В 1999 году съемные ортодонтические аппараты, изготовленные в цифровом виде, стали коммерчески доступными для компании Align (Align Technology Inc., Темпе, Аризона). Первоначально эта система была разработана для решения нерастущих случаев с умеренной и умеренной скученностью или тесными небольшими пространствами в качестве эстетической альтернативы традиционным стационарным приборам. Благодаря десятилетиям совершенствования систем автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM), стоматологических материалов и планирования лечения, с тех пор терапия прозрачными элайнерами (CAT) используется для лечения более 10 миллионов пациентов с различными аномалиями прикусаво всем мире1. Недавнее ретроспективное исследование показало, что CAT так же эффективна, как и стационарная аппаратная терапия для подростков с легкими аномалиями прикуса, со значительно улучшенными результатами в выравнивании зубов, окклюзионных отношениях и overjet2. Количество приемов, визитов в отделение неотложной помощи и общее время лечения также имели лучшие результаты для пациентов, получающих прозрачную элайнерную терапию. Несмотря на то, что КТ может быть использована для лечения неэкстракционных, легких и умеренных аномалий прикуса у нерастущих пациентов 3,4 и сокращения продолжительности лечения и времени пребывания в кресле5, остается неясным, является ли лечение таким же эффективным, как золотой стандарт обычных лабиальных брекетов 4,6,7,8,9, особенно для переднезадней и вертикальной коррекции10.
ClinCheck — это программная платформа, разработанная компанией Align для предоставления врачам виртуального трехмерного (3D) моделирования предполагаемых движений зубов. В первую очередь он связан с исходным состоянием пациента и назначенным врачом планом лечения, а также может быть инструментом визуальной коммуникации для пациента. Любое несоответствие между прогнозируемыми и достигнутыми результатами может потребовать коррекции, уточнения или перехода на стационарную аппаратную терапию. Следовательно, надежность предсказаний программного обеспечения привлекает все большее внимание исследователей. С момента публикации в 2005 г. систематического обзора Лагравера и Флорес-Мира11 исследования соответствия между прогнозируемыми моделями и моделями после лечения измерялись различными способами, включая длину дуги, межклыковое расстояние, неправильный прикус, перегиб, отклонение от средней линии12, балл по объективной системе оценки Американского совета по ортодонтии (ABO-OGS)13, верхнюю и нижнюю межзубную ширину14, а также измерения, полученные с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии15.
Сравнения также проводились путем наложения 3D-моделей 16,17,18,19,20,21. Например, многие современные программные платформы, такие как ToothMeasure (внутреннее программное обеспечение, разработанное компанией Align Technology), могут воспроизводимо накладывать две цифровые модели, используя выбранные пользователем опорные точки на необработанных зубах, нёбных морщинах или зубных имплантатах. Поскольку предсказанные и достигнутые модели обычно не включают небные поверхности, во многих предыдущих исследованиях 15,16,17,18 в качестве эталонов для наложения использовались необработанные боковые зубы, включая возможность добавления ошибок из-за относительных движений этих зубов. Эти исследования были ограничены передними отделами дуги в относительно простых случаях с интервалом или скученностью от легкой до умеренной.
Grünheid et al. использовали математическое наложение для количественной оценки расхождений между виртуальными планами лечения и фактическими результатами лечения для оценки точности КТ полного зубного ряда без стабильных анатомических структур в цифровых моделях20. Haouili et al. использовали тот же метод в наиболее подходящем алгоритме в программном обеспечении Compare для проведения проспективного последующего исследования эффективности перемещения зубов с помощью CAT21. Цель состояла в том, чтобы предоставить обновленную информацию о точности, связанной с новыми технологиями, такими как SmartForce, материалы для выравнивания SmartTrack и цифровое сканирование. Их результаты об улучшении общей точности с 41%17 до 50%21 были обнадеживающими, но не отрицают возможности того, что некоторые перемещения зубов все еще не могут быть удовлетворительно достигнуты с помощью прозрачной системы элайнеров.
Когда цифровые модели прогнозируются и достигаются, они включают в себя общий 3D-эталон, независимый от зубного ряда, такой как нёбные морщины, зубные имплантаты или тори; Они могут быть совместно зарегистрированы в системе координат многих подходящих программных платформ. Если затем сегментировать интересующий зуб из одного и математически трансформировать его в соответствии с его смещенной версией в другом, матрица преобразования содержит полную информацию, необходимую для описания всей 3D-транспозиции. Его содержание может быть выражено в виде трех переводов и трех вращений, описанных формальным соглашением. В качестве примера можно привести программное обеспечение для 3D-управления Invisalign ClinCheck Pro, где числовые параметры, указывающие 3D-движения зубьев, необходимые для перемещения зубов в заданное положение, отображаются в таблице перемещения зубьев.
Несмотря на то, что начальная и конечная (прогнозируемые) модели из программного обеспечения для планирования используют общую систему координат, предоставляемую одной и той же программной платформой, отсутствие у них нёбо ограничивает возможность совместной регистрации с любой другой цифровой моделью зубного ряда, если они не обладают идентичным зубным рядом. В этом контексте была выдвинута гипотеза о том, что наложение программно-прогнозируемых и пост-обработанных (достигнутых) моделей будет осуществимым. Такая целесообразность обусловлена наличием двух пар: начальной и конечной (автоматически накладываемых при экспорте из программного обеспечения для планирования) и еще одной пары моделей предварительной обработки и достигнутых (наложенных с помощью нёбных руг). Эти пары могут быть зарегистрированы с использованием зубного ряда до лечения в качестве эталона, чтобы выровнять их с исходной моделью Invisalign. Впоследствии может быть проведена сегментация отдельных зубов для оценки различий в их положении и ориентации. Эта оценка включает в себя транспонирование зубов между моделями, а матрицы преобразований позволяют провести численную количественную оценку перемещений и переориентаций.
В этом протоколе был представлен подход к оценке эффективности КАТ в лечении легких и умеренных аномалий прикуса как у подростков, так и у взрослых, с особым акцентом на боковые зубы верхней челюсти. Нулевая гипотеза заключалась в том, что после первой серии прозрачных элайнеров не было никакой разницы между достигнутым и прогнозируемым программным обеспечением положением зубов в верхнечелюстных боковых зубах.