测量上颌后牙运动：使用腭和牙齿叠加的模型评估

摘要

这份手稿提出了一个全面的方案，使用数字模型叠加评估上颌后牙的三维 （3D） 运动，使用数字模型叠加，这是正畸学和牙颌面骨科的宝贵工具。

摘要

自 1999 年 Align Technology， Inc. 推出 Invisalign 隐适美以来，关于 Invisalign（隐形矫治器）治疗的精确度一直存在疑问和争论，尤其是与使用传统固定矫治器相比。这在涉及前后矫正、纵向矫正和横向矫正的情况下尤为重要，在这些情况下，精确的比较至关重要。为了解决这些问题，本研究引入了一个精心设计的方案，主要强调以数字方式叠加上颌后牙的运动，以促进准确的分析。样本包括 25 名患者，他们已经完成了第一批隐适美（透明）矫正器系列。使用上颚跷板和牙列作为稳定参考，以数字方式叠加四个上颌数字模型（治疗前、治疗后、ClinCheck 初始模型和最终模型）。使用软件组合进行模型叠加和齿分割。然后，变换矩阵表示实现的齿位和预测的齿位之间的差异。临床相关差异的阈值为线性位移的 ±0.25 mm，旋转的阈值为 ±2°。使用 Hotelling 的 T 平方检验和 Bonferroni 校正评估差异。旋转（2.036°±4.217°）和扭矩（-2.913°±3.263°）的平均差异在统计学和临床上均有统计学意义，p值分别为0.023和0.0003。前磨牙的去旋和所有后牙的扭矩控制不太可预测。线性测量的所有平均差异在统计学和临床上都不显著，除了第一磨牙似乎比其预测位置略受侵犯（0.256 mm）。对于轻度至中度咬合不正的非拔牙病例，透明矫正器系统似乎符合其对大多数平移牙齿运动和上颌后牙近中远端倾斜的预测。

引言

1999 年，Align（Align Technology Inc.，亚利桑那州坦佩市）将数字制造的可移动正畸矫治器推向市场。最初，该系统旨在解决轻度至中度拥挤或封闭小空间的非生长情况，作为传统固定边缘设备的美学替代方案。随着数十年来在计算机辅助设计和制造 （CAD/CAM）、牙科材料和治疗计划方面的改进，透明矫正器疗法 （CAT） 已被用于治疗全球超过 1000 万名各种咬合不正患者¹。最近的一项回顾性研究表明，对于患有轻度咬合不正的青少年人群，CAT 与固定矫治器治疗一样有效，在牙齿排列、咬合关系和过度喷射² 方面的结果显着改善。对于透明矫正器治疗患者来说，预约次数、急诊就诊次数和总体治疗时间也有更好的结果。尽管 CAT 可用于治疗非生长患者的非拔牙、轻度至中度错颌畸形 ^3,4，并缩短治疗持续时间和坐椅时间⁵，但尚不清楚该治疗是否与传统唇托的金标准一样有效 ^4,6,7,8,9，特别是对于前后和垂直矫正

研究方案

这项研究获得了不列颠哥伦比亚大学机构审查委员会的伦理批准（编号 H19-00787）。为了保密，研究中使用的所有样本都经过了去标识化程序。此外，在纳入研究之前，适当地获得了所有参与患者的知情同意。

注意：每位参与者都贡献了四个上颌数字模型，其中包括以下内容：

1. 预处理数字模型，使用iTero扫描上颚
2. 治疗后数字模型，使用iTero扫描上颚
3. 预处理模型，从计划软件中导出。
4. 预测模型，从规划软件导出。

该协议利用了多种软件工具的组合，其中包括 CloudCompare、Meshmixer 和 Rhinoceros。这些软件平台在促进配准过程和能够分割单个牙齿以分析其运动和方向方面发挥了关键作用。值得注意的是，这些软件工具可以与其他开源软件选项一起复制，前提是它们能够实现类似的目标。 图 1 显示了软件序列的工作流程。

1. 准备工作

1. 通过单击“ 工具”>“导出> STL”，从规划软件中获取立体光刻 （STL） 文件的初始和最终（预测）模型。
   注意：从计划软件导出的模型仅显示临床牙冠和虚拟牙龈，而没有上颚。
2. ....

讨论

腭腭在青春期具有独特的结构;它们在生长过程中保持不变，是个人识别的真实标记，被认为是上颌模型叠加的稳定解剖学参考 24,25,26,27。Dai 等人使用这种方法比较了第一前磨牙拔除后上颌第一磨牙和中切牙与透明矫正器的实现和预测的牙齿运动²⁸。通过Rapidform软件将实现的后处理模.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
CloudCompare	GPL software	Version 2.11	open-source software (https://www.cloudcompare.net/)
Meshmixer software	Autodesk, Inc.
Rhinoceros 5.0	Robert McNeel & Associates	Version 5.0