魯雨晴 閔婕 陳昕 劉春煦 董博 岳莉 于海洋

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心四川大學華西口腔醫(yī)院修復2科 成都 610041

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是一種新型高分子化合物，于1978年由英國帝國化學工業(yè)集團研發(fā)。PEEK因其優(yōu)異的力學性能[1]、可靠的生物安全性[2-3]，已經(jīng)成為一種重要的骨替代材料。近年來，PEEK逐漸應用于口腔修復、種植、正畸等領(lǐng)域[4-9]，是一種極具前景的口腔高分子材料。PEEK在可摘局部義齒中的應用已有相關(guān)臨床報道[4,9]，但整體切削的PEEK可摘局部義齒還未見臨床報道。

本病例采用全程數(shù)字化設計、計算機輔助設計和計算機輔助制造（computer aided design and computer aided manufacturing，CAD/CAM）切削PEEK，為1例83歲上下頜游離缺失的患者制作了集支架、人工牙和基托為一體的可摘局部義齒，并進行了3～6個月的隨訪，患者滿意。

1 病例報告

患者，男，83歲，于2018年3月至四川大學華西口腔醫(yī)院修復2科就診。

主訴：后牙缺失15余年。

口外檢查：頜面部基本對稱，面部比例正常，顳下頜關(guān)節(jié)無疼痛，活動度對稱，開口度正常，咀嚼肌無疼痛。

口內(nèi)檢查：上頜為肯氏Ⅰ類缺損，17、25—27牙缺失，24牙為殘根，16牙為1度松動，14、23牙楔狀缺損；下頜為肯氏Ⅱ類缺損，37、45—47牙缺失，36、42、44牙均為1度松動；口腔衛(wèi)生狀況較差，可見較多牙結(jié)石附著（圖1）。

圖 1 口內(nèi)情況Fig 1 Intraoral condition

診斷：牙列缺失、牙體缺損和慢性牙周炎。

治療：1）牙周潔治；2）樹脂充填治療楔狀缺損；3）上下頜可摘局部義齒修復。

自述上一副整鑄支架義齒有金屬異味，經(jīng)與患者進行溝通后，患者考慮采用非金屬的PEEK材料制作可摘局部義齒；由于患者希望盡快修復，因此本病例采用整體數(shù)字化設計及整體切削的加工方式，僅需要1次就診即刻完成修復。

治療過程如下。

1）模型數(shù)據(jù)及咬合關(guān)系的獲取。完成牙周牙體基礎治療。復診使用藻酸鹽印模材料取模并灌制石膏模型，制作暫時基托及蠟堤獲取咬合關(guān)系，再使用AutoScan-DS300牙科模型掃描儀（先臨三維公司，中國）掃描，獲得患者的數(shù)字化牙列模型及咬合關(guān)系（圖2）。

圖 2 掃描石膏模型及咬合關(guān)系Fig 2 Scanning of the plaster models and occlusal relationship

2）可摘局部義齒的整體數(shù)字化設計。將患者的牙列模型及咬合關(guān)系導入Exocad DentalCAD牙科設計軟件（Exocad GmbH公司，德國）進行修復體設計（圖3）。確定就位道并自動填除不需要的倒凹后，進行人工牙的設計。根據(jù)余留牙的形態(tài)，可以在牙型數(shù)據(jù)庫中選擇合適的人工牙，并對牙齒大小、軸向、外形進行個性化調(diào)整，按照牙槽嵴頂原則進行排牙。

排牙完成后，進行支架的設計?；颊吆笱廊笔л^多，選擇腭板/舌板為大連接體，擴大黏膜的受力面積，避免局部壓力過大導致壓痛。14和15之間放置聯(lián)合卡環(huán)，17、23上放置單臂卡環(huán)；下頜支架，同樣采用了聯(lián)合卡環(huán)和單臂卡環(huán)進行固位?？ōh(huán)為半圓形，由于PEEK彈性模量較金屬卡環(huán)低[6]，為了保證卡環(huán)固位力，設置卡環(huán)尖進入倒凹深度為0.5 mm，卡環(huán)的半徑為卡環(huán)尖1 mm、卡環(huán)臂1.3 mm、卡環(huán)體1.5 mm。此外，去除了傳統(tǒng)支架設計中的網(wǎng)狀小連接體，改用板狀大連接體預先覆蓋基托伸展的范圍。

待人工牙及支架設計完成后，進行人工牙齦的設計。根據(jù)鄰牙外形，形成自然的頸緣線、齦乳頭及根部突起。

合并設計完成的支架、人工牙、牙齦數(shù)據(jù)，獲得可摘局部義齒的STL數(shù)據(jù)（圖4）。

圖 3 整體可摘局部義齒設計Fig 3 The design of removable partial dentures

圖 4 可摘局部義齒設計完成導出STL數(shù)據(jù)Fig 4 Export STL data of the dentures

3）PEEK可摘局部義齒的整體加工。使用AM-X5 CAD/CAM切削機（愛迪特公司，中國）對KERA?STARPEEK PEEK盤（Eisenbacher Dentalwaren ED GmbH公司，德國）進行切削，去除支撐桿，打磨拋光，完成可摘局部義齒的制作（圖5）。上頜支架重8.2 g，下頜支架僅6.9 g。

4）戴牙。戴牙顯示支架適合性較好，咬合良好，具有較好的固位力。面部照片顯示有部分的卡環(huán)進入了美學區(qū)（圖6），但患者表示接受?；颊吒杏X支架質(zhì)量很輕，自述沒有金屬異味，舒適感相比以往使用的傳統(tǒng)金屬可摘局部義齒更好。患者對最終修復效果表示滿意。

5）復診。3個月后復診，檢查支架完好，患者自覺義齒固位及穩(wěn)定良好，舒適度較高，美觀性較高，日常進食正常，咀嚼功能良好，進食時無脫落，患者滿意。

6個月后，除支架有部分茶漬染色，患者滿意。

2 討論

本病例以PEEK為修復材料，采用整體的數(shù)字化設計方案及整體切削的加工方式，相比常規(guī)金屬支架可摘局部義齒以及PEEK支架可摘局部義齒，具有諸多優(yōu)勢（表1）：實現(xiàn)了可摘局部義齒制作的即刻全程數(shù)字化，可以減少制作流程步驟、縮短加工時間；即使義齒丟失，短期內(nèi)可以隨時再切削，進行即刻的再修復；可以根據(jù)患者的牙槽嵴情況個性化地設計人工牙；發(fā)揮了PEEK材料高彈性、密度低、無金屬色及金屬異味等優(yōu)點。

圖 5 制作完成的PEEK可摘局部義齒Fig 5 The completed PEEK removable partial denture

圖 6 修復效果Fig 6 Restorative effect

2.1 整體可摘局部義齒設計理念

本病例將支架、人工牙、樹脂基托作為一個整體設計制作，沒有界面。傳統(tǒng)可摘局部義齒的人工牙通過基托樹脂間接地與金屬支架連接在一起，該設計中各結(jié)構(gòu)之間的連接區(qū)域如金屬-基托、基托-人工牙界面，可能成為整個修復體的薄弱區(qū)域，導致基托折裂[10]、人工牙脫落等不良情況[11]。集支架、人工牙、基托樹脂為一體的PEEK可摘局部義齒并不存在這樣的結(jié)合界面，因此可以避免類似問題的出現(xiàn)。同時，傳統(tǒng)金屬網(wǎng)、基托樹脂、人工牙3層結(jié)構(gòu)，需要患者具有一定的咬合距離，以保證材料的厚度，進而保證修復體鞍基的強度，因此對于緊咬合需要進行可摘局部義齒修復的患者，整體切削的PEEK可摘局部義齒有望成為金屬面支架以外的另一種選擇。但是，由于PEEK無透光性，美學性能有待改善，整體切削的可摘局部義齒更適用于后牙缺失的患者。當需要對前牙修復時，可在數(shù)字化設計步驟完成人工牙設計后，對人工牙進行回切，待支架完成后，可采用聚合瓷進行個性化飾面[5,7]，以達到較好的美學效果。

表 1 3種材料可摘局部義齒優(yōu)缺點的對比Tab 1 Comparison of the advantages and disadvantages of removable partial dentures with 3 materials

2.2 PEEK支架設計

一些學者[4,9]分別對下頜肯式Ⅰ類牙列缺損的患者制作了PEEK支架并取得較好的治療效果，并認為PEEK具有較高的彈性，可以降低游離端基牙受到的遠中扭力，因此特別適用于游離缺失的患者；PEEK沒有金屬異味且質(zhì)輕，患者的口感相比金屬支架更好；PEEK沒有金屬色，微笑時無金屬顯露，因此受到患者歡迎；可靠的生物安全性也為PEEK在可摘局部義齒領(lǐng)域的應用提供了理論依據(jù)。但是，PEEK的力學特性不同于以往任何一種支架材料，研究PEEK支架各結(jié)構(gòu)的設計要求（如卡環(huán)、支托、連接體的形態(tài)及尺寸等），對PEEK的臨床應用具有非常重要的意義。

對于卡環(huán)而言，根據(jù)剛性公式G=Ebh3/4L3（E為彈性模量，b為材料寬度，h為材料厚度，L為材料長度）[12]，由于PEEK彈性模量較鈷鉻合金低，與相同外形、相同倒凹深度的鈷鉻合金卡環(huán)相比，PEEK卡環(huán)的固位力較低。為了改善PEEK卡環(huán)的固位力，除了調(diào)整卡環(huán)進入倒凹深度以外，還可以通過調(diào)整卡環(huán)寬度、厚度、長度中的一個或多個因素來調(diào)整卡環(huán)的固位力。Tannous等[6]使用鈷鉻合金、PEEK等材料制作卡環(huán)進行了15 000次摘戴試驗，發(fā)現(xiàn)包括PEEK在內(nèi)的樹脂類卡環(huán)固位力顯著低于金屬卡環(huán)，增加卡環(huán)厚度和進入倒凹深度可以顯著提高PEEK卡環(huán)的固位力；Zoidis等[4]采用了傳統(tǒng)的C型卡環(huán)，病例顯示0.5 mm倒凹深度的PEEK卡環(huán)可以提供足夠的固位力；Harb等[9]設計了RPA卡環(huán)，采用的設計參數(shù)為倒凹深度0.25 mm、卡環(huán)尖端直徑1.0 mm、卡環(huán)臂直徑1.4 mm、卡環(huán)體直徑1.6 mm以及連接體厚度2.0 mm，并獲得了良好的固位力。因此，建議PEEK卡環(huán)的設計可以在常規(guī)鈷鉻合金卡環(huán)設計的基礎上，適當增加倒凹深度、卡環(huán)直徑，適當減少卡環(huán)長度。除卡環(huán)設計，上述2個病例均采用了近中支托，配合PEEK較高的彈性，可以很好地減輕基牙受到的遠中應力；對于大連接體，Harb等[9]采用了舌桿，Zoidis等[4]則認為大連接體采用舌板可以更好承受遠中的咬合力。此外，Sadek[13]通過體外實驗比較了鈷鉻合金與PEEK制作的單側(cè)游離缺失精密附著體及支架，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PEEK精密附著體可以減輕基牙周圍的壓力。值得注意的是，PEEK的彈性模量（4 GPa）遠低于傳統(tǒng)鈷鉻合金（211 GPa）等金屬支架材料[6]，在減輕基牙遠中扭力的同時，有可能加重牙槽嵴的負擔。因此，在游離缺失病例中，是否選擇PEEK材料應綜合考慮患者的牙槽嵴狀況和缺失牙的數(shù)目等。

2.3 個性化PEEK人工牙設計

本病例使用了切削的個性化PEEK人工牙。傳統(tǒng)可摘局部義齒的人工牙根據(jù)材料可分為樹脂牙、金屬牙、陶瓷牙。其中成品樹脂人工牙因其具有較好的美學性能和良好的力學性能最為常用；金屬牙具有較高的強度，特別適用于咬合緊的患者，但因其美學性能不佳、相對樹脂牙較重，使用比較受限；陶瓷牙具有較高的美學性能，適用于前牙，但因脆性較大等原因未能廣泛使用。雖然PEEK的硬度較金屬合金低[14]，但它具有與合金相近的耐磨損性能[15]、較高的斷裂強度[16]，也可作為人工牙材料使用。不過，PEEK的不透光性使其仍存在美學缺陷，僅使用PEEK作為人工牙并不能達到較高的美學效果。較多報道[5,7]通過使用聚合瓷飾面的方式解決這一問題。但由于PEEK較低的表面能[17]，PEEK與聚合瓷的結(jié)合性能還有待進一步的研究[18]。而對于缺失牙不在美學區(qū)的患者來說，無飾面的PEEK人工牙并不影響美觀性，可能是一種更佳的選擇。

PEEK是一種具有前景的可摘局部義齒材料。它具有彈性高、密度低、無金屬色等優(yōu)點，相對于金屬支架，可以保護患者的余留牙，具有更好的口感且更佳的美觀性。作為一種新型支架材料，探究PEEK支架的設計方案對于臨床具有重要意義。本病例采用的整體切削可摘局部義齒方案仍需要進一步的實驗研究和長期的臨床觀察。