3D 打印模型在口腔修復中的應用

曲汶利

在現代口腔修復中,3D 打印模型應用較廣,使用該類模型可輔助口腔修復治療。在口腔修復治療中,通過3D 打印技術的應用可制作生物活性口腔部件［1］,促進口腔整復,彌補因疾病或意外造成的口腔功能缺陷,對口腔種植和修復有重要意義［2］。3D 打印模型具有顯著優勢,可節約材料成本,提升制作效率,簡化制作流程,增強打印精度,優化實體模型的應用舒適度,尤其適用于材料成本較高的修復體制作［3］。本文從2019 年2 月～2020 年2 月進行口腔修復治療患者中選取87 例作為研究對象,分析應用3D 打印模型的效果。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年2 月～2020 年2 月87 例口腔修復患者作為研究對象,根據修復方式不同分為A 組(44 例)和B 組(43 例)。A 組男女比例26/18；年齡24～56 歲,平均年齡(32.61±8.71)歲。B 組男女比例24/19；年齡25～55 歲,平均年齡(32.60±8.65)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。

納入標準：①口腔修復治療；②患者知情同意；③資料完整；④持續隨訪。排除標準：①精神障礙；②隨訪失聯；③中斷治療；④血液系統疾病；⑤免疫異常。

1.2 方法 A 組患者使用3D 打印模型修復。①使用CT 儀器掃描口腔中目標種植部位,以DICOM 格式對CT 數據進行存儲和輸出,在計算機中讀取CT 數據,實施三維重建,以患者病情信息為參考數據,利用種植設計軟件,規劃不同設計方案,并擇優選用。完成以上設計后,處理導板模型數據,在快速成型機中輸入相關數據,進行加工制作。②應用選擇性激光熔融技術,在其應用中,利用激光束產生的熱作用,將金屬粉末徹底熔化,進行冷卻凝固成型,獲取所需模型。③使用3D 打印模型實施口腔修復。B 組患者采用傳統種植修復。

1.3 觀察指標及判定標準 比較兩組角度、深度、頭部和根部偏差值,臨床療效,種植留存率。臨床療效判定標準：修復后,患者咀嚼基本未見異常,可較好咬合,為顯效；修復后咀嚼效率顯著提高,牙齒咬合異常不明顯,進食無顯著影響,為有效；無以上表現,為無效。總有效率=顯效率+有效率。

1.4 統計學方法 采用SPSS24.0 統計學軟件對研究數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組偏差值比較 A 組頭部、根部、深度、角度偏差值均小于B 組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組偏差值比較()

表1 兩組偏差值比較()

注：與B 組比較,aP＜0.05

組別 例數 頭部(mm) 根部(mm) 深度(mm) 角度(°)A 組 44 0.49±0.12a 0.51±0.20a 0.44±0.16a 0.15±0.04a B 組 43 0.80±0.17 0.86±0.24 0.77±0.18 0.21±0.07 t 9.844 7.396 9.043 4.923 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 兩組臨床療效比較 A 組總有效率為95.45%,高于B 組的79.07%,差異具有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組臨床療效比較(n,%)

2.3 兩組種植留存率比較 A 組種植留存44 例,種植留存率為100.00%；B 組種植留存42 例,種植留存率為97.67%。兩組留存率比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

3 討論

3D 打印模型是基于3D 打印技術制作的模型,此種模型成型速度快,在口腔臨床中可通過三維數據按照臨床要求進行重建,實施分層加工,實現疊加成形,是科技含量較高、制作更加精準的實體模型。3D 打印模型是以實體為設計依據,在制作幾何實體時形態模型精度較高,成型效果較為理想,并且耗時較短,可高效率生產,具有優越的重復性。現代3D 打印技術研究借助組織器官再生技術的升級和活體細胞培養的技術突破,進一步擴大應用范圍,可制作皮膚、血管和骨骼等模型,對燒傷治療、血管重建具有顯著的臨床應用價值,同時也可被應用于器官移植。利用3D 打印模型可輔助手術過程,促進患處精準定位,在術前制作相關模型,可提升病情診斷精度。3D 打印模型可應用于口腔頜面治療,利用預制鈦網,輔助眼眶爆裂骨折治療整復［4］。

3D 打印技術聯合數字化印模是當前研究熱度較高的口腔修復技術,當前口腔修復治療中,3D 打印聯合數字化印模臨床推薦度較高,是技術較先進、成效較高的口腔修復技術。利用3D 打印模型,可制作樹脂臨時冠、可摘局部義齒,制作頜面贗復體,也可制作金屬類或氧化鋯全瓷修復體以及修復體蠟型等［5］。

應用3D 模型可制作義齒、固定修復以及頜面贗復體等。具體如下。

3.1 制作義齒 口腔視野有限,解剖結構復雜,傳統修復手段所用義齒與口腔匹配度有限,舒適度較低,技術水平和修復效果難以達到預期,而選用3D 打印模型,可制作精細度更高的義齒,根據患者口腔情況,制作局部或全口義齒。相關研究顯示,綜合3D 打印技術與數字化印模技術,可促進義齒完善性,使之與口腔更加密合。相關文獻［6］表明,通過光學掃描采集口腔內部組織數字信息,在設計用軟件和硬件輔助下對局部義齒進行3D 打印,修復后義齒可更均勻緊密地貼合于口腔組織黏膜,應用效果較好。而在傳統印模應用中,常見義齒貼合不良,佩戴義齒后,患者主述口腔黏膜因義齒壓迫而產生疼痛感,牙槽骨吸收情況也更加嚴重。利用3D 打印模型作為義齒,可降低不良影響,促進患者舒適,對口腔修復預后有更積極影響。另有研究顯示［4］,通過系統設計全口義齒,然后打印樹脂3D 模型,可制作出舒適度更高、修復效果更好的全口義齒。選擇性激光熔斷制作的鈦合金支架具有更優越的密合度,支持優質的義齒制作。部分文獻提出［5］,通過3D打印完成蠟型制作,然后利用傳統工藝進行義齒支架鑄造,可簡化修復體后期加工流程,降低設備配備難度,從而降低制作成本。臨床研究顯示,當前局部義齒制作選擇3D 打印模型較多,在制作全口義齒時普及度有待提升［7］。

3.2 固定修復 在鑄造金屬冠時,與傳統技術相比,3D 打印模型具有更高的精度,固定修復體質量較高,預備體邊緣和金屬冠之間可良好密合。相關文獻顯示［8］,在進行鈷鉻合金固定修復體制作時,直接金屬激光燒結可更有效地保證密合度,使修復體內冠、冠邊緣等良好匹配,而在修復殘冠或殘根采用傳統樁核冠則韌度較差,出現折裂的幾率相對較高。有研究者采用有限元分析手段研究碳纖維復合樹脂材料的個性化樁核在后牙根修復中的影響,應力分布分析顯示,3D 打印樁核更具抗折性,韌度較優越,較之預制樁核系統,3D 打印樁核系統修復成效較高。3D 打印模型在碳纖維復合樹脂樁與金屬內冠等制作中技術逐漸成熟,發展形勢良好［9］。直接噴墨系統的制作原理是以快速成型技術為基礎,利用計算機輔助設計,通過技術綜合可用于二氧化鋯全瓷材質的修復體制作。在常規手段中,此種修復體制作主要依靠切削,而3D 打印模式減少了材料浪費,制作效率更高,制作精度優良,其缺陷為技術手段仍處于發展中,未實現全面完善,需要加強技術研究,然后進行臨床應用［10］。

3.3 贗復體應用 在應用傳統手段進口腔頜面缺損修復時,難以保證復模精度,修復后美觀度和功能性不夠理想。3D 打印模型可提升復模精度,促進優質修復。有研究者通過MRI 掃描采集健康耳部位置的三維數據,利用鏡像原理,對待修復部位耳廓數據進行科學重建,采用光固化成型技術和樹脂材料制作耳部模型,繼而獲取蠟型,以此制作耳贗復體,臨床應用后,其密合度、外形與結構表現均較為理想［11］。當前數字化印模在口腔應用研究方面技術日益成熟,可在頜面部修復時采集解剖結構數據,支持三維重建［12］。

本次研究中,使用3D 打印模型和傳統種植修復種植體皆可良好留存,無顯著差異,但3D 打印模型應用后修復精度更高,偏差更小,療效更加顯著。

綜上所述,在進行口腔修復治療時,3D 打印模型應用價值較高,可簡化傳統修復流程,促進模型快速成型,節約時間成本和制作成本,技術水平較好,舒適度較優越,減少不耐受,提升依從性。結合數字化印模技術的3D 打印模型,利用計算機輔助邊緣、外形檢查,促進即刻重建,無需重復加工,成型效率更高,應用效果更好。