在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展和人民生活質(zhì)量不斷提高的背景下，人們對正畸美學(xué)的要求也越來越高，正畸是介于美學(xué)與醫(yī)學(xué)之間的一門學(xué)科，正畸治療的目的是實現(xiàn)一個良好的功能性咬合及均勻美感的面部外觀，對于正畸醫(yī)生而言，良好的側(cè)貌是評估矯治效果最重要的部分之一。

    正畸治療也逐漸成為改善個人形象的重要方式，并趨于量身定制，即個性化正畸治療。隨著工業(yè)科技的不斷進步，CAD/CAM和CBCT（cone beam computed tomography）在口腔正畸中的應(yīng)用日漸普及，為個性化和精準(zhǔn)的正畸矯治提供硬件保障，各類個性化矯治器也在此基礎(chǔ)上應(yīng)運而生。個性化矯治器是根據(jù)患者個人牙齒形態(tài)以及牙弓特征，以矯治目標(biāo)位為導(dǎo)向，通過個性化排牙實驗，利用3D數(shù)字化設(shè)計與打印技術(shù)，為患者量身定制的個性化正畸治療工具。

    目前主要有個性化舌側(cè)矯治器、無托槽隱形矯治器、個性化唇側(cè)矯治器這3種類型的個性化矯治器被應(yīng)用于臨床。這3類個性化矯治器的誕生，使正畸治療方式、治療手段更加多樣化。筆者將就個性化舌側(cè)矯治器、無托槽隱形矯治器以及個性化唇側(cè)矯治器的發(fā)展歷程、設(shè)計原理及特點作進一步綜述。

    1.個性化舌側(cè)矯治器

    1.1發(fā)展歷程

    1973年美國Kurz醫(yī)生首次在牙齒舌側(cè)面粘接改良的方絲托槽進行牙齒矯正并獲得舌側(cè)矯治器專利，1979年日本學(xué)者Fujita在美國正畸學(xué)雜志上提出了舌側(cè)蘑菇弓絲，之后舌側(cè)矯治陷入一段長達二十年的低谷期。直到2001年德國Dirk Wiechmann醫(yī)生將CAD/CAM、3D掃描技術(shù)和機械手弓絲成型三者結(jié)合，成功研制出個性化舌側(cè)矯治系統(tǒng)，并在2004年正式將其推向市場，成為全球第一款個性化舌側(cè)矯治系統(tǒng)。中國也在舌側(cè)矯治器國產(chǎn)化上作出了一定的努力，于2009年由廣州瑞通公司聯(lián)合北京大學(xué)與華南理工大學(xué)兩所院校自主研發(fā)出eBrace個性化舌側(cè)矯治器。eBrace個性化舌側(cè)矯治器原理與Incognito矯治器相似，研發(fā)后在國內(nèi)得到大量使用，目前已遠銷以色列和歐美市場。

    1.2設(shè)計原理

    個性化舌側(cè)矯治器是通過患者硅橡膠印模翻制出超硬石膏模型作為排牙原始模型，利用三維激光掃描儀全方位掃描排牙后的石膏模型，再利用計算機將掃描模型影像進行三維重建，掃描結(jié)果由STL格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入Pro/Engineer軟件，通過軟件對其進行計算機輔助設(shè)計，根據(jù)每顆牙齒舌側(cè)面解剖形態(tài)與上下頜牙弓形態(tài)，分別設(shè)計個性化舌側(cè)底板及托槽體部，并將兩者結(jié)合，利用CAD/CAM快速成型機將虛擬托槽系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成蠟型，再去蠟鑄造個性化舌側(cè)金屬托槽。它通過數(shù)字化設(shè)計，依據(jù)個體牙弓形態(tài)進行個性化排牙與托槽定位，根據(jù)不同個體牙齒形態(tài)的變異，以及由于外傷、磨耗、齲壞等原因?qū)е碌难荔w形態(tài)改變進行個性化托槽的設(shè)計，并制作個性化矯治弓絲，進行個性化粘接。

    個性化舌側(cè)矯治器采用間接粘接技術(shù)將矯治器粘接至牙齒舌側(cè)，通過個性化舌側(cè)間接粘接技術(shù)可減少釉質(zhì)脫礦的風(fēng)險，在保證完全隱形的基礎(chǔ)上提高了治療效率，降低了治療過程并發(fā)癥的發(fā)生率。

    1.3矯治器特點

    個性化舌側(cè)矯治器可適用于各年齡段以及絕大多數(shù)錯畸形的治療，個性化舌側(cè)矯治適應(yīng)癥與唇側(cè)矯治一致，且在骨性Ⅱ類拔雙尖牙內(nèi)收前牙與改善深覆合的治療中效果尤為明顯。在骨性高角上頜前突的病例治療中，個性化舌側(cè)矯治器矯治還可避免常見的“拱形效應(yīng)”，達到較好的治療效果。個性化舌側(cè)矯治器不僅提高了患者舒適度，而且降低了發(fā)音和咀嚼時的不適感，治療全程可以做到完全隱形。因為能夠達到高效與舒適的統(tǒng)一，可以滿足一部分特殊職業(yè)患者對正畸治療的需求。就美學(xué)角度而言，個性化舌側(cè)矯治器在舌側(cè)，避免了托槽對唇側(cè)的作用而使唇齒之間可以處于相對自然的狀態(tài)，以便更好的觀察與調(diào)整唇齒軟硬組織之間的關(guān)系，并有效控制前牙轉(zhuǎn)矩從而改善側(cè)貌突度。

    但個性化舌側(cè)矯治器的不足之處在于其工藝成本高，且臨床醫(yī)生很難直接彎制弓絲而依賴于機械手，這無疑將在一定程度上影響其大量推廣。雖然個性化舌側(cè)矯治器在托槽底板上做了改良，但不可否認的是托槽一旦脫落，再粘接的難度將大大增加，矯治效果也因此降低。

    一方面，個性化舌側(cè)矯治器由于在力學(xué)機制上與傳統(tǒng)唇側(cè)矯治器不同，常需要配合微種植支抗，特別是在滑動內(nèi)收上前牙時要求需要相對精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)矩控制。另一方面，個性化舌側(cè)矯治器目前只通過對牙冠解剖以及牙弓形態(tài)指導(dǎo)設(shè)計，而未完全獲得牙根以及牙槽骨的解剖生理信息。CBCT指導(dǎo)個性化舌側(cè)矯治器的設(shè)計將是個性化舌側(cè)矯治器未來發(fā)展的趨勢。通過了解牙根在牙槽骨內(nèi)的排列狀況以及牙槽骨的解剖特征，提高矯治器、牙齒、頜骨3者的匹配度，可提升矯治器以及矯治技術(shù)的矯治效能和安全性能。

    2.無托槽隱形矯治器

    2.1發(fā)展歷程

    美國Kesling醫(yī)師在1945年發(fā)明牙齒正位器，通過利用天然橡膠等硬質(zhì)材料作為矯治器來移動牙齒，隨著研究的深入，sheridan等發(fā)明了Raintreeessix矯治技術(shù)。直到1997年現(xiàn)代無托槽隱形矯治技術(shù)在美國誕生，由兩位斯坦福大學(xué)學(xué)生以Invisalign隱適美無托槽隱形矯治系統(tǒng)為注冊商標(biāo)成立Align公司，把無托槽隱形矯治器商業(yè)產(chǎn)品化，并取得巨大成功。

    直至2017年，全球Invisalign矯治患者累計已超500萬例。中國在2002年開始無托槽隱形矯治器的研究工作。北京時代天使生物科技有限公司聯(lián)合首都醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院、清華大學(xué)激光快速成型中心對國產(chǎn)無托槽隱形矯治技術(shù)進行研究與開發(fā)，并成功研發(fā)出EAB型無托槽隱形矯治器，其矯治技術(shù)獲得國家發(fā)明專利和實用新型專利。如今中國自主知識產(chǎn)權(quán)無托槽隱形矯治器已快速發(fā)展，繼時代天使之后出現(xiàn)一批如正雅、易而戴等品牌的無托槽隱形矯治器。盡管不同品牌的矯治器以及生產(chǎn)公司之間工藝流程與制作環(huán)節(jié)不盡相同，但都在不同層面推動了國產(chǎn)無托槽隱形矯治技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

    2.2設(shè)計原理

    無托槽隱形矯治器通過硅橡膠（polyvinylsiloxane，PVS）印模技術(shù)將印模翻制出的超硬石膏模型作為初始模型，也可通過iTero口內(nèi)掃描儀獲取牙齒及其周圍軟組織的相應(yīng)數(shù)據(jù)，將矯治信息與數(shù)據(jù)上傳至數(shù)字化平臺，經(jīng)過數(shù)字化后臺處理、數(shù)字化排牙、目標(biāo)位確定與附件選擇，最后利用CAD/CAM軟件系統(tǒng)、激光快速成型技術(shù)加工母模、熱壓成型技術(shù)加工矯治器。無托槽隱形矯治器以附件作為固位裝置，通過附件模版間接粘接附件，即間接粘接技術(shù)，增加無托槽隱形矯治器熱壓膜材料變形后的回彈力與牙齒二者之間的相互作用。在矯治器的作用下，牙齒可在2周內(nèi)被移動0.25mm，并通過持續(xù)的小范圍移動達到矯治作用。

    2.3矯治器特點

    2.3.1優(yōu)點

    ①美觀安全。矯治器趨近于透明，可滿足矯治過程的美觀要求；②可摘戴式矯治，所產(chǎn)生的力是間歇力，對牙周組織損傷較小，相比于固定矯治，無托槽隱形矯治出現(xiàn)牙根吸收概率低；③可用于輕度至中度深覆合的治療；④易于保持口腔衛(wèi)生，患者佩戴期間口腔衛(wèi)生清潔方便，對牙周組織的健康起到保護作用。與固定矯治患者相比，使用無托槽隱形矯治器患者牙周健康明顯優(yōu)于固定矯治患者；⑤無礙發(fā)音；⑥節(jié)省復(fù)診操作時間；⑦適用于正畸⁃牙周聯(lián)合治療患者；⑧適用于固定矯治復(fù)發(fā)后二次矯治簡單排齊病例；⑨可有效擴大上頜牙弓，特別是在尖牙與前磨牙區(qū)，對后牙頰側(cè)傾斜有較好的控制；⑩對矢狀向移動效能明顯，在非拔牙病例推磨牙向遠中的治療中，上頜第一磨牙遠中移動效果明顯；對牙列Ⅲ度擁擠的患者，通過采取個性化減數(shù)拔牙治療，亦可獲得滿意的矯治療效。

    2.3.2缺點

    無托槽隱形矯治器不足之處在于：①費用較高；②需要患者較高的依從性，往往也決定治療的效果；③對減數(shù)患者，無托槽隱形矯治減數(shù)部位的近遠中方向較難控制。由于材料性能原因，牙齒容易發(fā)生傾斜移動，易出現(xiàn)類似“過山車”效應(yīng)等；④垂直向移動較難實現(xiàn)，特別是對于前牙的伸長；⑤前牙轉(zhuǎn)矩與尖牙、前磨牙扭轉(zhuǎn)的糾正難準(zhǔn)確表達；⑥難以獨立完成矯形治療，因矯形治療力量值一般大于500g，現(xiàn)階段無托槽隱形矯治器較難滿足條件。盡管尚有諸多不足之處，但隨著口腔材料學(xué)和口腔生物力學(xué)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，無托槽隱形矯治器將日趨成熟和完善，也將被越來越多人所接受。

    3.個性化唇側(cè)矯治器

    3.1發(fā)展歷程

    個性化唇側(cè)矯治器，是傳統(tǒng)唇側(cè)矯治與數(shù)字化相結(jié)合的新型矯治器。目前這類矯治器主要以O(shè)rmco公司生產(chǎn)的Insignia矯治器為代表，由Dr.Craig Andreiko在1987年發(fā)明，經(jīng)過二十余年的發(fā)展在國外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床，而國內(nèi)近幾年也開始關(guān)于個性化唇側(cè)矯治器的報道。Insignia矯治器是此類矯治器中最為大眾所熟知，它基于理想的牙齒排列狀態(tài)，通過數(shù)字化技術(shù)，反向設(shè)計，生產(chǎn)個性化矯治器，實現(xiàn)真正的可視化治療目標(biāo)。

    Insignia矯治器在技術(shù)上取得重大突破，將口內(nèi)三維掃描數(shù)據(jù)與CBCT數(shù)據(jù)準(zhǔn)確融合，不僅可以根據(jù)患者牙齒位置設(shè)計托槽角度、底板厚度，還可以依據(jù)患者牙根位置設(shè)計托槽轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)牙齒三維方向上的精準(zhǔn)控制，是真正意義上的直絲弓矯治器。同時，還可以對治療完成后的冠根排列、咬合接觸、微笑曲線等提供直觀的參考。對醫(yī)生評估治療方案，判斷患者治療結(jié)果都提供了極大的幫助。

    3.2設(shè)計原理

    醫(yī)生取硅橡膠牙齒模型、咬合關(guān)系或通過口內(nèi)掃描儀上傳到3D數(shù)字化軟件平臺，設(shè)計矯治最終平面?；诨切螒B(tài)，設(shè)計3D可視化的理想排牙狀態(tài)，以此為基礎(chǔ)，設(shè)計適合患者的個性化弓絲平面位置、弓絲序列形態(tài)、個性化托槽轉(zhuǎn)矩，幫助臨床醫(yī)生實現(xiàn)目標(biāo)治療。通過個性化設(shè)計，根據(jù)錯頜畸形的類型，按照牙齒解剖形態(tài)與弓形特征以及面部美學(xué)來設(shè)計個性化粘接導(dǎo)板，通過個性化導(dǎo)板間接粘接至牙齒頰側(cè)，做到精準(zhǔn)粘接，使托槽各項數(shù)據(jù)準(zhǔn)確表達。

    面部美學(xué)設(shè)計，包括三維方向美學(xué)比例協(xié)調(diào)性，特別是面下部1/3區(qū)域。通過牙列的排齊，牙齒軸傾、轉(zhuǎn)矩角度的調(diào)整，控制好平面和覆覆蓋關(guān)系，使牙齒、牙槽骨等硬組織與唇頰黏膜等軟組織均衡協(xié)調(diào)，達到符合患者自身美學(xué)形態(tài)特征的治療。在序列弓形的設(shè)計上，醫(yī)生可將治療計劃在數(shù)字化設(shè)計平臺給予指導(dǎo)說明，最終決定牙弓形態(tài)。

    3.3矯治器特點

    個性化唇側(cè)矯治器可提高牙齒移動速率以達到生理性矯治目標(biāo)，在提高矯治準(zhǔn)確度的同時增加矯治患者的舒適度。個性化唇側(cè)矯治器根據(jù)排牙實驗、牙齒解剖結(jié)構(gòu)來設(shè)計托槽數(shù)據(jù)和托槽粘接高度以及轉(zhuǎn)矩代償，由于精準(zhǔn)的設(shè)計與良好的弓絲形態(tài)匹配，在牙齒移動過程中保證牙齒在松質(zhì)骨中移動，避免了骨開裂等并發(fā)癥的發(fā)生，也大大加快了牙齒移動速度。

    個性化唇側(cè)矯治器的適用范圍與傳統(tǒng)唇側(cè)矯治器一樣，但個性化唇側(cè)矯治器托槽與個性化設(shè)計弓絲的高效表達，無需在弓絲上彎制各種曲，無需重粘托槽進行轉(zhuǎn)矩、軸傾、鄰接關(guān)系等調(diào)整，可做到拖槽與鋼絲一致精準(zhǔn)表達，既保證精準(zhǔn)的正畸治療又提高矯治效率。其治療時間相比于傳統(tǒng)唇側(cè)矯治器明顯減少。

    據(jù)報道，Insignia相比傳統(tǒng)唇側(cè)矯治器矯治時間可縮短30%，但也有文獻報道Insignia矯治器回顧性研究表明其矯治效率還不能被完全證實。個性化唇側(cè)矯治器也存在不足之處，相比于前面兩類個性化矯治器，個性化唇側(cè)矯治器在美觀功能上略顯不足。目前個性化唇側(cè)矯治器的生產(chǎn)成本相對較高，在當(dāng)前的臨床應(yīng)用中還無法完全被大部分患者所能接受。

    4.總結(jié)

    綜上所述，在數(shù)字化工業(yè)以及材料學(xué)不斷發(fā)展背景下誕生的個性化矯治器，在社會物質(zhì)文化發(fā)展推動下逐漸成長，在大眾審美需求驅(qū)動下不斷成熟。以上所提到的3種個性化矯治器雖然風(fēng)格不一，均各有特色，但都是以矯治目標(biāo)位為導(dǎo)向，采用數(shù)字化個性化排牙實驗，通過數(shù)字化后臺的大數(shù)據(jù)，根據(jù)患者的牙齒、牙槽特征，設(shè)計個性化矯治器。

    個性化矯治器在一定程度能更好的控制轉(zhuǎn)矩、軸傾以及牙合平面，從而達到精準(zhǔn)高效的正畸效果。CAD/CAM與CBCT為個性化矯治器提供硬件基礎(chǔ)保障，個性化矯治器為醫(yī)生提供更多的矯治工具和方式，使患者的矯治選擇更加多樣化，在此基礎(chǔ)上，正畸治療手段和方式也更加多樣化。不過值得注意的是，個性化矯治在提供給醫(yī)生方便的同時，也對正畸醫(yī)生提出更高的要求，因為個性化矯治器的使用要求正畸醫(yī)生在矯治前期需要投入更多的精力對矯治過程進行整體規(guī)劃，并在治療過程中不斷優(yōu)化矯治方案。

    本文對個性化矯治器的設(shè)計原理和矯治特點做了簡單的綜述，以便讀者更好地了解個性化矯治器本身的優(yōu)缺點以及適應(yīng)證，以便在正畸治療中揚長避短，克服個性化矯治器的弊端，從而提高正畸治療效果。隨著工業(yè)技術(shù)不斷進步和醫(yī)學(xué)材料學(xué)優(yōu)化，個性化矯治器將會有更加寬廣的發(fā)展前景，向著精準(zhǔn)正畸矯治目標(biāo)不斷邁進。