Οι νάρθηκες ή μεμβράνες (aligners) είναι ορθοδοντικές συσκευές, με τις οποίες μπορούν τα δόντια να μετακινούνται και να ευθυγραμμίζονται. Είναι λεπτές, διαφανείς μεμβράνες που εκτείνονται σε ολόκληρο το οδοντικό τόξο και τοποθετούνται και αφαιρούνται από τον ίδιο τον ασθενή. Οι νάρθηκες είναι σχεδόν αόρατοι και κατά κανόνα δεν εμποδίζουν την ομιλία, ενώ μπορούν να αφαιρούνται κατά την κατανάλωση τροφής και τη φροντίδα των δοντιών. Για τους λόγους αυτούς οι νάρθηκες μπορούν να χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της ημέρας από ενήλικες ενεργούς κοινωνικά και στον εργασιακό στίβο. Οι νάρθηκες πάντα κατασκευάζονται από υποαλλεργικό θερμοπλαστικό υλικό και με τέτοιον τρόπο ώστε να εδράζονται πάνω στα δόντια με ελαφρά τάση και να μεταβάλλουν έτσι τη θέση τους στο οδοντικό τόξο. Επειδή με έναν νάρθηκα μπορούν να επιτευχθούν πολύ μικρές μετακινήσεις, κατασκευάζεται συνήθως μια ολόκληρη σειρά από νάρθηκες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για 2 εβδομάδες περίπου ο καθένας. Με κάθε νέο νάρθηκα πραγματοποιείται νέα μετακίνηση των δοντιών, με αποτέλεσμα τα δόντια να μπορούν να ευθυγραμμίζονται βήμα προς βήμα.

Οι νάρθηκες αρχικά κατασκευάζονταν δια χειρός στο οδοντοτεχνικό εργαστήριο, μέσω αφαίρεσης των δοντιών της γνάθου του ασθενούς στο γύψινο εκμαγείο και επανατοποθέτησής τους σε νέα ευθυγραμμισμένη θέση (Setup). Στη συνέχεια, πανω σε αυτά τα εκμαγεία Setup κατασκευάζονταν θερμοπλαστικές μεμβράνες οι οποίες μετατρέπονταν σε νάρθηκες. Η εξέλιξη συνεχίζεται εδώ και χρόνια με τη χρήση λογισμικού CAD/CAM, με την οποία είναι δυνατά τα εικονικά Setup στην οθόνη του υπολογιστή. Ταυτόχρονα, με αυτό το λογισμικό μπορούν να κατασκευαστούν επίσης ψηφιακά εκμαγεία Setup. Τα πιο σύγχρονα συστήματα ναρθήκων, όπως το Invisalign και το eCligner, βασίζονται σήμερα σε μεγάλο βαθμό στους υπολογιστές.

Η πορεία μιας ορθοδοντικής θεραπείας με νάρθηκες, ανεξάρτητα από το προϊόν που χρησιμοποιείται, περιλαμβάνει πάντα κάποια τυπικά βήματα εργασίας:

  • Λήψη αποτυπωμάτων του ασθενή ή ψηφιακή ενδοστοματική σάρωση και δημιουργία STL αρχείου των οδοντικών φραγμών.
  • Αποστολή των αποτυπωμάτων από σιλικόνη ή των γύψινων εκμαγείων ή του STL αρχείου στον κατασκευαστή των ναρθήκων (οδοντοτεχνικό εργαστήριο, εταιρεία ναρθήκων). Από τα αποτυπώματα είτε κατασκευάζονται κατευθείαν γύψινα εκμαγεία (“δια χειρός” σύστημα), είτε τα αποτυπώματα σαρώνονται για την παραγωγή τρισδιάστατων εικονικών μοντέλων και προσομοίωση θεραπείας με τη βοήθεια λογισμικού CAD/CAM. Στα συστήματα που βασίζονται σε υπολογιστές, στη συνέχεια πραγματοποιείται η αποστολή της τρισδιάστατης προσομοίωσης της θεραπείας στον υπολογιστή του ορθοδοντικού για τον προγραμματισμό της θεραπείας και την παρουσίασή της  στον ασθενή. Αν η προσομοίωση θεραπείας γίνει δεκτή, η επιβεβαίωση της περίπτωσης πραγματοποιείται διαδικτυακά και προγραμματίζεται η αποστολή των ναρθήκων.
  • Κατασκευή των ναρθήκων και αποστολή στον ορθοδοντικό.
  • Τοποθέτηση του πρώτου νάρθηκα στον ασθενή, διαδοχική χρήση όλων των κατασκευασμένων ναρθήκων από τον ασθενή.

Αν ο στόχος της θεραπείας δεν επιτευχθεί πλήρως, πραγματοποιείται συνήθως μια νέα λήψη αποτυπωμάτων και ο κύκλος αρχίζει πάλι από το πρώτο βήμα.

Το 1997 ιδρύθηκε η εταιρεία Align στις ΗΠΑ. Η ιδέα προήλθε από τον Z. Chisthi, ο οποίος είχε παρατηρήσει ότι τα δόντια του μετά την ολοκλήρωση της ορθοδοντικής θεραπείας μετατοπίζονταν και πάλι γρήγορα αν δεν φορούσε τους αφαιρούμενους συγκρατητές μεμβράνης που του είχε παράσχει ο ορθοδοντικός του μετά το πέρας της θεραπείας. Όμως το ίδιο εύκολα ευθυγραμμίζονταν πάλι όταν τοποθετούσε τακτικά τους συγκρατητές μεμβράνης. Ο Chisthi ανέπτυξε την ιδέα να εφαρμόσει αυτήν την αρχή για μια ολόκληρη ορθοδοντική θεραπεία: μετακίνηση των δοντιών μόνο με λεπτές, διαφανείς μεμβράνες. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια επενδυτών ιδρύθηκε η Align και αναπτύχθηκε το σύστημα Invisalign από το απλό ξεκίνημα μέχρι την ολοκλήρωσή του. Το 1999 πραγματοποιήθηκε η παρουσίαση της θεραπείας Invisalign σε συνέδριο του Συλλόγου Ορθοδοντικών των ΗΠΑ από τον R. Boyd.

Η καινοτομία της Align ήταν ότι με ένα και μοναδικό αποτύπωμα των δοντιών μπορούσε να δημιουργηθεί μια ολόκληρη σειρά μοντέλων με τη βοήθεια υπολογιστή, με την χρήση τεχνολογίας CAD/CAM, μέχρι το επιθυμητό τελικό αποτέλεσμα. Με αυτά τα μοντέλα μπορούσε στη συνέχεια να κατασκευαστεί μια σειρά από νάρθηκες οποιουδήποτε μεγέθους για έναν ασθενή χωρίς να απαιτούνται νέες λήψεις αποτυπωμάτων. Επειδή τα μοντέλα για την παραγωγή των ναρθήκων υπάρχουν σε υλική μορφή, η παραγωγή ναρθήκων αντικατάστασης είναι εύκολα εφικτή. Το ιδιόκτητο λογισμικό ClinCheck της Align επιτρέπει στον ορθοδοντικό τον ρεαλιστικό προγραμματισμό της θεραπείας έως και την παραμικρή λεπτομέρεια. Γι’ αυτό, είναι σημαντικό να παρακολουθείται πολύ προσεκτικά το ClinCheck στην οθόνη του υπολογιστή. Η προσομοίωση θεραπείας μπορεί να συζητείται επίσης μαζί με τον ασθενή. Οι μεταβολές στον προγραμματισμό της θεραπείας είναι εύκολα εφικτές πριν από την κατασκευή των ναρθήκων. Η Align παρέχει τη δυνατότητα μεταβολής της θεραπείας κατά τη διάρκειά της με σχετικά χαμηλό κόστος (mid course correction) και πολλές σειρές δωρεάν ναρθήκων διόρθωσης στο τέλος της θεραπείας (case refinements). Η περίπτωση του case refinement απαιτείται περίπου στους μισούς ασθενείς του Invisalign για να επιτευχθεί ένα καθ’ όλα ικανοποιητικό αποτέλεσμα, ενώ ένα δεύτερο case-refinement απαιτείται περίπου στο 10%. Δυστυχώς για τους ενήλικες ασθενείς αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι νάρθηκες δεν χρησιμοποιούνται επαρκώς.

Όσο συναρπαστικό και αν είναι το σύστημα Invisalign με τη βοήθεια υπολογιστή, τόσο ατυχές είναι το γεγονός ότι η Align απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ για να παράγει πάνω από τρεις νάρθηκες από ένα μόνο αποτύπωμα. Κάθε πολυμήχανος οδοντοτεχνίτης ήταν σε θέση να κάνει το ίδιο, πολύ πριν από την εμφάνιση του Invisalign, χωρίς να χρειάζεται τεχνολογία υπολογιστών: συνεπώς πρόκειται για ένα ασήμαντο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, το οποίο, κατά την άποψη πολλών ειδικών, χορηγήθηκε άδικα. Με τη βοήθεια αυτού του διπλώματος ευρεσιτεχνίας, η Align κατορθώνει να ασκεί αγωγές κατά δυνητικών ανταγωνιστών της και να τους απομακρύνει από την αγορά. Το πιο γνωστό θύμα αυτής της στρατηγικής ήταν η αμερικανική εταιρεία OrthoClear το 2006. Η OrthoClear ιδρύθηκε από τον εφευρέτη του Invisalign Ζ. Chisthi και κάποιους άλλους εργαζομένους που είχαν απολυθεί από την Align. Συνεπώς, η OrthoClear θα μπορούσε να γίνει ένας πολύ σοβαρός ανταγωνιστής της Invisalign, αλλά της ασκήθηκε αγωγή από την Align και απομακρύνθηκε από την αγορά. Για τον σκοπό αυτό, τα αμερικανικά διπλώματα ευρεσιτεχνίας της εταιρείας Align εμποδίζουν τις άλλες εταιρείες να αναπτύσσουν περαιτέρω τα προϊόντα τους, αφού αυτό τις εκθέτει πάντα στον κίνδυνο να παραβιάσουν το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Παρόλα αυτά, αυτή τη στιγμή σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες υπάρχουν στην αγορά ανταγωνιστές της Align.

  • Aποστολή του ψηφιακού αρχείου σάρωσης STL διαδικτυακά ή των αποτυπωμάτων από σιλικόνη στην Align, αποστολή των φωτογραφιών των ασθενών και των ακτινογραφιών διαδικτυακά.
  • Τα αποτυπώματα σαρώνονται από την Align και αποστέλλεται στον ορθοδοντικό μια τρισδιάστατη προσομοίωση της θεραπείας.
  • Ο ορθοδοντικός λαμβάνει την πρόταση της θεραπείας (ClinCheck) και την συζητά με τον ασθενή.
  • Αν η ClinCheck γίνει δεκτή, η επιβεβαίωση της περίπτωσης πραγματοποιείται διαδικτυακά.
  • Μετά από περίπου τέσσερις εβδομάδες, οι έτοιμοι νάρθηκες αποστέλλονται στον ορθοδοντικό.
  • Τοποθέτηση του πρώτου νάρθηκα στον ασθενή.

Η Invisalign, μαζί με το eCligner, είναι τα πιο προηγμένα τεχνολογικά σύστηματα νάρθηκα. Γι’ αυτόν το λόγο, η μέθοδος Invisalign είναι επίσης σχετικά ακριβή, γεγονός που καθιστά τη χρήση του συστήματος Invisalign μη οικονομική για πολύ μικρές μετακινήσεις δοντιών. Αντιθέτως, τα συστήματα με τη βοήθεια υπολογιστή, όπως τα Invisalign και eCligner, υπερτερούν για πιο εκτεταμένες θεραπευτικές παρεμβάσεις των “δια χειρός” εργαστηριακών μεθόδων, ακόμα και σε οικονομικό επίπεδο.