综述：光生物调节疗法加速隐形矫治器牙齿移动：文献综述

《Photodiagnosis and Photodynamic Therapy》：Photobiomodulation therapy for accelerating clear aligner tooth movement: A literature review

　　

隐形矫治器治疗（CAT）广泛应用于成人正畸治疗，但治疗时间延长仍是主要限制。光生物调节疗法（PBMT）被提出作为一种非侵入性辅助手段，通过调节细胞活性和骨重塑来加速牙齿移动。本叙述性综述总结了PBMT在正畸牙齿移动中的文献，特别关注其在CAT中的应用、对治疗效率的影响以及安全性考虑。已发表的临床研究普遍表明，PBMT可能与更快的排齐和更短的治疗时间相关。在一项纳入170例Invisalign患者的历史前瞻性研究中，PBMT组的拥挤解除率为0.33 mm/周，对照组为0.21 mm/周，治疗时间减少57.5周。一项对84例隐形矫治器患者的回顾性研究发现，PBMT组的平均治疗时间为528 ± 323天，对照组为719 ± 220天，减少了26.6%。综述文献还指出，780至830 nm波长范围常用，且PBMT可使牙齿移动速度提高约24%，尽管不同方案的结果仍存在异质性。基于锥形束CT（CBCT）的研究发现，PBMT组与对照组之间的根体积变化无统计学显著差异。总体而言，PBMT作为加速CAT中牙齿移动的辅助手段具有前景，特别是在采用近红外方案的成人患者中，尽管当前证据仍有限且异质性较大。安全性数据令人放心但仍有限。需要进一步标准化的随机临床试验来确定最佳剂量，并确认长期临床获益和安全性。

1. 引言
错颌畸形是全球常见的口腔健康问题，与口腔功能受损、美观问题、心理社会负担以及口腔健康相关生活质量降低相关。正畸治疗是纠正错颌畸形和改善牙齿排列的主要手段，但治疗需求因年龄组而异，且越来越多地包括寻求隐蔽、便捷治疗的成人。随着正畸护理需求的扩大，治疗效率已成为重要的临床和以患者为中心的结果，特别是对于必须平衡工作、家庭和经济限制的患者。在当代正畸学中，隐形矫治器治疗（CAT）已成为传统固定矫治器的广泛替代方案，自引入以来其受欢迎程度大幅增长，尤其受到重视美观和便捷性的成人青睐。尽管传统托槽仍然有效且多功能，但隐形矫治器因其不显眼且易于维持日常口腔卫生而常被首选。其可摘戴性也改善了进食舒适度，并可提高不愿长期佩戴固定矫治器患者的接受度。然而，尽管有这些优势，CAT的临床成功仍依赖于患者依从性和通过连续矫治器及时使用。CAT的一个主要限制是治疗时间，因为延长治疗可能降低依从性、增加不满，并破坏使矫治器最初具有吸引力的便捷性。更长的正畸疗程也创造了更多错失预约、减少佩戴时间和治疗疲劳的机会，可能导致治疗不完整或结果延迟。因此，正畸加速策略作为辅助手段以减少治疗时间同时保持生物安全性，已受到越来越多的关注。这些策略包括手术方法、机械技术、药理学方法和基于光的干预措施，如光生物调节疗法（PBMT）或低水平激光治疗。

2. 综述方法
本文作为一篇聚焦叙述性综述撰写。研究人员检索了关于PBMT、正畸牙齿移动和CAT的相关文献，以提供当前证据的临床导向概述，重点关注治疗时间、排齐效率和安全性发现。由于本文旨在总结并批判性讨论现有文献，而非进行正式系统综述，因此未采用PRISMA指导的检索策略和预先定义的研究选择流程。

3. PBMT在正畸中的生物学原理
PBMT在正畸实践中的生理学基础在于低水平光能（通过激光或发光二极管（LED）源传递）通过非热机制调节细胞功能的能力。这些调节效应包括刺激血管生成、减轻炎症反应和诱导镇痛效应，均不引起热介导的组织损伤。当红光或近红外光应用于口腔组织时，光子穿透牙周膜和牙槽骨，到达活跃参与正畸改建的细胞。主要的细胞内靶点是细胞色素c氧化酶（CCO），这是线粒体电子传递链中的关键酶，作为主要光感受器。吸收光子后，CCO释放结合的NO，从而恢复线粒体呼吸活性并增强电子传递效率。这导致ATP生成增加，为正畸力下细胞增殖、基质合成和骨重塑提供能量底物。同时，发生短暂且可控的ROS升高，作为次级信号分子而非细胞毒性因子。此外，光刺激敏感离子通道允许Ca²⁺内流，进一步放大细胞内信号转导。ROS、NO、Ca²⁺和cAMP的汇聚激活核转录因子，上调与细胞增殖、迁移、抗炎信号、抗凋亡蛋白和抗氧化防御相关的基因。在组织层面，这些分子事件增强了牙周组织压力侧和张力侧之间破骨细胞吸收与成骨细胞沉积的功能平衡。由此产生的骨重塑加速，使牙周组织能更快适应正畸载荷，从而可能缩短CAT中每个矫治器阶段的时间。

4. PBMT在正畸加速中的参数与方案
表1总结了纳入研究、其PBMT参数及与正畸牙齿移动相关的报告结果。解读文献的一个主要挑战是各研究使用的PBMT方案多样性。最常报告的有效波长落在近红外范围，尤其是780至830 nm之间。这一集群值得注意，因为它出现在综述级综合和临床报告中，表明近红外光可能提供正畸加速所需的组织穿透和细胞反应。另一方面，后来的家用系统依赖于更频繁的应用。一项在成人中开展的历史前瞻性研究每天使用Orthopulse 5分钟，而一项回顾性隐形矫治器研究每天使用PBMT 10分钟。一例病例报告描述了使用850 nm近红外光、平均能量密度9.3 J/cm²的家用Orthopulse设备，并结合每5天更换矫治器。这种治疗方案的可变性使得难以确定哪个参数最重要。一些研究强调波长，另一些强调剂量，还有一些强调频率或总暴露时间。甚至递送平台也不同，从口内激光方案到含有LED的硅胶口内装置。然而，文献确实表明，近红外方案与阳性结果的一致性最高，且每日居家使用可能比间歇性诊室应用更适合长期矫治器疗程。

5. PBMT与隐形矫治器的临床证据
现有文献中报告最一致的结果之一是PBMT可能加速CAT期间的牙齿移动。在一项早期随机试验中，光生物调节与正畸治疗排齐阶段牙齿移动速率的临床显著变化相关。随后在成人隐形矫治器人群中的研究也报告了类似趋势；然而，由于证据基础仍然有限且方法学异质性大，这些发现应谨慎解读。在一项对170例接受Invisalign治疗的成人进行的历史前瞻性研究中，PBMT组的排齐率为0.33 mm/周，对照组为0.21 mm/周，总治疗时间减少57.5周。一项对84例隐形矫治器患者的回顾性研究同样发现，PBMT组的平均治疗时间为528 ± 323天，对照组为719 ± 220天，相当于治疗时间减少26.6%。尽管这些发现令人鼓舞，但历史前瞻性研究和回顾性设计均易受重要混杂因素影响。在CAT中，治疗时间和表观病例效率可能受患者依从性、临床医生经验、病例选择以及“病例完成”定义差异的显著影响。因此，这些报告的治疗时间减少不应被解释为因果关系的确定证据。不同研究设计中的相似发现表明PBMT可能存在加速效应，但推断力度仍然有限，因为针对CAT的高质量随机对照试验证据仍然稀缺。病例报告文献与这一效应方向大致一致，尽管其证据水平较低。在一例患有严重拥挤和牙齿缺失的成年男性患者中，88副Invisalign矫治器每5天更换一次，结合Orthopulse设备，总治疗时间为440天。虽然该报告不能确定因果关系，但它说明了PBMT如何被纳入临床实践，作为复杂病例中缩短治疗时间的策略。更广泛的综述文献也指出PBMT可能存在加速效应，尽管这些综述的结论受限于基础原始研究的质量和异质性。一项随机试验的系统综述报告，最有效的方案在780至830 nm之间，并估计与对照组相比，牙齿移动速度平均增加24%。随后的一项系统综述和荟萃分析同样得出结论，PBMT可能加速排齐阶段的牙齿移动，并可能减少治疗时间，同时强调需要更好的方案标准化。总体而言，当前文献表明PBMT可能是加速CAT期间排齐的有前景的辅助手段，特别是对于使用近红外家用系统的成人；然而，证据仍不够充分以支持明确结论，尤其是与固定矫治器可用的更强证据基础相比。疼痛和舒适度结果报告较少一致，且仍难以解读。早期随机研究表明，在加速排齐的同时可减轻疼痛，综述级来源将改善的舒适度和依从性描述为PBMT的可能优势。Caccianiga等报告，PBMT可能通过减少白天需要佩戴矫治器的小时数，使矫治器治疗更舒适。然而，CAT期间的疼痛感知受PBMT本身之外的多种变量影响，包括个体疼痛阈值、生物学变异性、施加的正畸力大小、牙齿移动的类型和复杂性以及治疗阶段。此外，疼痛和舒适度结果使用不一致的工具、报告间隔和研究方案进行评估，这限制了研究间的直接比较，并阻止了明确结论。这些因素强调了需要进一步设计良好的对照研究，以阐明PBMT在CAT中是否提供可重复的镇痛益处。

6. PBMT与生物安全性：根吸收与组织效应
围绕任何加速策略的主要担忧之一在于，更快的移动是否以增加根吸收或其他不良生物效应为代价。在关于隐形矫治器的PBMT文献中，这一问题主要通过基于CBCT的根体积研究来解决；研究人员未发现PBMT组与对照组之间根体积变化的统计学显著差异。Rossi等证明，使用OrthoPulse的隐形矫治器患者每3至5天更换矫治器，与每7至10天更换矫治器的匹配对照组相比，治疗前后根体积无统计学显著差异。后来的回顾性队列初步研究得出了相同的一般结论：未检测到临床相关的正畸诱导性外根吸收，且PBMT组与对照组之间根体积平均百分比变化无显著差异。这些发现具有临床意义，因为它们解决了否则会限制加速方案采用的中心权衡问题。同时，安全性证据仍然是初步的。两项研究样本量均较小，依赖半自动CBCT分割，并承认测量误差和有限样本量是重要限制因素。此外，根体积变化仅是正畸诱导性外根吸收的间接替代指标，且现有研究未确定超出所检查治疗窗口的长期结果。因此，适当的解读是谨慎的放心，而非安全等价性的确定证据。

7. PBMT与其他加速方法的比较
关于隐形矫治器加速的文献将PBMT置于旨在缩短正畸治疗的辅助干预措施的更广泛领域中。其中，低强度脉冲超声（LIPUS）是隐形矫治器环境中直接可比的替代方案。在84例CAT患者的回顾性研究中，LIPUS和PBMT均减少了总治疗时间，且获益幅度相似：LIPUS组减少26%，PBMT组减少26.6%。重要的是，两种辅助方法之间无统计学显著差异。这种比较是有用的，因为它表明PBMT在加速矫治器治疗方面并非独特，但它可能是更实用和非侵入性的选择之一。与手术方法不同，PBMT不需要组织创伤；与药理学方法不同，它不依赖于全身药物暴露；与某些机械密集型方法不同，它可以在选定设备中居家自行使用。因此，PBMT的实际优势可能不在于优于所有替代方案，而在于其可用性、患者接受度和生物学合理性的有利平衡。尽管如此，比较文献仍然稀少。当前CAT证据基本上是在一个回顾性数据集中将PBMT与LIPUS进行比较，并在其他几项研究中与非加速对照组进行比较。几乎没有与其他加速正畸策略的直接头对头证据，并且几乎没有跨不同矫治器平台的稳健比较工作。因此，PBMT可被视为有前景，但尚非明确优越的加速技术。

8. 局限性与未来方向
关于PBMT和隐形矫治器加速的文献令人鼓舞，但方法学上不平衡。最严重的局限性是方案异质性：在明确的CAT报告中，波长范围从810 nm到850 nm，但不同研究的剂量、频率和递送系统存在显著差异。由于PBMT似乎高度依赖于参数，这种变异使得难以确定是否可以将阳性研究的结果推广到其他设备或方案。第二个局限性是成人Invisalign队列占主导地位。青少年、更复杂错颌畸形患者以及其他矫治器系统的使用者代表性不足，因此当前发现对更广泛正畸人群的适用性仍不确定。第三个局限性是结果不一致：一些研究强调早期排齐率，另一些强调总治疗时间，还有一些强调疼痛或根体积，这使得综合在概念上简单但定量上困难。因此，未来研究应侧重于标准化的随机试验，采用一致的矫治器更换方案、明确报告的PBMT参数以及可比较的结果定义。最具信息量的设计应在同一隐形矫治器平台内直接比较波长、能量密度和应用频率。还需要更长的随访以解决安全终点，特别是累积根吸收和治疗后稳定性。此外，未来研究应更系统地报告以患者为中心的结果，包括舒适度、依从性、治疗负担和满意度，因为这些因素对于成人CAT人群的吸引力至关重要。

9. 结论
当前文献表明，PBMT是加速CAT期间牙齿移动的有前景的辅助手段，最有力的证据来自成人Invisalign方案和780至830 nm的近红外波长范围。在临床报告中，PBMT与更快的排齐率、更短的治疗时间以及可能的舒适度改善相关。可用的安全性数据令人放心，因为基于CBCT的研究未检测到PBMT组与对照组之间根体积变化的显著差异。即便如此，该领域仍受方案异质性、样本量小和长期安全性数据有限的制约。最合理的结论是，PBMT可以加速隐形矫治器牙齿移动，但最佳剂量、波长和方案尚未确定。阐明这些问题需要标准化的多中心试验，在可比的治疗条件下评估效率和生物安全性。