重复研究后，又根据标题和摘要对542篇研究进行了评估。其中75篇因不符合纳入标准而被排除。在对全文文章进行进一步筛选后，最终有43篇文章被纳入本系统性综述。（见图1）表1列出了那些对不同矫正器品牌进行过评估的研究。

讨论
随着人们对微塑料及其潜在健康危害的认识日益加深，鉴于市场上出现了众多矫正器品牌，本项系统性综述旨在梳理那些已经过生物相容性评估的矫正器系统，以及所采用的检测类型。自2004年第一项相关研究发表以来，关于矫正器生物相容性的研究逐渐增多，研究数量在……期间达到峰值。

结论与未来研究方向
虽然本次综述的结果并不令人担忧，但它也暴露出了一些重要缺陷。目前的大部分证据来自实验室中的浸出物检测和体外细胞毒性试验，样本量较小，因此其普遍性有限。动物实验极为少见，而人体体内实验的数据也仅为初步且短期数据。许多矫正器品牌并未公开其产品的成分，仅提供一般性信息。由于频繁使用导致的持续浸出效应的长期影响……

患者知情同意
本研究未涉及任何人类参与者或患者数据，因此无需获取患者知情同意。

CRediT作者贡献说明
Sridevi Padmanabhan：写作——综述与编辑、写作——初稿撰写、可视化、验证、项目管理、方法学、研究实施、正式分析、数据整理、概念构建。
Keerthi Venkatesan：写作——综述与编辑、方法学、正式分析、数据整理。
Vineeta Sharma：写作——综述与编辑、验证、正式分析、数据整理、概念构建。
Puneet Batra：写作——综述与编辑、验证、监督、项目管理。

利益冲突声明
作者声明在撰写本综述论文时不存在任何利益冲突。

致谢
我们还要衷心感谢所有为本研究提供帮助的研究人员和临床从业者，正是他们的努力为本项系统性综述奠定了基础。同时，我们也感谢所在学术机构提供的支持和资源，这些支持促进了本研究的顺利完成。

Sridevi Padmanabhan|Keerthi Venkatesan|Vineeta Sharma|Puneet Batra
印度金奈SRIHER地区斯里拉马昌德拉牙科学院及医院正畸与牙面正畸学系教授