閆越琪 宋哲文 劉亞禹 錢(qián) 超 孫 健

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔修復(fù)科，上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，國(guó)家口腔醫(yī)學(xué)中心，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海市口腔 醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200011）

近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者提出將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于全口義齒修復(fù)領(lǐng)域，基于數(shù)字化義齒的諸多優(yōu)點(diǎn)，大量學(xué)者以及商業(yè)公司在數(shù)字化義齒制作的各個(gè)階段有不同方式的嘗試。如AvaDent系統(tǒng)[1]、DentCA系 統(tǒng)[1，2]、Baltic系 統(tǒng)）[3]等 采 用 帶有類(lèi)似哥特式弓裝置的成品托盤(pán)，一次就診獲取印模和頜位關(guān)系。FSD（Functionally Suitable Denture）系統(tǒng)在獲取初印模的同時(shí)利用間裝置記錄頜位關(guān)系，并3D打印帶有牙列的閉口式托盤(pán)，即“診斷義齒”，用于復(fù)診時(shí)檢查頜位關(guān)系及制取終印模[4]。孫玉春等建立人工牙數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了全口義齒CAD設(shè)計(jì)軟件[5]。3Shape系統(tǒng)[6]、Zirkohnzan等開(kāi)發(fā)了智能化排牙軟件，配合面部掃描系統(tǒng)，可以在參考患者的面部信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行排牙。試牙方面，有學(xué)者通過(guò)3DP技術(shù)制作聚乳酸一體試牙模型，并采用真彩色打印終義齒，其精度能滿(mǎn)足要求[7]。終義齒制作方面，有學(xué)者將數(shù)字化制作的人工牙列插入切削的蠟型基托，或利用CAD/CAM技術(shù)完成全口義齒裝膠前陰模的設(shè)計(jì)與制作，再結(jié)合裝盒沖膠方式完成終義齒的制作[8]。

數(shù)字化全口義齒的應(yīng)用前景廣泛，可為臨床全口義齒修復(fù)提供全新的方法。但是，在簡(jiǎn)化操作步驟和進(jìn)一步規(guī)范數(shù)字化流程方面亟需進(jìn)一步探索?；诖?，本研究將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)全口義齒的制作流程相結(jié)合，進(jìn)行一例全口無(wú)牙頜患者的全口義齒數(shù)字化修復(fù)，以初步探討其制作流程及可行性。

1 臨床資料和方法

1.1 病歷資料

患者女，65歲；病史：全口牙列缺失20年，戴用舊義齒18年，現(xiàn)覺(jué)舊義齒易脫落，磨耗嚴(yán)重，美觀(guān)性下降；口外檢查：面下1/3距離減小，蒼老面容；頜面部、顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)、咀嚼肌未見(jiàn)明顯異常?？趦?nèi)檢查：全口牙列缺失，牙槽嵴較豐滿(mǎn)，診斷：全口牙列缺損。治療計(jì)劃：由于患者不考慮種植修復(fù)，經(jīng)與患者溝通后采取數(shù)字化全口義齒修復(fù)。

1.2 方法

1.2.1 取模 利用傳統(tǒng)方法制取初印模，接著用掃描儀掃描初印模；再在三維逆向軟件（Geomagic）中設(shè)計(jì)個(gè)別托盤(pán)，輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；3D打印制作的個(gè)別托盤(pán)（3D Systems Projet HD 3510，3D Systems，美國(guó)），見(jiàn)圖1。采用3D打印個(gè)別托盤(pán)和聚醚材料（3M，美國(guó)）獲取上下頜功能性印模。

圖1 3D打印個(gè)別托盤(pán)

1.2.2 架制作 技師制作上下頜蠟堤，采用傳統(tǒng)方式確定垂直距離和正中關(guān)系，標(biāo)記中線(xiàn)，上唇線(xiàn)和尖牙的位置（圖2A）。并將帶有蠟堤的石膏模型暫時(shí)轉(zhuǎn)移至簡(jiǎn)易架。通過(guò)三維面部掃描系統(tǒng)、立式面弓和配套軟件將患者頜位關(guān)系轉(zhuǎn)移至虛擬架（Zirkohnzan公司，意大利）；步驟如下：① 立式面弓配合面部掃描確定平面和鉸鏈軸位置（圖2B）；② 上頜蠟堤固定于帶有標(biāo)記點(diǎn)的叉，利用面部掃描記錄上頜位置（圖2C）；③ 在簡(jiǎn)易架上掃描上下頜模型，獲取上下頜位關(guān)系。根據(jù)前述利用立式面弓及三維掃描獲取的數(shù)據(jù)，將模型轉(zhuǎn)移至虛擬架，再將虛擬架與面部掃描信息進(jìn)行匹配（圖2D）。

圖2 制作過(guò)程

1.2.3 一體化數(shù)控切削全口義齒設(shè)計(jì)與制作 設(shè)計(jì)與制作流程如下（圖3～圖6）：

（1）該系統(tǒng)有多種人工牙形態(tài)可供選擇，可根據(jù)患者年齡、牙槽骨狀態(tài)等選擇全解剖式及不同程度的半解剖式人工牙，并可對(duì)前牙的形態(tài)可進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整。

（2）通過(guò)軟件根據(jù)平面位置、牙弓形態(tài)初步排列并調(diào)整上下頜牙列。

（3）排牙后，根據(jù)面部掃描結(jié)果預(yù)覽閉唇、微笑及大笑時(shí)的面部外形與露齒情況（圖3）。

圖3 Zirkohnzan軟件虛擬排牙

（4） 模型上描繪義齒基托邊緣線(xiàn)，系統(tǒng)自動(dòng)生成牙齦及義齒基托形態(tài)。牙齦形態(tài)及牙根暴露范圍可進(jìn)行人工調(diào)整?；凶畋√幉坏陀?mm，唇側(cè)基托不低于2.5mm。設(shè)計(jì)完成后，在面部三維模型上不同角度旋轉(zhuǎn)復(fù)查（圖4）。

圖4 基托形態(tài)的虛擬效果

（5） 在虛擬架上模擬下頜運(yùn)動(dòng)，對(duì)全口義齒咬合面進(jìn)行虛擬調(diào)，形成平衡（前伸髁導(dǎo)斜度設(shè)置為25°，側(cè)方髁導(dǎo)斜度設(shè)置為15°）（圖5）；

（6） 數(shù)控切削一體化試牙蠟型（滬亮生物科技有限公司，中國(guó)）后進(jìn)行試戴。

（7）數(shù)控切削A2色丁酯改性PMMA盤(pán)制作一體化全口義齒（滬亮生物科技有限公司，中國(guó)），唇側(cè)回切0.5mm，牙齦色光固化樹(shù)脂（Zirkohnzan，意大利）修飾牙齦（圖6）。

圖6 試戴效果圖

2 結(jié)果

數(shù)字化方法一體數(shù)控切削全口義齒制作完成（圖7）。結(jié)果顯示：患者在口內(nèi)正中咬合時(shí)，面下1/3與面部整體協(xié)調(diào)，上下唇關(guān)系與鼻唇溝、頦唇溝深淺合適（圖7A），前牙中線(xiàn)位置恰當(dāng)，前牙水平連線(xiàn)與瞳孔連線(xiàn)平行，人工牙形態(tài)大小協(xié)調(diào)；頜位關(guān)系正常，雙側(cè)后牙咬合平穩(wěn)，接觸密切，患者發(fā)“F”“Z”音清晰，依照臨床經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)，數(shù)字化方法制作的全口義齒修復(fù)效果令人滿(mǎn)意（圖7B）。

圖7 數(shù)字化全口義齒修復(fù)效果

3 討論

目前，全口義齒的修復(fù)實(shí)現(xiàn)了部分的數(shù)字化應(yīng)用。學(xué)者們對(duì)數(shù)字化與傳統(tǒng)全口義齒在美觀(guān)、適合性、整體滿(mǎn)意度等方面進(jìn)行橫向或者縱向比較，表明CAD/CAM全口義齒的臨床效果良好，無(wú)論從醫(yī)師還是患者角度，滿(mǎn)意度均顯著高于傳統(tǒng)全口義齒，特別是在椅旁操作時(shí)間、加工精度、可操作性方面[11，12]。隨著數(shù)字化技術(shù)與材料的進(jìn)一步發(fā)展，需要展開(kāi)更為廣泛和深入的臨床研究來(lái)評(píng)價(jià)數(shù)字化全口義齒的應(yīng)用，以助于該技術(shù)在臨床上更好地推廣。

由于直接口內(nèi)掃描無(wú)牙頜精度有限，目前常用的數(shù)字化印模多采用直接掃描模型獲取。而頜位關(guān)系記錄的數(shù)字化應(yīng)用，幾種不同的商用軟件也推出了不同的新方式，但有些方式仍需進(jìn)一步臨床驗(yàn)證?；谀壳皫追N數(shù)字化記錄印模與頜位關(guān)系方式的優(yōu)缺點(diǎn)并結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)，本研究將傳統(tǒng)方法與數(shù)字化方法相結(jié)合，在利用初模型數(shù)據(jù)完成數(shù)字化設(shè)計(jì)和制作的個(gè)別托盤(pán)上采用經(jīng)典的二次印模法，較傳統(tǒng)方法大大提高了精確性，保證印模的精確度。同時(shí)，選用傳統(tǒng)方式進(jìn)行正中頜位關(guān)系的記錄，通過(guò)立式面弓和架掃描將頜位關(guān)系轉(zhuǎn)移至Zirkonzhan系統(tǒng)的架，在保證正中頜位轉(zhuǎn)移精確性的同時(shí)，通過(guò)面掃系統(tǒng)與數(shù)字化軟件相結(jié)合，讓醫(yī)師觀(guān)察和確定平面以及美學(xué)信息，并校準(zhǔn)前期操作的誤差。

在排牙方面，技師在傳統(tǒng)的排牙過(guò)程中無(wú)法直接獲取患者面部的信息，只能通過(guò)模型和堤上的標(biāo)志信息來(lái)推測(cè)相關(guān)的美學(xué)因素，其最終的效果可能不盡如人意。目前多個(gè)商用系統(tǒng)將模型數(shù)據(jù)與面部特征整合，直觀(guān)地獲取患者面部軟組織相關(guān)信息，技師在參考患者的面部信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行排牙，在一定程度上有助于全口義齒的制作和提高美學(xué)修復(fù)的效果。本研究即采用Zirkonzhan軟件并結(jié)合面部掃描系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化排牙，并進(jìn)行虛擬調(diào)，消除早接觸點(diǎn)。此方法極大簡(jiǎn)化了臨床的調(diào)過(guò)程，保證了數(shù)字化排牙的準(zhǔn)確性和美學(xué)效果。

現(xiàn)有的研究表明一體化切削的義齒比傳統(tǒng)義齒固位性能更佳[13]。切削全口義齒的方法與自行開(kāi)發(fā)的材料相結(jié)合制作數(shù)字化全口義齒，既保證了精度，又提高了強(qiáng)度和適合性。因此，本研究選用一體化切削義齒的方法，用以制作試牙蠟型與終義齒。醫(yī)師在臨床試戴試牙蠟型后對(duì)排牙或基托采取進(jìn)一步的精細(xì)調(diào)整，比傳統(tǒng)方式更為高效便捷。而終義齒材料選用自行開(kāi)發(fā)的丁酯改性PMMA樹(shù)脂盤(pán)，數(shù)字化切削的同時(shí)將唇側(cè)基托回切，并使用牙齦色樹(shù)脂修飾完成最終的制作加 工。

綜上所述，本研究所采用的全口義齒數(shù)字化技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）自動(dòng)化、智能化程度提高，精確性高；（2）減少了醫(yī)師的操作時(shí)間和技師的工作量，縮短了患者的就診時(shí)間；（3）切削制作的義齒表面孔隙率及缺陷減少，一定程度降低了微生物附著及感染的風(fēng)險(xiǎn)；（4）義齒數(shù)據(jù)可以?xún)?chǔ)存，便于舊義齒復(fù)制。（5）采用預(yù)成的樹(shù)脂塊數(shù)字化切削制造的全口義齒，在適合性和強(qiáng)度方面高于傳統(tǒng)義齒。然而，采用數(shù)字化方法直接獲取無(wú)牙頜（下頜）的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并有效應(yīng)用于后續(xù)義齒的制作仍待深入的研究。同時(shí)，無(wú)論采用三維打印還是數(shù)控切削的加工方法，都急需開(kāi)發(fā)出符合相關(guān)加工工藝要求和滿(mǎn)足臨床性能的數(shù)字化全口義齒材料（基托及人工牙）。此外，在排牙軟件的智能化、簡(jiǎn)便化、基托與人工牙形態(tài)及界面的處理與設(shè)計(jì)等方面，也要進(jìn)一步地探索研究。因此，基于目前數(shù)字化全口義齒制作的標(biāo)準(zhǔn)程序制作流程尚未建立，保留傳統(tǒng)義齒制作標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)地結(jié)合數(shù)字化方法，規(guī)范互完善臨床流程將是未來(lái)的研究重點(diǎn)。

4 結(jié)論

數(shù)字化技術(shù)制作的全口義齒減少了醫(yī)師和技師的操作時(shí)間及患者的就診時(shí)間。而面部掃描、數(shù)字化排牙等技術(shù)的應(yīng)用，極大程度上提高了義齒制作的可預(yù)測(cè)性。本研究所探索的數(shù)字化全口義齒技術(shù)通路具備可行性。