《四维正畸学许天民 2025观点》是正畸学领域的前沿著作。本书深入探讨了四维正畸学这一创新性理念,在传统三维空间矫正的基础上,融入时间维度,强调正畸治疗全程的动态变化与精细把控。书中详细阐述了从患者的诊断评估开始,运用先进的数字化技术进行精准分析,涵盖口腔颌面部结构在不同生长发育阶段的特征。在治疗方案制定方面,不仅介绍各类经典正畸技术,更着重展示新型矫治器的应用及多学科联合治疗策略。同时,通过大量丰富且典型的临床案例,生动呈现四维正畸学在实际应用中的效果与优势,包括对各类错颌畸形的有效矫治,以及对患者面部美观和口腔功能的全面改善。
2024 年底,科学技术文献出版社找到并告诉我,四维正畸 学观点已经第 5 次印刷了,建议我更新一版最新观点。考虑到 这 5 年我们课题组的师生们也一直在此方向上耕耘,无论是理 论体系还是临床应用都有新的进展,因此我决定接受科学技术 文献出版社的邀请。 2020 年提出四维正畸新视角时,我的感觉是我们把一只脚 迈进了四维正畸学门槛,之后就不知该往何处走了。因为在传 统正畸学的思维模式中,我们都习惯于把复杂问题分解为简单 问题去处理,比如错 分类,牙列三维形态太复杂,于是 Angle 医生把牙 关系简化为磨牙在矢状方向这一个维度的关系来进 行分类;比如拥挤度测量,我们从 面观(意味着先把三维牙 列简化到二维 平面),用四段法或六段法测量估计(意味着 把二维曲线再进一步简化为一维线段);比如 Spee 曲度,我们 从侧面观(意味着先把三维曲面简化到二维矢状面),再测量 牙弓最低点到切牙和磨牙连线的距离(意味着把二维曲线简化 为一维线段)。总之,这些都是降维分析的思路,从信息学角度, 必然会丢失一部分信息,原因大致可以认为是当人类的认知带 宽不足时,我们会对问题做一种简单化处理。但习惯成自然后, 很多人会把降维后的简化指标当成了金标准,而忽视了简化本身造成的信息丢失,更不愿去主动增加认知的维度。但随着三 维数字化影像和人工智能技术的发展,对人脑而言的信息带宽 限制对人工智能而言完全不是问题,从这个角度来看,我们对 错 畸形的诊断信息越全面,对错 畸形的治疗就可能会越精 准,就越有可能在人工智能时代为患者提供更好的正畸治疗。 降维思维方式的另一个弊端是把复杂的生物器官口颌 系统简化成了机械系统,然后用线性思维模型来解释复杂系统 的表现。线性思维有两个基本特征:一是创造因果关系, 比如因为牙齿在正畸力作用下会移动,所以支抗牙前移一定是 正畸力造成的;因为牙齿咬合与下颌运动有关联,所以错 畸 形和正畸治疗会引起颞下颌关节病。二是笃信确定性,相 信矫治器与牙齿移动之间遵循物理定律,正畸医生能够完全掌 控治疗结果。然而牙齿不是机械物体,它是复杂的口颌系统中 的一个组成部分,一个活的人体组织。当口颌系统行使复杂的 功能运动时,牙齿受到各种复杂的生理力而绝不只有矫治器的 机械力,并且它的位置也受很多生理性因素的限制,所以不确 定性大大增加了,我们期望的简单因果关系也就不复存在了, 取而代之的是复杂的多元相关关系,而这正是复杂系统的性质。 复杂系统有 3 个基本特征:第一,系统里有各种组成元素,比 如口颌系统中有牙、颌骨、肌肉等;第二,各个元素之间有各 种关系,牙、颌骨、肌肉通过各种关系组合在一起;第三,系 统有一个主要的功能,比如完成咀嚼功能。系统思维中有一个 很重要的概念是元素之间的关系比元素本身更重要,比如一颗 牙齿坏了,换一颗种植牙系统照样行使功能。复杂系统思维提示我们,把口颌系统简化到某个组成元素到实验室去研究一番, 再把结论用来指导临床的做法可能是无效的,因为把系统分解 到组成元素的过程中,会丢失元素之间的关系,而对系统而言, 元素之间的关系比元素本身还要重要。因此,对于临床正畸学 来说,循证医学研究比力学实验研究更加重要。 随着计算机信息技术的发展,人脑认知带宽不足的问题不 应该再成为限制我们全面认识错 畸形的障碍。所以,我们对 正畸学的认识不应再延续降维处理的思维惯性,而应积极拓展 更多维度的信息。从物理学的视角,最应该拓展的一个维度就 是时间,那正畸学有考虑时间维度的影响吗?从诊断学角度可 以说有,因为正畸医生会考虑年龄、牙龄、骨龄等,但从当今 世界上占据主导地位的直丝弓矫治器上,我们看不到任何时间 维度的考量。回顾固定矫治器的发展史我们不难看出,Angle 医生认为最新最好的矫治器是能够对牙位进行三维控制的 方丝弓矫治器;Andrews 医生用成人最佳自然 模型测量出的 牙齿角度预置方丝弓托槽而发明出的直丝弓矫治器,反映的则 是颌骨生长发育结束且骨型良好时的牙齿角度。然而正畸临床 绝大多数患者是青少年,即使是在成人患者中也有相当比例的 患者颌骨关系并不正常,如果说前者涉及的是颌骨生长期,后 者涉及的是颌骨生长型,这两个生长相关的变量在今天的主流 直丝弓矫正系统中显然被忽略了。而这两个变量在牙列上的特 征,正是四维正畸学所关注的牙列第四维变量。 牙列第四维变量提出后,我们就试图在常规正畸临床影像 资料中找到诊断方法,在 2020 版中我用相关测量项目创建了PASS 四维头影测量分析法,但这些新的测量项目以往没有人测 量过正常参考值,所以参考值那一栏都写了 NA,读者很难加以 应用。在 2025 版中,这个问题终于取得了实质性进展,我这里 强调实质性进展,是因为国内外发表的头影测量正常值都是由 作者本人制定样本筛选标准,难以避免具体实施人在挑选样本 时的主观判断的偏倚性问题;而我们这一次是基于中国正畸专 家共识筛选出了一个建立正常参考值的样本,然后测量出正常 参考值,所以我可以自豪地说 PASS 四维头影测量分析法中的正 常值是用目前已知的最新最好的方法建立起来的正常参考值。 从三维牙列特征到四维牙列特征,虽然只增加了一个维度 的信息,但对正畸学来说,却是从降维思维向升维思维的一次 重大转折。尤其重要的是,当正畸医生能将线性思维模式升级 到系统思维模式,正畸医生的世界观会随之发生潜移默化的改 变,很多困惑已久的临床问题可能因此迎刃而解,正畸治疗将 变得更加简捷高效。正畸医生的临床判断能力增强后,在面对 患者时也会展现出更高的职业自信。 本书引用的参考文献大多数出自我们课题组历届毕业的硕 士研究生、博士研究生或博士后在国内外专业期刊上发表的学 术论文,在此我要对他们的贡献表示衷心的感谢!
许天民,北京大学口腔医(学)院教授,主任医师,博 士研究生导师。 本科毕业于南京医学院(现南京医科大学)口腔系,留 校工作 2 年后考入北京医科大学口腔医(学)院 [ 现北京大学 口腔医(学)院 ] 口腔正畸科,师从黄金芳教授和林久祥教授, 毕业后留校工作至今。其间曾受李汉森国际基金会资助赴美 国加利福尼亚大学旧金山分校牙科学院正畸科做博士后研究 工作,师从美国正畸临床研究著名专家 Sheldon Baumrind 教 授;1996 年底申请到美国加利福尼亚大学旧金山分校 STARR基金会留学回国人员科研基金,回母校北京大学口腔医(学) 院口腔正畸科开展正畸临床研究工作。目前已从事正畸临床、 教学、科研工作 30 余年,培养正畸硕士研究生、博士研究生 60 余名,发表正畸临床研究论文 200 余篇。 曾任北京大学口腔医(学)院口腔正畸科主任,中华口 腔医学会口腔正畸专业委员会第四届主任委员,亚太正畸学会执行委员,世界正畸联盟理事,中国 Tweed 中心创建主任, 美国三维头影测量专家组初创会员。现任中华口腔医学会副 秘书长,美国凯斯西储大学牙科学院客座教授,Orthodontics and Craiofacial Research 杂志副主编,《中华口腔正畸学杂志》 副主编,American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics、European Journal of Orthodontics、《中华口腔医 学杂志》《现代口腔医学杂志》《国际口腔医学杂志》《中国 实用口腔科杂志》等编委,世界牙科联盟教育委员会常务委员, 美国 Tweed 国际基金会荣誉学术委员,International College of Dentists 院士。生理性支抗控制理论的创始人,于 2010 年推出生理性 支抗控制矫治系统,该系统的硬件获得多项中国及美国发明 专利及实用新型专利,20122018 年连续 6 次应美国正畸 学会邀请在美国正畸医师协会年会发言,介绍生理性支抗控 制理念和四维正畸概念,部分讲座内容纳入美国继续教育学 分项目;2017 年受 Springer 邀请,主编英文专著Physiologic Anchorage Control:A New Orthodontic Concept and its Clinical Application;该技术于 2022 年入围中国科学技术协 会科创中国先导技术榜单,并荣获北京市科技进步奖二 等奖、中华口腔医学会科技奖二等奖等 4 项省部级科研奖项。
错 畸形的本质与口腔正畸学 / 001
1. 从四维角度重新认识错 畸形 / 001
1.1 错 畸形的发生率 /002
1.2 错 畸形的降维分类方法及其局限性 /003
1.3 正畸学的认知升级 /004
2. 正畸治疗的不确定性与医疗风险 / 008
2.1 正畸专业的四维特点 /008
2.2 正畸治疗的四维目标 /009
2.3 正畸治疗目标与医疗纠纷 /029
3. 口腔正畸学现状 / 034
3.1 正畸医生需要四维认知能力 /035
3.2 隐形矫治器对正畸医生的新挑战 /036
4. AI 在口腔正畸学领域的应用与展望 / 039
4.1 AI 在口腔正畸学中的当前应用 /040
4.2 AI 在口腔正畸学中的未来发展趋势 /042
4.3 AI 研究在口腔正畸学中面临的挑战 /044
012 四维正畸学 2025 观点
正畸诊断与治疗计划 / 047
5. 错 畸形的常规诊断技术 / 047
5.1 模型测量与 指数 /049
5.2 面型诊断中的关键要点 /051
5.3 头影测量与导下颌向前的疗效争议 /053
5.4 横向问题的诊断 /058
6. 三维 CBCT 的临床应用价值 / 058
6.1 CBCT 的特点 /058
6.2 CBCT 的诊断价值 /060
6.3 CBCT 稳定结构重叠与三维疗效评价 /065
7. 正畸治疗方案 / 066
7.1 要不要拔牙矫治? /067
7.2 要不要早期矫治? /073
7.3 正畸 - 正颌联合治疗还是单纯正畸治疗? /078
认识矫治器及矫治技术 / 082
8. 固定矫治器的进化史带给我们的启示 / 083
9. 牙齿移动的力学原理 / 086
9.1 阻力中心与牙齿移动类型 /087
9.2 整体移动和倾斜移动谁更高效? /093
9.3 分差力与分差力矩 /097
9.4 矫正材料 /102
中国医学临床百家
013
10. 主流固定矫治器的特点 / 106
10.1 直丝弓矫治器的里程碑意义 /106
10.2 自锁托槽矫治器的利与弊 /115
11. 美观矫治器的优缺点 / 119
11.1 陶瓷托槽矫治器 /119
11.2 舌侧矫治器 /119
11.3 无托槽隐形矫治器 /120
牙齿的正畸目标位 / 124
12. 最佳自然 六标准与直丝弓托槽角度 / 124
12.1 牙齿应该排在最佳自然 测量出的角度吗? /127
12.2 后牙的生理性角度由什么决定? /131
12.3 牙列正畸目标位由什么决定? /133
12.4 四维诊断的逻辑与 PASS 分析法 /141
12.5 PASS 分析法的项目解读 /149
正畸疗效评价 / 157
13. 正畸医生相信客观指标还是主观评判? / 158
13.1 头影测量的客观标准是如何建立的? /158
13.2 专家对侧貌的主观判断一致吗? /159
13.3 基于中国正畸专家对头颅侧位片主观判断排序建立的
客观头影测量参照值 /161
13.4 解读治疗前后头影测量变化值的误区 /164
13.5 测量治疗前后变化的要诀 /165
014 四维正畸学 2025 观点
13.6 正畸医生对正畸效应难以形成共识的原因分析 /174
13.7 如何根据专家判断建立疗效评价共识? /177
从三维正畸到四维正畸的范式转变 / 182
14. 诊断信息的价值 / 183
14.1 牙齿移动的因果路径分析 /184
14.2 生理性支抗控制的机制 /189
14.3 牙列第四维变量对矫治器力系统的影响 /191
14.4 比理解力学原理更重要的是理解循证医学 /196
14.5 四维正畸新范式 /201
出版者后记 / 247