楊麗,劉浩,趙俊杰
(1 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科,江蘇 徐州;2 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院彭城門診部,江蘇 徐州)
隨著數(shù)字化掃描技術(shù)、計算機輔助設(shè)計與制作技術(shù)的發(fā)展,口內(nèi)掃描結(jié)合3D 打印技術(shù)在口腔正畸領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展??趦?nèi)掃描技術(shù)是指直接將光學(xué)探頭伸入患者口內(nèi),對其牙齒、黏膜等軟硬組織進(jìn)行掃描,實時重建數(shù)字化牙合模型。該技術(shù)配合3D 打印技術(shù)可以將數(shù)字化的牙合模型轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的3D 模型。本研究通過比較正畸患者傳統(tǒng)硅橡膠石膏模型和口掃結(jié)合3D 打印模型的精確性,為臨床數(shù)字化打印模型的研究和應(yīng)用提供理論依據(jù)。
選取2018 年5 月到2018 年10 月在徐州醫(yī)科大學(xué)附屬徐州口腔醫(yī)院就診的正畸初診患者20 例,其中男性8例,女性12 例,年齡16-26 歲。
納入標(biāo)準(zhǔn):①從未接受過正畸治療;②口內(nèi)檢查:牙列完整,無多生牙,無缺失牙,輕中度擁擠,牙體形態(tài)無異常,牙周健康;③口外檢查:開口度、開口型正常,無顳下頜關(guān)節(jié)紊亂等;④所有患者知情同意,依從性良好。
1.2.1 傳統(tǒng)石膏模型的獲取
使用硅橡膠印模材(Contents &REF,德國DMG)二次印模法獲取所有患者的上下頜牙列印模,要求印模清晰,牙列完整,無氣泡;使用超硬石膏(登士柏公司,美國)灌注硅橡膠印模,待石膏完全凝固后取得所有患者的超硬石膏模型(對照組)。
1.2.2 3D 打印模型的獲取
使用iTero Element 口內(nèi)掃描儀由同一操作者,按照推薦的操作流程采集所有患者的口內(nèi)信息,生成STL 格式的文件,導(dǎo)出后使用三維設(shè)計軟件(Geomagic)修整模型,切片軟件(Perfactory Start Center)切片后導(dǎo)入3D 打印機(Envision Tec,德國)中,打印出患者的3D 模型(試驗組)。
1.3.1 測量指標(biāo)
(1)擁擠度:牙冠總長度與現(xiàn)有牙弓弧長的差值。分為上頜擁擠度和下頜擁擠度。
(2)牙弓寬度:前段:左右尖牙牙尖之間的水平距離。中段:左右第一雙尖牙頰尖之間的水平距離。后段:左右第一磨牙近中頰尖之間的水平距離。
(3)尖牙牙冠高度:4 顆尖牙牙尖到唇側(cè)齦緣最凹點間的垂直距離。
(4)Spee 曲線的曲度:下頜牙弓縱合曲線最低點至切牙和第二磨牙遠(yuǎn)中頰間連線之間的垂直距離,分左側(cè)和右側(cè)。
1.3.2 測量方法
20 例患者的石膏模型和3D 打印模型制取好后由同一測量者分別使用圓規(guī)和電子游標(biāo)卡尺測量所有指標(biāo),每個指標(biāo)重復(fù)測量3 次,取均值。
使用SPSS18.0 軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,各指標(biāo)測量值計算出均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,以表示。對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗,如符合正態(tài)分布則采用配對t檢驗;如不符合則采用Wilcoxon 秩和檢驗[1]。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
兩種模型的擁擠度和牙弓寬度測量各數(shù)據(jù)相近,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 兩種模型擁擠度和牙弓寬度的比較(,mm)
表1 兩種模型擁擠度和牙弓寬度的比較(,mm)
兩種模型在尖牙高度和Spee 曲線曲度的測量上,差異也無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
表2 兩種模型尖牙高度和Spee 曲線曲度的比較(,mm)
表2 兩種模型尖牙高度和Spee 曲線曲度的比較(,mm)
模型分析是口腔正畸臨床診斷、制訂治療計劃中的一個重要步驟。數(shù)字化印模是一種直接在口腔內(nèi)部進(jìn)行光學(xué)掃描,實時獲取患者口內(nèi)軟硬組織形態(tài)的新型數(shù)字印模方法[2]。數(shù)字化口內(nèi)掃描系統(tǒng)的出現(xiàn)改變了患者口內(nèi)信息的獲取方式。關(guān)于口內(nèi)掃描的精度研究目前已有較多報道,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為傳統(tǒng)石膏模型[3,4]與口內(nèi)掃描及3D打印的數(shù)字化模型在精度上沒有太大的差別。本研究通過比較3D 打印數(shù)字化模型與傳統(tǒng)石膏模型在常用正畸模型測量指標(biāo)的線性差異,為后續(xù)的研究提供理論基礎(chǔ)。
在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域之中,3D 打印技術(shù)第一次應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是在20 世紀(jì)90 年代,主要是借助3D 打印技術(shù)成功獲得了CT 掃描下的顱骨解剖數(shù)據(jù)模型[5];現(xiàn)在經(jīng)過二十多年的發(fā)展之后,3D 打印技術(shù)不斷應(yīng)用到各種手術(shù)領(lǐng)域之中,比如:骨科、神經(jīng)外科等,而在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之中也發(fā)揮出其獨特優(yōu)勢性;目前,3D 打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之中的正畸科、修復(fù)科等科室之中。在3D打印模型的應(yīng)用中,Koulivand 等[6]通過研究發(fā)現(xiàn),數(shù)字化口內(nèi)掃描制作的修復(fù)體在內(nèi)冠密合性和冠邊緣密合性上均優(yōu)于傳統(tǒng)印模技術(shù)。Berrendero 等[7]發(fā)現(xiàn),除了邊緣適合性之外,數(shù)字化口掃制作的修復(fù)體在鄰接點上亦優(yōu)于傳統(tǒng)印模技術(shù)。國內(nèi)學(xué)者有研究表明口內(nèi)掃描的數(shù)字化印模技術(shù)制作磨牙全冠相對于傳統(tǒng)硅橡膠印模技術(shù)更舒適,取模及后期戴牙時間更短,內(nèi)冠及邊緣密合性更好[8]。在正畸領(lǐng)域,目前大多的研究是分析數(shù)字化模型與傳統(tǒng)石膏模型的精確性比較[4,9],但由于測量方法的不同,大多的研究中很難消除兩種測量方法不同造成的測量誤差[10]。本研究由同一測量者通過比較兩種模型的線性差異,來分析兩種模型的精確性。本文研究結(jié)果顯示,數(shù)字化口內(nèi)掃描結(jié)合3D 打印技術(shù)制取3D 模型與常規(guī)制取硅橡膠陰模后灌注石膏模型相比,各指標(biāo)無差異。
綜上所述,口掃結(jié)合3D 打印制作的3D 模型精確性較高。隨著數(shù)字化技術(shù)和3D 打印技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化口內(nèi)掃描結(jié)合3D 打印技術(shù)制取3D 模型可逐漸應(yīng)用于臨床,為實現(xiàn)口腔診療數(shù)字化打下堅實的基礎(chǔ)[11,12]。