牙支持式3D打印種植導板在即刻種植中應用的臨床效果觀察

陳振宇 潘穎菁

佛山科學技術學院附屬口腔醫院·佛山市口腔醫院，廣東佛山 528000

口腔種植術興起于上世紀60 年代，其結構、功能上的優勢突出，常常成為治療牙列缺損的首選方案[1]。上世紀80 年代，Lazzara[2]首先將種植體即刻植入新鮮的拔牙窩內。即刻種植可以較好的保存牙周組織、縮短治療周期、減少手術次數因而被廣泛應用[3-4]。由于拔牙窩與種植體實際植入位置不在同一位點，種植體常常無法植入在理想的位置。數字化導板的應用使種植體的植入具有更高的精確性[5]。本研究2017 年9 月～2018 年11 月通過國產3D 打印導板引導的種植手術與傳統種植手術進行比較，評價應用3D 打印技術制作的牙支持式導板的精確度，探討其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年9 月～2018 年11 月就診于佛山市口腔醫院擬行種植手術患者共50 顆種植體，涉及患者37 例，其中男16 例，女21 例，年齡20 ～65歲，平均（40.3±13.1）歲，采用隨機數字表法將其分為傳統治療（A）組與3D 打印種植導板（B）組，每組均25 顆種植體。傳統治療（A）組23 例，其中男9例，女14例，年齡20～65歲，平均（39.7±12.1）歲；3D 打印種植導板（B）組14 例，其中男7 例，女7 例，年齡21 ～60 歲，平均（40.9±14.0）歲。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性。A 組予常規進行種植手術，B 組予應用牙支持式3D 打印種植導板進行種植手術。納入標準：（1）單個或多個牙缺失；（2）全身狀況良好，無手術禁忌證；（3）無不良咬合習慣；（4）種植位點骨量充足，保證種植體植入具有一定初期穩定性。排除標準：（1）患者有尚未控制的全身系統性疾病（如高血壓、心臟病、糖尿病等）；（2）目前接受頭頸部放射治療；（3）拔牙位點有急性炎癥、囊腫等病變；（4）張口度受限。本研究經我院倫理委員會批準，入組患者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

37 例患者術前均拍攝CBCT（ProMax3D，Planmeca OY 公司，芬蘭），完成全口潔治。首先為所有患者制作術前石膏模型，使用三維掃描儀（inEOS Blue，Sirona 公司，德國）對石膏模型進行光學掃描（圖1.A），將CBCT 數據以DICOM 格式導出，在SIMPLANT 軟件中將患者CBCT 數據與術前模型掃描文件整合，結合患者條件設計最佳植入方案（圖1.B、C、D）。將B 組患者確定好的種植方案設計導入Free Form Modeling 軟件，進行種植導板設計（圖2.A）。最后利用3D 打印機（Modeltimes，立信三維，深圳）制作3D 打印種植導板（圖2.B）。B組患者在導板引導下進行種植手術，A 組患者則不使用導板，常規進行種植手術。

術前準備：術前于患者口內試戴導板，確定導板順利就位，并無翹起、松動等情況。將導板置入75%酒精中浸泡15 ～20min 消毒。患者術前應用0.15%復方氯已定含漱30s。術區常規消毒、鋪巾，使用阿替卡因腎上腺素注射液（法國碧蘭公司，H20140732）進行局部浸潤麻醉，將手術導板戴入患者口內，采用指壓法固位（圖2.C）。導板引導下用先鋒鉆進行種植體定位，先鋒鉆定位完成后去除導板，根據所需植入種植體直徑進行逐級備洞，植入種植體。可根據種植體初期穩定情況選擇即刻修復或常規修復、埋入式愈合或非埋入式愈合。如骨量不足或骨缺損者，需行GBR 進行骨增量手術。最后縫合關閉創口，術后常規醫囑，根據手術情況服用3 ～7d 抗生素，10 ～14d 拆線。

1.3 觀察指標

（1）比較兩組精確度差異。種植體植入后，患者再次拍攝CBCT，將術后CBCT 數據以DICOM 格式導入SIMPLANT 軟件，選取特征性解剖結構作為標志點，與術前設計虛擬植入種植體數據進行匹配，得到術前方案與術后實際植入種植體位置的結果（圖3.A、B），測量種植體設計位置與術后實際位置的偏差，觀察種植體頂部（a）、根部（b）、深度（c）及角度（α）誤差（圖3.C）。

圖1 模型掃描及種植體位點設計圖

圖2 導板的設計與使用

圖3 術后三位重建比較

（2）比較兩組PES 評分。本研究采用種植體周圍軟組織評估的“紅色美學”（pink esthetic scores，PES）[6]，包括了7 個參數，即唇側齦緣位置、軟組織的形態、牙槽突外形、牙齦顏色、牙齦質地及近中和遠中牙齦乳頭高度7 個變量，每個變量分0、1、2 三個等級，2 為最高，0 為最差。

表1 兩組術后種植體精確度比較（±s）

表1 兩組術后種植體精確度比較（±s）

組別 n 頂部（a）（mm） 根尖部（b）（mm） 深度（c）（mm） 角度（α）（°）A組 25 0.98±0.37 3.47±1.40 1.83±0.59 5.13±1.60 B組 25 0.72±0.28 0.82±0.25 1.30±0.19 0.63±0.37 t 8.706 6.093 1.566 3.904 P＜0.001 ＜0.001 0.125 0.003

1.4 統計學方法

應用SPSS19.0 軟件進行統計學分析，計量資料比較采用（±s）表示，采用t 檢驗。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組精確度比較

兩組種植體成功率為100%。3D 打印導板組與傳統治療比較，在頂部（a）、根尖部（b）及角度（α）偏差比較，差異有統計學意義（P ＜0.05），深度（c）偏差無統計學意義。見表1。

2.2 兩組PES評分比較

在修復完成后的第3、6、12 個月3D 打印種植導板（B）組的PES 評分均明顯高于傳統治療（A）組（P ＜0.05）。見表2。

表2 兩組患者PES評分比較（±s，分）

表2 兩組患者PES評分比較（±s，分）

組別 n 3個月 6個月 12個月A組 25 5.80±0.58 6.44±0.71 7.12±0.72 B組 25 6.76±0.78 7.04±0.54 7.56±0.58 t 4.951 3.361 2.363 P＜0.001 0.002 0.022

3 討論

外科導板的應用使種植手術變得更簡單、更舒適、更精確，但國際知名的導板設計公司如瑞士的NobelGuide 系統和Straumann coDiagnostiX 系統由于制作成本高昂、軟件獲取權限以及設計制作時間較長等因素，醫生往往不愿選擇。本實驗選用的牙支持式種植導板，使用易獲得權限的種植體模擬植入設計軟件及3D 打印技術，大大降低了制作成本的同時減少了導板制作的時間。此外，由于制作方法簡單，醫師可以選擇就近的加工所完成，使醫師和技師的溝通更加便捷。種植導板可以使種植體植入在預定的位置上，但是前提是努力減少術前設計及導板制作的偏差。CBCT 或者CT 拍攝、DICOM和STL 格式轉換、設計和導板制作、導板在口內的固定方式等步驟都會造成種植體植入后的偏差[7-9]。

Schneider 等[10]研究顯示導板引導下的種植體在頂部平均偏差為1.07mm（1.26 ～2mm），角度偏差為5.3°。Van Assche 等[11]研究結果顯示種植體頸部植入誤差為0.99mm（0 ～6.5mm），頂端1.2mm（0 ～6.9mm），軸向偏移3.81°（0°～24.9°）。Tahmaseb 等[12]研究發現，種植體植入位點偏移1.12mm（最大4.5mm），頂點1.39mm（最大7.1mm）。

研究證明，牙支持式導板的精確度高于黏膜支持式和骨支持式導板[13-14]，本文多為單個或少數牙缺失，導板采用牙支持式固位。雖全程導航導板比先鋒鉆導板精確度更高[15]，但由于本實驗多為前牙區種植，種植體直徑較小，多為先鋒鉆后僅使用一級或兩級擴孔鉆，所以本實驗導板精確度相對較高，但由于沒有導板引導下植入種植體，因此種植體深度無法控制，與傳統治療組無統計學差異。正確的三維位置使前牙區即刻種植的成功率提升，降低了美學并發癥的風險，因此本研究使用3D 打印導板種植組PES 評分較傳統組高。然而，本實驗仍有許多不足之處，CBCT 數據采集及石膏模型制備的誤差等影響明顯，需采用多個軟件進行導板的設計及加工，設計軟件的精度仍有待進一步提高。

即刻種植優點明顯，但也容易出現較多并發癥。對于即刻種植應該嚴格把握其適應證，將種植體植入較理想的三維位置。數字化導板的出現，使即刻種植的成功率得到了有效的提高，本實驗所采用的牙支持式3D 打印種植導板在在一定程度上提高即刻種植的精確度，提升修復后的臨床效果，但如何減少導板的誤差，仍需要更多的實驗研究來進一步證明。