DOI: https://doi.org/10.1186/s40510-025-00569-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40591123
تاريخ النشر: 2025-07-01
المؤلف: Waseem Saleh Al-Gumaei وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في الفجوات بين حركات الأسنان العلوية المصممة والمحققة في المرضى الذين يخضعون لاستخراج الضرس الأول خلال السلسلة الأولية من علاج Invisalign®. باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد للأسنان بالكامل، شملت الأبحاث 33 مريضًا بالغًا يعانون من سوء الإطباق من الفئة الأولى. تم تحليل النماذج باستخدام برنامج ClinCheck® وبرنامج Geomagic Studio Software 2014، مع تحديد الدلالة الإحصائية عند قيمة P < 0.05. كشفت النتائج عن انحرافات كبيرة في الحركات الزاوية الميسيو-دستالية والبوكولو-لينية، خاصة لمعظم الأسنان باستثناء U1 و U6، بينما كانت الحركات البوكولو-لينية الخطية تحت السيطرة بشكل فعال. تشمل العوامل المؤثرة التي تم تحديدها استخدام أجهزة التثبيت المؤقتة (TADs)، جيل المحاذاة (G6)، تصميم المرفقات، العضة الزائدة، والجنس. تؤكد النتائج على أهمية تتبع الجذور ثلاثية الأبعاد في تخطيط العلاج التقويمي، حيث قد تتجاهل التحليلات التقليدية المعتمدة على التاج الفجوات الحرجة على مستوى الجذر. تدعو الدراسة إلى تصميمات مخصصة للمحاذاة وتؤكد على ضرورة اعتماد الأطباء استراتيجيات علاجية استباقية، مثل تحسين المرفقات وتوقع التصحيح المفرط في الحركات عالية المخاطر. يتم تشجيع الأبحاث المستقبلية للتحقق من صحة النموذج ثلاثي الأبعاد عبر سيناريوهات سريرية متنوعة وتطوير خوارزميات تكيفية تعزز القدرة على التنبؤ في حالات الاستخراج المعقدة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الشعبية المتزايدة للمحاذيات الشفافة (CA) في العلاج التقويمي، مع تسليط الضوء على مزاياها مقارنة بالأجهزة الثابتة، مثل تحسين الجمالية والراحة. بينما تقدمت CA لمعالجة الحالات الأكثر تعقيدًا، بما في ذلك تلك التي تتطلب استخراج الأسنان، لا تزال هناك تحديات في تحقيق وضعيات الأسنان ثلاثية الأبعاد المثلى بسبب زيادة التعقيد ومدة العلاج. تعتبر فعالية وتوقع حركة الأسنان أمرًا حاسمًا لتحديد أهداف العلاج ومدة العلاج والتكاليف.
ركزت الدراسات السابقة بشكل أساسي على حركة التاج في حالات استخراج الضرس، كاشفة عن الفجوات بين الحركات المتوقعة والمحققة. ومن الجدير بالذكر أن هذه التقييمات اعتمدت على نماذج التاج القديمة ولم تفحص بدقة العوامل المؤثرة في حركة الأسنان. أدت التقدمات الأخيرة في التكنولوجيا، وخاصة دمج التعلم العميق مع الأشعة السينية داخل الفم والأشعة المقطعية المخروطية (CBCT)، إلى تطوير نموذج شامل يتضمن التاج والجذور والعظم السنخي. ومع ذلك، لا تزال قابلية التنبؤ بحركات الأسنان باستخدام هذا النموذج المحدث غير مفحوصة. تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة حركات الأسنان ثلاثية الأبعاد المصممة والمحققة (التاج والجذر) في الأسنان العلوية للمرضى الذين خضعوا لاستخراج الضرس الأول باستخدام محاذيات Invisalign®، مع التحقيق أيضًا في العوامل المختلفة التي قد تؤثر على هذه الحركات.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” التصميم التجريبي والمواد المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا منهجيًا لجمع البيانات، مما يضمن أن الأساليب كانت قوية وقابلة للتكرار. تم تفصيل تقنيات محددة، مثل التحليلات الإحصائية والبروتوكولات التجريبية، لتسهيل فهم الدراسة وتكرارها.
تضمنت المواد المستخدمة في البحث كل من المعدات المخبرية القياسية والأدوات المتخصصة المصممة وفقًا لمتطلبات التجربة. كانت اختيار المواد أمرًا حاسمًا لسلامة النتائج، وقد قدم المؤلفون قائمة شاملة بهذه العناصر، مع مواصفاتها. تدعم هذه الوثائق الدقيقة صحة النتائج وتسمح للدراسات المستقبلية بالبناء على هذا العمل.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تقييم 33 مريضًا بالغًا (11 ذكور و22 إناث) مع إجمالي 396 سنًا. أظهرت البيانات الديموغرافية متوسط عمر 26.38 ± 6.45 سنة للذكور و23.77 ± 5.76 سنة للإناث. تم تقييم موثوقية قياسات حركة الأسنان، مما أسفر عن “توافق ممتاز” مع معامل الارتباط الداخلي (ICC) الذي يتجاوز 95% ومستوى دلالة P < 0.05. قارن تحليل حركة الأسنان، الموضح في الجدول 3، الحركات المصممة بالحركات المحققة لمجموعة متنوعة من الأسنان العلوية (U1، U2، U3، U5، U6، وU7). شمل هذا المقارنة كل من القياسات الزاوية (MD° وBL°) والقياسات الخطية (MD-mm، BL-mm، وIE-mm)، كاشفًا عن اختلافات ذات دلالة إحصائية عبر هذه المعايير.
المناقشة
حللت الدراسة بأثر رجعي 33 مريضًا تقويميًا لمقارنة الحركات ثلاثية الأبعاد المصممة والمحققة للأسنان العلوية خلال العلاج باستخدام المحاذيات الشفافة (Invisalign®). تم تحديد حجم العينة باستخدام برنامج G*power، مما يضمن أساسًا إحصائيًا قويًا. شمل العلاج استخراج الضروس واستخدم تقنيات تقويمية متنوعة، بما في ذلك أجهزة التثبيت المؤقتة (TADs) والمرابط، مع الالتزام الصارم بالتزام المرضى. أشارت النتائج إلى وجود فجوات كبيرة بين الحركات المخطط لها والحركات الفعلية للأسنان، خاصة في الميل الميسيو-دستالي والانحدار البوكولو-ليني، حيث أظهرت الأسنان الأمامية انحدارًا أكبر نحو الخلف بينما أظهرت الأسنان الخلفية انحدارًا أكثر نحو الأمام. يشير هذا “التأثير الشبيه بالأفعوانية” إلى التحديات في تحقيق السيطرة الدقيقة على حركات الأسنان، مما يستلزم استراتيجيات التصحيح المفرط.
كشفت التحليلات الإحصائية أن عوامل مثل العضة الزائدة، والزيادة في المسافة بين الأسنان، ووجود TADs أثرت بشكل كبير على الفجوات في حركات الأسنان. على سبيل المثال، أثرت العضة الزائدة سلبًا على الفجوات الزاوية الميسيو-دستالية، بينما ارتبط غياب TADs بزيادة الفجوات في كل من الحركات الميسيو-دستالية والبوكولو-لينية. تؤكد الدراسة على أهمية مراعاة هذه العوامل في تخطيط العلاج التقويمي لتعزيز القدرة على التنبؤ وتقليل الآثار الجانبية. علاوة على ذلك، يمثل استخدام نموذج ثلاثي الأبعاد شامل (CRAM) يتضمن بيانات التاج والجذر والعظم السنخي تقدمًا كبيرًا مقارنة بالطرق التقليدية، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من التحقق السريري.
DOI: https://doi.org/10.1186/s40510-025-00569-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40591123
Publication Date: 2025-07-01
Author(s): Waseem Saleh Al-Gumaei et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
This study investigates the discrepancies between designed and achieved maxillary tooth movements in patients undergoing first premolar extraction during the initial series of Invisalign® treatment. Utilizing a 3D whole-tooth model, the research included 33 adult patients with Class I malocclusions. The models were analyzed using ClinCheck® software and Geomagic Studio Software 2014, with statistical significance set at a P-value < 0.05. The results revealed significant deviations in mesiodistal and buccolingual angular movements, particularly for most teeth except for U1 and U6, while linear buccolingual movements were effectively controlled. Influencing factors identified included the use of temporary anchorage devices (TADs), aligner generation (G6), attachment design, overbite, and gender. The findings underscore the importance of 3D root tracking in orthodontic treatment planning, as traditional crown-based analyses may overlook critical root-level discrepancies. The study advocates for personalized aligner designs and emphasizes the need for clinicians to adopt proactive treatment strategies, such as optimizing attachments and anticipating overcorrection in high-risk movements. Future research is encouraged to validate the 3D model across various clinical scenarios and to develop adaptive algorithms that enhance predictability in complex extraction cases.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the growing popularity of clear aligners (CA) in orthodontic treatment, highlighting their advantages over fixed appliances, such as improved aesthetics and comfort. While CA has advanced to address more complex cases, including those requiring tooth extractions, challenges remain in achieving optimal three-dimensional tooth positions due to increased complexity and treatment duration. The efficacy and predictability of tooth movement are crucial for determining treatment goals, duration, and costs.
Previous studies have primarily focused on crown movement in premolar extraction cases, revealing discrepancies between predicted and achieved tooth movements. Notably, these assessments have relied on outdated crown models and have not thoroughly examined the factors influencing tooth movement. Recent advancements in technology, particularly the integration of deep learning with intra-oral and cone-beam computed tomography (CBCT) scans, have led to the development of a comprehensive model that includes crowns, roots, and alveolar bone. However, the predictability of tooth movements using this updated model remains unexamined. This study aims to retrospectively compare designed and achieved three-dimensional movements of whole teeth (crown and root) in maxillary teeth of patients who underwent first premolar extraction with Invisalign® aligners, while also investigating the various factors that may influence these movements.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and materials utilized in the study. The researchers employed a systematic approach to gather data, ensuring that the methodologies were robust and reproducible. Specific techniques, such as statistical analyses and experimental protocols, were detailed to facilitate understanding and replication of the study.
Materials used in the research included both standard laboratory equipment and specialized tools tailored to the experimental requirements. The selection of materials was critical to the integrity of the results, and the authors provided a comprehensive list of these items, along with their specifications. This meticulous documentation supports the validity of the findings and allows for future studies to build upon this work.
Results
In this study, 33 adult patients (11 males and 22 females) with a total of 396 teeth were evaluated. The demographic data indicated an average age of 26.38 ± 6.45 years for males and 23.77 ± 5.76 years for females. The reliability of tooth movement measurements was assessed, yielding an “excellent agreement” with an Intraclass Correlation Coefficient (ICC) exceeding 95% and a significance level of P < 0.05. The analysis of tooth movement, detailed in Table 3, compared the designed movements to the achieved movements for various upper teeth (U1, U2, U3, U5, U6, and U7). This comparison included both angular measurements (MD° and BL°) and linear measurements (MD-mm, BL-mm, and IE-mm), revealing statistically significant differences across these parameters.
Discussion
The study retrospectively analyzed 33 orthodontic patients to compare designed and achieved 3D movements of maxillary teeth during treatment with clear aligners (Invisalign®). The sample size was determined using G*power software, ensuring a robust statistical foundation. The treatment involved premolar extractions and utilized various orthodontic techniques, including temporary anchorage devices (TADs) and elastics, with strict adherence to patient compliance. The findings indicated significant discrepancies between planned and actual tooth movements, particularly in mesiodistal tipping and buccolingual inclination, with anterior teeth exhibiting greater distal tipping and posterior teeth showing more mesial tipping. This “roller coaster effect” suggests challenges in achieving precise control over tooth movements, necessitating overcorrection strategies.
Statistical analysis revealed that factors such as overbite, overjet, and the presence of TADs significantly influenced the discrepancies in tooth movements. For instance, overbite negatively impacted mesiodistal angular discrepancies, while the absence of TADs correlated with increased discrepancies in both mesiodistal and buccolingual movements. The study emphasizes the importance of considering these factors in orthodontic treatment planning to enhance predictability and minimize side effects. Furthermore, the use of a comprehensive 3D model (CRAM) that incorporates crown, root, and alveolar bone data represents a significant advancement over traditional methods, although further clinical validation is warranted.