淺談數字化引導的前牙美學修復

周明德 仇碧瑩 余昊翰 張凌

1 前牙美學修復的常用范圍

1.1 牙色修復

因色素沉著、牙體缺損、根管治療、牙外傷、氟斑牙、四環素牙等外源性及內源性因素導致的前牙顏色缺陷直接影響前牙美觀，這類牙色修復的患者是前牙美容修復的主要人群。根據牙齒變色的程度可將其分為輕、中、重三個等級，根據程度和患者的美學需求，一般遵循 “無創-微創-有創”的修復原則。外源性染色導致的輕度牙齒變色可采用潔治、噴砂、拋光的治療方式去除表面色素，內源性因素導致的輕度牙齒變色可采用漂白、滲透樹脂等方式進行治療(圖 1)；對于氟斑牙等牙齒中度變色，美學貼面是常見的修復方式(圖 2)；重度變色的基牙需要較厚的修復體如全冠等進行修復，也可采用漂白+貼面聯合治療的方式等。

圖 1 牙齒漂白治療

圖 2 氟斑牙貼面修復

1.2 形態異常

牙齒的形態異常包括先天的發育異常以及各種原因造成的牙體缺損等，輕度的形態異常一般可直接行樹脂修復或者貼面修復(圖 3～4)，中重度的形態異常、需借助全冠或者樁核冠進行修復(圖 4)。

圖 3 牙體缺損樹脂修復

1.3 排列異常

前牙排列異常是前牙美學修復的另一個重要內容。輕度的牙齒扭轉、牙間隙不調等，可以借助貼面或全冠修復獲得美學改善(圖 4)。臨床實際很多無法直接行美學修復的牙齒排列異常情況，如發育期開始形成的牙齒排列不齊、牙間隙不調、咬合關系異常、以及長期缺牙造成的基牙傾斜移位等情況，通常修復醫生會將患者轉診給專業正畸科醫生，借助正畸-修復、或者正畸-正頜-修復聯合治療獲得理想的修復效果。

圖 4 不同前牙美學修復方案

2 傳統前牙美學修復的方式與數字化引導的前牙美學修復方式

2.1 傳統前牙美學修復方式

醫生接診主訴為前牙美學修復的患者，傳統方式會根據病情設計修復方案，經過正常的術前牙周、牙體牙髓治療后，開始前述的各種前牙美學修復治療。醫生術前進行信息收集和記錄，包括患者美學訴求、病史資料和影像資料等。醫生也會制備研究模型、診斷蠟型等輔助治療方案的制定。這種傳統的前牙美學修復方式采用的是醫師為主導的診療流程，患者往往缺乏參與度，牙齒最終的顏色、形態及排列在治療結束前患者無法確切得知。醫生需具備豐富的治療經驗和過硬的專業基礎，通過充分的醫-患溝通獲取患者的美學訴求并提供合理的治療建議，醫生也需將患者的訴求和美學信息準確地通過醫-技溝通傳達給技師，以完成美學修復體的制作。前牙美學修復的病例，因為患者美學訴求高、個人審美的差異以及醫患溝通等問題有時會出現最終修復效果不理想如顏色不匹配、形態不滿意，以及唇齒關系不調等情況(圖 5)，甚至可能需要重行二次修復，還有一些涉及到全口咬合重建的患者，因為沒有正確的恢復咬合關系，無法達到顳下頜關節、咀嚼肌以及牙列咬合的統一，從而影響患者的整個咀嚼系統的功能和患者的身心健康。

圖 5 美學修復效果不佳

2.2 數字化引導的前牙美學修復方式

數字化技術在前牙美學修復中的應用，體現在數字化信息庫的建立、數字化美學設計、可視化的修復效果預覽、精確的數字化頜位關系設計、數字化印模的制取以及數字化修復體設計與制作等美學修復的各個階段，通過數字化工具可以科學化醫-患-技三者之間的溝通，縮短診療時間，使整個診療過程更加可控和高效。

2.2.1 數字化美學修復常用工具

2.2.1.1 數字化影像信息的獲取 前牙美學修復領域的數字化影像獲取可以記錄患者面部、口腔的真實情況，包括牙齒顏色、形態，口唇關系，唇齒關系等，使得術前數字化設計和美學預告成為可能。美國美容牙科學會(American Academy of Cosmetic Dentistry, AACD)和歐洲美容牙科學會(European Society of Cosmetic Dentistry, ESCD)對口腔美學專業攝影規范有不同要求。中華口腔醫學會口腔美學專委會(Chinese Society of Esthetic Dentistry， CSED)綜合國內外口腔攝影規范，推薦拍攝16 張照片作為口腔美學專業影像規范[1]，用于記錄患者術前、術中、術后的影像信息(圖 6)。 這16 張照片包括3 張面部照片，分析面下1/3與整體的協調關系； 4 張口唇部照片，記錄口唇組織、牙齒、牙齦的關系； 4 張咬合相關照片，全面觀察牙齒的排列、角度以及長度之間的關系和整體咬合情況； 3 張前牙區照片，觀察前牙的排列和形態特點，包括切角形態、邊緣嵴形態、接觸點位置以及切外展隙等； 2 張全牙弓面照片，全面反映患者口腔情況的影像，用來觀察牙弓形態、牙齒排列、咬合面的形態等。

A: 正面最大自然微笑照; B: 45°側面自然微笑像照; C: 90°側面自然微笑像照; D: 上頜前牙切端照; E: 口唇正面休息位照; F: 口唇部正面微笑照; G: 口唇部右側45°側面微笑照; H: 口唇部左側45°側面微笑照; I: 全牙列正面咬合照; J: 全牙列正面非咬合照; K: 右側后牙咬合照; L: 左側后牙咬合照; M: 上頜全牙弓照; N: 下頜全牙弓照; O: 上頜牙列正面照; P: 下頜牙列正面照

錐形束CT可高精度、高分辨率的重建頜骨、牙體以及關節等模型，在輔助診斷和修復方案制定等方面發揮作用。

2.2.1.2 數字化微笑設計美學分析 數字化微笑設計(digital smile design， DSD)是指醫師基于電腦設計軟件輔助，以口腔美學標準為基本準則，在患者的口內、外數碼照片上對牙齒形態進行分析和設計，模擬修復后理想的微笑效果的一種設計方式[2]。醫師可利用Keynote、 Photoshop及ezDSD等軟件，對患者的顏面部和口內數碼照片進行美學分析和設計，并對治療結果進行可量化的數字模擬，以獲得直觀的數字化模擬最終修復效果。DSD術前可將修復效果可視化地展現給患者，有效地促進治療計劃的制訂和實施；結合患者的意見，對設計進行調整，使最終修復效果滿足患者的美學要求。DSD從最初的2D平面設計(圖 7)，通過水平參考線與垂直參考線分析牙齒平面的形態結構、唇齒關系以及面部關系，發展到現在利用多種技術，包括正面微笑照與三維面部模型相關聯、面部掃描數據與口內掃描數據相結合等實現三維美學設計(three-dimensional digital smile design， 3D DSD)(圖 7)。3D美學設計從牙齒的三維形態和功能出發，更加符合口腔美學設計的原則[3-4]。

圖 7 DSD微笑設計

2.2.1.3 數字化印模和數字化比色系統 口腔數字化印模技術(digital impression)是通過掃描探頭對口腔內部解剖形態進行掃描并以數字化的格式記錄的一項技術[5]。該技術第一次使患者口內的軟硬組織形貌變成數字化信息，解決了傳統印模技術因材料和操作導致的誤差，也使技師或醫生可以在相應數字化輔助設計(computer-aided design, CAD)軟件中進行診斷蠟型、修復體、手術導板等的設計。數字化模型具有直接可視化、易于儲存、傳輸、便于修改等優勢。現在的數字化印模技術有口內掃描(槍掃)、模型掃描(倉掃)等方式，兩種數字化印模與傳統印模技術精度的比較一直是口腔領域爭論的焦點，短跨度的牙列區域如單冠或局部固定修復體區域，數字化印模表現出與傳統高精度材料相當甚至更優的準確性[6-7]。對于肩臺位置較深，修復范圍較大，以及出血較多的患者仍需傳統的精細印模技術進行模型制備[8]。

近年來，三維光學掃描技術如立體攝影測量、激光掃描技術被用于三維重建數字化人臉模型，稱之為面掃。面掃技術可以定性和定量的分析面部軟組織的輪廓，應用前牙美學修復時，可以與數字化牙列模型相結合，構建三維分析的DSD模型，進行術前評估、分析、與設計[9]。

電子比色儀自帶標準光源,可以定量分析牙齒色彩的各項指數(L、a、b、C、H等)，有利于資料的記錄與分析,并準確地將色彩信息傳遞給技師(圖 8)；但是其比色的最終效果會受到探頭與基牙貼合性、色彩檢測方式以及其他口內因素的影響。因此，實際應用時應與傳統的目測比色法、數碼相機比色法相結合,同時結合患者的個性化需求綜合考慮[10]。

圖 8 VITA Easyshade V電子比色儀比色

有些對應修復材料的比色軟件，如IPS e.max Shade Navigation(SNA，義獲嘉， 列支敦士登)軟件， 基于理想的修復體顏色、基牙顏色、修復體類型、修復體厚度以及修復材料5 個影響最終修復體顏色的因素，推薦不同透明度和顏色的瓷塊，以供技師和醫生參考(圖 9)。

圖 9 SNA比色軟件

2.2.1.4 電子面弓 電子面弓通過傳感器獲取患者下頜個性化運動的數據(圖 10)， 聯合數字化牙合架， 達到模擬特征性的頜運動和進行個性化修復體設計的目的[11]。電子面弓目前主要用于全口咬合重建的患者頜位關系的確定與轉移，可結合數字化印模，將符合患者美觀和功能要求的臨時修復體的形態、咬合功能以及患者的下頜功能運動數據轉移到電子軟件中，指導最終修復體的設計與制作。

圖 10 Zbris電子面弓收集患者下頜運動數據

2.2.1.5 數字化引導的牙齒移動技術 數字化引導的牙齒移動技術在口腔正畸領域已應用非常廣泛，即“隱形矯治技術”，背靠大數據和專業技術支持，通過數字化設計和CAD/CAM技術，制作精確的、個性化的、患者可自行摘戴的矯治器，可預測地將患牙按照術前設計移動到預期位置。與傳統正畸相比，具有治療結果精準、可預見、佩戴美觀舒適且便于口腔衛生維護等優勢。這種以結果來倒推過程的矯治方式是一種逆向及全局化的思維方式，其特點是“以終為始”，既統籌性規劃，又對細節和過程進行精準掌控。

2.2.1.6 數字化輔助設計與制作(CAD/CAM) 傳統的修復體制作完全依賴技師手工完成，修復體的形態、咬合方式等都依賴于技師的專業水平和工作經驗，如果醫技溝通不充分，制作出的美學修復體很難契合患者的個性化美學需求，且操作步驟繁瑣，制作過程中容易產生誤差、偏差或生產破壞等，影響修復體質量。CAD系統基于基牙預備體的數字化模型以及DSD設計數據完成最終修復體形態與結構的設計。醫生和技師可以在軟件中對修復體的形態、位置、咬合進行三維預覽，并實時調整修改，使修復體更加符合美學和功能的要求。CAM是將CAD系統設計的虛擬模型制作成最終實體修復體的過程。減材制造(銑削和研磨)和增材制造(3D 打印)是CAM較常用的兩種方法[12]。比如前牙美學修復體全瓷冠和貼面，可以通過減材制造，由計算機程序控制電動刀具對瓷塊進行切削(圖 11)。研究模型、診斷蠟型、備牙導板等可通過3D打印，輔助美學修復體的設計和設計實現(圖 12)。CAD/CAM技術極大的簡化了修復體的制作過程，保證了修復體的強度與精度，同時可以制造出傳統成型工藝難以生產的高精度、復雜結構[13]。

2.2.2 前牙美學缺陷患者數字化美學修復流程如下(圖 13) 數字化引導的前牙美學修復，指的是醫生根據患者的數字化美學信息進行DSD設計，初步擬定美學修復方案并提出數字化美學預告，醫-患-技基于美學預告對修復方案設計達成共識，按照設計方案指導牙齒矯正、牙齒臨床預備、數字化印模制取以及修復體制作，以獲得滿意的前牙美學修復效果。數字化引導的前牙美學修復適用的范圍較廣，其適用于所有傳統美學修復的適應癥，尤其對美學修復要求較高以及溝通困難的患者。

圖 11 切削完成的 圖 12 3D打印診斷 圖 13 數字化美學修復與傳統美學流程對比

3 數字化引導的前牙美學修復患者治療實例

3.1 患者信息

3.1.1 患者基本情況 男, 35 歲。主訴: 要求關閉前牙間隙，改善美觀。 現病史： 患者自幼發現上前牙間隙，未曾行正畸、修復治療。現自覺影響美觀要求治療; 既往史：既往體健，否認系統性病史及過敏史，余無特殊。

3.1.2 檢查 口外檢查：患者頜面部左右大致對稱，顏面部比例正常。開口度、開口型正常，開閉口運動關節無彈響及雜音。雙側顳下頜關節區及咀嚼肌群觸診無不適(圖 14); 口內檢查： 12、 22牙齒缺失。上前牙散在間隙，其中13近遠中間隙、 11、

圖 14 術前面相

21近中間隙、23近中間隙約2 mm， 23遠中間隙約1 mm。淺覆牙合淺覆蓋，上頜中線正，下頜中線左偏約1 mm；磨牙中性關系。上下前牙切端磨損。全口衛生情況良好，軟垢(-)，牙石(-)，色素(-)，全口牙齒不松動，牙周探針深度2～4 mm(圖 15)。

圖 15 術前口內照

3.2 診斷

(1) 12、 22缺失； (2)牙列不齊(上前牙散在間隙)。

3.3 術前數字化分析設計

術前DSD設計綜合分析患者微笑時牙齒的暴露量，以及牙齒的長寬比以及微笑曲線，模擬修復效果。設計三 種修復方案：

方案一(圖 16)： 不改變切端位置, 貼面均分前牙間隙直接修復，各牙位修復體寬長比如下：15(57%)、14(77%)、13(92%)、11(103%)、21(110%)、23(100%)、24(89%)、25(54%)。

方案二(圖 16)： 改變前牙寬長比，切端延長，貼面修復均分前牙間隙，各牙位修復體寬長比如下：15(64%)、14(80%)、13(83%)、11(84%)、21(90%)、23(83%)、24(80%)、25(54%)。

方案三(圖 16)： 貼面聯合固定橋修復關閉前牙間隙，13、 11貼面修復， 21-23固定橋修復，各牙位修復體寬長比如下： 13(82%)、 11(83%)、 21(81%)、 22(72%)、 23(81%)。

A： DSD正面相； B： DSD口唇相； C： 基于參考線設計牙齒形態

DSD分析顯示根據現有的牙齒排列關系，無法直接修復獲得滿意的美學效果。通過數字化隱形矯治技術設計前牙移動方案，推13、23向遠中， 11、 21向近中，設計12、 22缺牙區近遠中長度5.5 mm間隙(圖 17)。DSD模擬正畸間隙分配后美學修復效果(圖 18)，醫生、患者認可接受。

圖 17 模擬12、22間隙控制效果 圖 18 EZDSD模擬正畸間隙控制后修復

3.4 治療計劃

(1)矯治前進行全口齦上下潔治術，并進行口腔衛生宣教； (2) 數字化隱形矯治(Invisalign Go隱適美?)技術進行修復前牙齒微小移動，設置12、22缺牙修復間隙為5.5 mm; (3) 11、21唇側單端粘接橋修復12、22缺失牙；13、23瓷貼面修復; (4) 佩戴保持器。

3.5 治療步驟

3.5.1 矯治過程 通過iTero(Align Technology公司， 美國)口掃獲取患者上、下頜數字化模型數據，并在系統中上傳術前面像、口內像等資料，根據術前數字化設計提出矯治要求(上頜：關閉11、 21近中間隙，設置12、 22缺牙間隙約5.5 mm， 13、 23遠中預留0.5 mm間隙；上頜：糾正33-43牙列擁擠，排齊35-45牙；上下磨牙不設計移動)，由軟件技師根據目標矯治要求設計方案。臨床醫生對初步方案提出修改意見后，獲得初次模擬矯治方案，共15 步(圖 19)。

圖 19 數字模型

3.5.2 修復過程 術前進行比色獲取修復體顏色信息(圖 20)，進行11、13、21、23微創基牙預備(圖 21)，制取印模。制作11、21玻璃陶瓷單端粘接橋；13、23玻璃陶瓷貼面(圖 22)。選擇3M Relax Veneer(3M， 美國)粘接套裝進行修復體粘接進行最終修復體粘接。

圖 20 術前比色 圖 21 基牙預備 圖 22 制作完成的修復體

3.6 治療效果

隱形矯治結束后，間隙分配合理，咬合關系正常。修復體形態及色澤自然，口內粘接后，修復體與口內軟組織及口唇關系相協調，最終修復效果滿意(圖 23)。

圖 23 術后

綜上所述，數字化引導的前牙美學修復過程是一個包含了由數字化系統支持的美學評估、美學設計、美學引導的矯治方案設計、矯治過程中復診與監控、美學修復及種植修復、治療后保持的全數字化治療過程，借助DSD技術、IGo技術、數字化印模技術和CAD/CAM技術得以實現。 這一過程從一開始就由醫生、患者、技師共同參與，以美學修復原則為指導，可以最大程度的避免風險、偏差及并發癥，獲得滿意的、可預期的美學修復效果。