數字化診斷義齒修復單頜牙列缺失的應用與初步臨床評價

趙 甜，陳梁，賴姿雅，高益鳴*

（1.上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院口腔科，上海 200025；2.上海交通大學口腔醫學院，上海 200125）

根據第4 次全國口腔健康流行病學調查報告，牙列缺失和缺損已成為影響老年人口腔健康的主要問題[1]。目前，由于種植修復技術昂貴的價格和嚴格的適應證，仍不能解決多數人的牙列缺失和缺損問題，傳統可摘戴的義齒仍是應用廣泛的修復技術[2]。傳統的單頜全口義齒診療需要患者多次復診，操作過程繁雜，對醫師的臨床經驗和技術要求較高。其中，獲取準確的無牙頜印模形態是制作一副合適的單頜全口義齒的關鍵[3]。有大量研究表明，在患者咬合狀態下制取的功能壓力印模能夠幫助患者在使用全口義齒時獲得更好的吸附力和固位力，例如目前應用較廣的生物功能性活動義齒修復系統（biofunctional prosthetic system，BPS）[4-6]。然而，基于功能壓力印模用全流程數字化技術來制作單頜全口義齒，仍未成為主流[7]。本研究擬應用數字化技術制作帶有頜位關系的仿義齒個性化托盤，在1 次就診的同時進行診斷義齒試排牙、個別托盤制取終印模、頜位記錄調整3 個臨床操作，并進行初步臨床評價，具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取1 名男性患者，67 歲，既往體健，2021 年9 月就診于上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院口腔科，主訴舊義齒折斷2 周，要求重新進行義齒修復，2010 年曾于外院行上、下頜可摘局部義齒修復，6 個月前拔除下頜松動牙。經口腔檢查：上頜牙列缺損，下頜牙列缺失，上頜剩余牙槽嵴輕度吸收，下頜剩余牙槽嵴中度吸收，上頜剩余11、21、22 烤瓷連冠修復，邊緣不密合，無明顯松動，牙齦中度退縮，根上1/3 暴露，存在明顯倒凹；無不適主訴，黏膜無紅腫、彈性可，無明顯骨尖及舌側骨隆突，上、下頜間距離適中，有穩定可重復的正中關系，舌體大小基本正常，唾液分泌正常（圖1）。面部檢查：面部左右基本對稱，上頜剩余牙齒修復體中線右偏2 mm，開口型及開口度基本正常，雙側顳下頜關節未見明顯異常，舊義齒已丟失。根據《口腔修復學》（2013 版），確診為牙列缺損且單頜牙列缺失，定為單頜牙列缺失剩余牙槽嵴Atwood 分級的Ⅱ~Ⅲ級[3]。本研究經上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院醫學倫理委員會審批通過。患者及家屬對研究內容知情同意并簽署知情同意書。

圖1 患者上、下頜剩余牙槽嵴形態

1.2 治療方法

1.2.1 治療方案設計 鑒于患者要求保留剩余牙齒，有穩定可重復的正中關系位，患者自身經濟預算有限，以及其存在恐懼手術治療的心理，故選擇上頜可摘局部義齒修復，下頜單頜全口義齒修復。

1.2.2 上、下頜印模數據的制取方法 采用息止頜位法、面下1/3 垂直距離觀察法及重復直接咬合法，引導患者至顳下頜關節最適位初步確定垂直距離及正中關系；常規制取上、下頜紅膏初印模和初始頜位記錄。初始頜位記錄的制取，采用牙頜模型三維掃描儀（Imetric D104i，精度為0.020 mm），獲取上、下頜印模三維數據UI、LI（圖2）和初始頜位記錄R（圖3），以上數據及實驗中所有三維掃描數據均為STL 格式。

圖2 患者上、下頜紅膏初印模掃描數據

圖3 初始頜位記錄掃描數據

1.2.3 診斷義齒的設計制作方法 利用全口義齒設計軟件（維視全口義齒設計軟件V4.0）進行診斷義齒的設計。在軟件中將上下頜印模數據采用“N 點注冊”命令配準到以初始頜位記錄為基準的數據上獲得上、下頜印模的初始頜位關系，隨后利用翻轉法線功能獲得上、下頜模型的初始頜位關系。繼續在軟件中選取三維數據上雙側磨牙后墊中點以及上中切牙切緣近中切點，以構成一個初始平面；將上、下頜牙槽嵴頂線投影到平面上并向唇向平移8~10 mm 確定豐滿度邊界；將上、下頜黏膜反折線與豐滿度邊界線構成曲面以此分別獲得上下虛擬托數據。接著進入排牙程序，該軟件的無牙頜全口義齒牙列采用現有的多套人工牙列的掃描數據，以便令打印生成的牙列與人工牙外形保持一致。應用“牙列模型檢索”命令，選取合適的人工牙列并在上頜牙槽嵴頂的切牙乳突和相對的下頜牙槽嵴頂線最前端，分別描記一點，軟件會根據相應的算法以及之前確定的點、線標記，自動配準到上、下頜模型所記錄的頜位關系上。完成虛擬排牙后得到上、下頜基托組織面和牙列數據，這4 個數據在空間上一直處于初始頜位記錄的頜位關系中。上、下頜基托組織面分別向 平面方向整體偏移2 mm，預留出均勻厚度的終印模材空間，再分別與牙列數據相連形成義齒形態托盤的磨光面，并在組織面放置半徑2 mm 的半球形組織終止結構。該組織終止結構在托盤內表面相對于牙槽嵴頂的唇、頰舌側分別放置，且前、后弓區左右側均應有分布，放置托盤戴入口內時可前后、側方及扭轉移位。在完成整個閉口式印模托盤的CAD 后將其存儲為STL 格式。

將設計好的數據導入3D 打印機（NZL，FDM-02 型3D 打印機），打印出實體（圖4）。然后進行首次臨床復診，復診內容是：口內試戴，檢查托盤邊緣伸展是否合適，適當調改并進行邊緣整塑（圖5）；采用息止頜位法、面下1/3 垂直距離觀察法及發音法，重新確定垂直距離及正中關系并調整，參考雙側瞳孔連線及鼻翼耳平線檢查平面、中線、豐滿度、垂直距離等是否與患者口內情況吻合，不合適的地方進行磨改或者重新畫出正確的標志點、線、面，將頜位關系調整合適后用記錄硅橡膠固定；最后在上、下頜托盤組織面分別放置硅橡膠印模材，在咬合狀態下制取上下頜的功能壓力終印模（圖6）。

圖4 3D 打印的診斷義齒式個別托盤實體

圖5 口內試戴3D 打印診斷義齒

圖6 終印模制取及咬合關系調整

1.2.4 義齒制作及試戴復查 將帶有頜位關系的終印模轉回技工室常規灌石膏上頜架，根據調整后的頜位關系和重新確定的參考線排人工牙，制作上頜固位卡環和蠟基托， 架上調 至平衡 。臨床再次復診試排牙，驗證頜位關系、 平面、上唇豐滿度等，詢問患者對人工牙外形、義齒外形及美觀效果的要求、是否有初步固位力等。試排牙后送回技工室，常規裝盒、沖蠟、裝膠、壓型盒、熱處理、開盒、打磨拋光，義齒制作完成。臨床口內試戴，顯示就位良好，基托邊緣伸展合適，義齒固位佳，有較強吸附力，無明顯壓痛，少量調磨后患者將義齒戴走（圖7）。

圖7 義齒初戴

分別于初戴義齒后10、24 及38 d 對患者進行復查，患者約2 處輕壓痛，經調磨后消失，咬合精細調整至前牙區輕接觸、后牙區所有牙尖廣泛穩定接觸。顯示基托密合，邊緣伸展范圍適宜，咀嚼功能良好，固位力良好，黏膜無紅腫無潰瘍。

1.3 臨床評價指標 根據相關文獻篩選出義齒修復臨床評價相關指標[8-10]：①利用滿意度視覺模擬評分法（VAS），對臨床使用滿意度進行評價。包括托盤口腔內試戴前（整體尺寸、外形、利于握持等）滿意度、試戴時邊緣位置（邊緣伸展、系帶切跡）的滿意度、功能整塑操作中易于保持托盤穩定性的滿意度、終印模制取效果（完整性、邊緣形態、印模材厚度）滿意度、優質終印模獲取難度（重復次數、效率）滿意度、整體滿意度等。具體方法：讓醫師和患者根據自己對診斷義齒總體滿意度的程度從原點開始在直線上向右標記，0 表示非常不滿意，100 表示非常滿意，離右側越近，則滿意程度越高。②醫師和患者分別對義齒修復效果主觀感受進行評價。包括：總體滿意度、舒適、美觀、穩定性、固位力、咀嚼能力等方面評價。方法同①。

1.4 統計學分析 所有數據使用SPSS 19.0 統計學軟件進行統計。采用雙樣本等方差假設t檢驗來評估醫師和患者對診斷義齒的滿意度評分，P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床使用的滿意度 醫師對診斷義齒臨床使用度的評分均值為（97.167±1.344）分，所有項目評分均高于95 分，見表1。

表1 臨床使用的滿意度（分）

2.2 修復效果主觀感受評價 患者評價分值均數高于醫生，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 修復效果主觀感受評價（分）

3 討論

本研究利用數字化技術建立了一種制作單頜全口義齒的新方法，并進行了簡單的臨床評價。天然牙通過單頜全口義齒作用于無牙頜牙槽嵴的 力較大，容易導致壓痛和牙槽嵴的過度骨吸收[11]。由于單頜全口義齒依靠基托吸附力和大氣壓力固位，所以，獲取剩余牙槽嵴精確的終印模形態是制作一副良好的單頜全口義齒的關鍵。而采用數字化技術設計制作用于制取功能壓力印模的托盤有諸多優勢：首先，設計軟件能夠便捷地為個別托盤預留出適當的空間以便制取均勻厚度的印模；有文獻表明，不同印模材以適當的厚度制取終印模時能夠最大限度減少印模變形[12]。另外，軟件能夠在托盤內表面便捷地設置組織終止器以保持個別托盤戴入口內的穩定性，也能夠精確地控制個別托盤邊緣離開黏膜轉折處2 mm 左右以便形成適當的印模材料邊緣厚度，以保證最終修復義齒良好的邊緣封閉性。最后，具有牙列形態的個別托盤還擁有診斷義齒的功能，可模擬終義齒外形進行頜位關系調整并檢查其美觀性能。從臨床診療流程來看，數字化技術可幫助患者減少復診次數，可在患者椅旁第二次就診的同時進行診斷義齒試排牙、個別托盤制取功能壓力終印模、頜位記錄調整3個臨床操作，而傳統方法第二次就診僅完成采用手工制作的個別托盤進行終印模制取。本試驗的患者是下頜牙槽嵴 Atwood Ⅱ~Ⅲ級，后續試驗可采取為下頜牙槽嵴Atwood Ⅳ級患者制作數字化功能壓力印模托盤并制作義齒，并與傳統方法比較義齒使用時的吸附力。

此外，由于算法的精準性，數字化診療技術輔助制作單頜全口義齒可準確制作合格的診斷義齒式個別托盤，對術者的經驗依賴較傳統方法少，有利于年輕醫生快速掌握制作合格的全口義齒技能。相關設備性能的提高有助于減少托盤制作的誤差，患者診療過程中使用的牙頜模型掃描儀掃描精度為5~20 μm，數字化信息數據便于存儲及傳輸，可直接導入數控加工設備，既節省了傳統方法所需的人力和耗材，也減少了印模、模型收縮形變的誤差[13]。

頜位關系的確定是單頜全口義齒修復的關鍵。本研究在首次初始頜位記錄以及復診制取終印模的同時調整頜位關系的臨床流程，保證了患者最終義齒頜位關系的準確性。本研究中的數字化功能壓力印模托盤帶有尖窩交錯的牙列，能有效利用口頜肌群的作用力獲取精確的印模邊緣形態，保證了終義齒良好的邊緣封閉性。若初始頜位記錄存在偏差，可在椅旁使用渦輪機調磨下牙列重新調整頜位關系。3D 打印機所用的打印材料為左旋聚乳酸，成本低且環保，在臨床調磨時不產生飛粉[14]。

本研究結果中，醫生和患者的使用滿意均分值為（97.167±1.344）分；患者對診斷義齒修復效果的滿意度總體高于醫師滿意度（P＜0.05）。這表明患者對數字化技術制作的義齒臨床流程及效果滿意度高于醫師的滿意度，同時醫師對利用數字化診斷義齒制作的義齒效果滿意度也是較高的。對于患者和醫師的評分差異，有以下幾點原因：診斷義齒托盤在口內的試戴中仍需要做一些輕微的調整；制取終印模時硅橡膠印模材料不容易牢牢黏附在托盤內表面，有時可導致需要重復制取；若頜位關系出現較大偏差需要調磨掉牙尖重新確定頜位關系。以上因素都會影響醫師對數字化診斷義齒的滿意度評分。而患者認為，相對傳統方法制作義齒，個性化診斷義齒的復診次數少，精準性更高，以及最終義齒固位力更好，所以患者對義齒修復效果的滿意度較醫師評分會更高。

本研究還存在進一步提高診療效率的空間。①此次試驗的三維數據獲取采用高精度模型掃描儀，要求醫師仍以傳統印模膏的方法獲取無牙頜初印模。此前，有研究表明，口內掃描儀獲取無牙頜牙槽嵴及周圍軟硬組織形態的精度不足，未來若有口內掃描儀升級換代，其精度如果可以滿足無牙頜三維形態獲取的要求，可更大程度地優化醫師的傳統臨床操作步驟，更利于數字化全口義齒的制作[15]。②初始頜位記錄獲取方式仍采用椅旁傳統方法獲取，未來可以考慮采用spider 手持式等類似的三維掃描儀直接掃描患者的上下牙槽嵴前弓區唇面形態和頜位關系，與患者的上下頜初印模進行注冊配準，在軟件中設計后進行3D 打印診斷義齒，當日即可實現試排牙以及閉口式終印模的制取[16]。③若基托和牙齒的分材料分色的打印能夠在同時進行并且在短時間內達到同等精細度，則當日即可完成精確義齒修復。④當前，傳統方法和數字化方法制作的最終義齒仍需要經過少量多次調磨達到無牙頜患者的使用標準，若最終義齒樹脂材料具有重復可塑性，患者可避免多次復診與調改，且可提高使用功能與舒適性。所以，新的臨床義齒樹脂材料的研發應用將成為未來的研究方向之一。

綜上所述，數字化技術輔助制作單頜全口義齒具有臨床復診調改次數少、固位效果好、義齒咀嚼功能良好、醫師與患者滿意度較高的優點，值得臨床應用。