3D打印技術應用于下頜磨牙自體牙移植的臨床效果

徐冬初,孟 戎,衡春陽

(新疆生產建設兵團第二師庫爾勒醫院口腔科,新疆 庫爾勒 841000)

下頜磨牙是人體較早期出現的牙齒之一,在口腔之內具有非常重要的功能性,特別是在人體進行咀嚼時起到主要的食物磨研作用[1]。但由于下頜磨牙的結構特點以及研磨功能,會導致下頜磨牙的損耗程度非常嚴重,損耗速度非常快,因此下頜磨牙常會出現隱裂、齲齒等疾病。并且下頜磨牙無法被自行修復,外部形態修復是治療下頜磨牙的重要手段之一[2]。隨著醫療技術的發展,3D打印技術的出現和成熟為下頜磨牙的治療和修復提供了新的思路和途徑[3]。本次研究著重闡明3D打印技術應用于自體牙移植的價值,擬解決自體牙移植時供體牙與受牙區拔牙窩不匹配時,制備拔牙窩耗時長造成臨床效果欠佳的難題,為醫院自體牙移植提供更優的治療方法。本次研究根據40例下頜磨牙患者的醫療數據,對3D打印技術應用于下頜磨牙自體牙移植的臨床效果進行說明和闡述。

1 資料與方法

1.1一般資料:本次入選研究患者均為2020年1～2020年12月我院收治的拔除下頜磨牙后需用自體牙移植修復的患者40例,將其隨機分為對照組(傳統自體牙移植)與試驗組(3D打印技術自體牙移植)各20例。對照組男11例,女9例;年齡22～39歲,平均(30.92±2.84)歲。試驗組男12例,女8例;年齡23～40歲,平均(30.26±2.73)歲。本次入選研究的患者及家屬均已獲得知情權,并且本次研究已經獲得本醫院倫理委員會批準。兩組患者一般資料對比差異無統計學意義(P>0.05),可以比較分析。

1.2入選與排除標準

1.2.1納入標準:①擬入選下頜第一或第二磨牙因齲性或非齲性疾病導致患牙無法保留必須拔除,且患者有無功能形態良好的第三磨牙可供移植的病例;②患者要求修復缺失的下頜第一磨牙或下頜第二磨牙;③患者的年齡處于18～40周歲;④患者的依從性良好,隨訪時間為24個月。

1.2.2排除標準:①患者存在拔牙禁忌證;②患者伴有系統性疾病,或是嚴重心腦、肝腎等臟器疾病;③患者的空腹血糖較高,超過8.88 mmol/L,并且患者的血壓較高,超過180/100 mmHg;④患者的耐受性較差;⑤患者對本次研究使用藥物伴有過敏癥狀;⑥患者伴有張口限制。

1.3治療方法:分析計算拔除第一或第二磨牙后拔牙窩大小與移植牙匹配程度,預估拔牙窩制備方向及距離,試驗組用口內掃描儀掃描全口牙列及黏膜,將數字化信息及CBCT傳輸給3D打印加工方,獲得供體牙模型,將模型高溫高壓消毒滅菌后備用。試驗組與對照組均使用復方氯己定含漱液漱口后,以2%利多卡因行下牙槽神經阻滯麻醉,微創鋌微創拔除受體區第一磨牙或第二磨牙的殘根或殘冠,刮除局部肉芽組織。過氧化氫溶液、生理鹽水和0.02%氯己定液沖洗拔牙窩,試驗組將3D打印模型放置拔牙窩,根據預估方向及距離,用種植機及大球鉆制備拔牙窩,根據模型牙大小將受牙區拔牙窩制備至穩定放置模型牙;沖洗消毒窩洞,微創完整的拔除可供移植的第三磨牙,生理鹽水沖洗干凈后立即放置于制備好的拔牙窩,并記錄供體牙離體時間;對照組則在沖洗拔牙窩后,微創拔除可供移植的第三磨牙,沖洗后植入受牙區牙槽窩,若牙槽窩過小或深度不夠,去除牙齒放置于原拔牙窩內或至于生理鹽水中暫存,重新制備拔牙窩直至合適,制備完成后植入供體牙并記錄離體牙離體時間。試驗組與對照組拔牙窩與供體牙間隙可用Bioss骨粉充填,纖維夾板固定移植牙,褥式縫合移植牙牙齦。術后即刻,以及術后1個月、3個月、6個月拍攝X線片,術后12個月和24個月拍攝CBCT觀察移植牙位置及牙根與牙周膜情況。

1.4觀察指標與療效判定標準:觀察兩組患者術后的治療效果、牙根吸收情況、牙槽骨吸收情況等指標。①治療效果:根據下頜磨牙修復情況對其治療效果進行評價[4],成功:移植牙穩固,牙位正常,牙周無炎癥,能正常行使一定功能,牙根無吸收。較好:移植牙動度不超過Ⅱ°,位置尚可,牙周無炎癥,能行使一定功能,但牙根有輕度吸收或咬合接觸欠佳;牙冠色變暗,淺度齲壞,可以治療。失敗:存在牙齒松動Ⅲ°以上或脫落;牙周或根尖周有炎癥,有叩痛;牙位不正且不能發揮咀嚼功能;X線片可見牙根明顯吸收等問題。有效率=(成功+較好)/總例數×100%。②牙根吸收:包括根內、根外、根尖、正常等。③牙槽骨吸收:垂直、楔形、正常。

1.5統計學方法:運用SPSS20.0統計軟件分析各項數據,使用χ2檢驗。

2 結果

2.1兩組治療效果比較:試驗組治療有效率95.0%(成功14例,較好5例,失敗1例)明顯高于對照組的70.0%(成功9例,較好5例,失敗6例),差異有統計學意義(χ2=4.329,P<0.05)。

2.2兩組患者的牙根吸收情況比較:試驗組牙根吸收正常率90.0%(18/20,根內0例,根外1例,根尖1例,正常18例)明顯高于對照組的50.0%(10/20,成功3例,根外3例,根尖4例,正常10例),差異有統計學意義(χ2=7.619,P<0.05)。

2.3兩組患者牙槽骨吸收情況比較:試驗組患者牙槽骨吸收正常率80.0%(垂直1例,楔形3例,正常16例)明顯高于對照組的50.0%(垂直4例,楔形6例,正常10例),差異有統計學意義(χ2=3.956,P<0.05)。

3 討論

3D打印技術(3D printing)是指利用特殊的3D打印設備[5],依據數字模型信息使用特殊的粘合材料,以逐層打印的形式來構建物體。目前是3D打印技術被廣泛地應用于各個領域之中[6],醫療領域是3D打印技術重點的應用和發展行業。3D打印技術的材料類型包括熱塑性塑料,共晶系統、金屬、可食用材料、鈦合金、熱塑性粉末、光硬化樹脂、紙、金屬膜、塑料薄膜、陶瓷粉末等[7]。甚至是人體一些“材料”也可用于3D打印技術材料[8],比如牙齒、骨頭等,牙齒醫療可以分為牙體牙髓科、修復科、正畸科、牙周黏膜科、兒童口腔科、頜面外科、種植科、口腔放射科。3D打印技術可以為許多牙齒疾病提供新的治療和修復思路和方式[9],從而使牙齒保證其功能的前提下獲得美觀等額外訴求,其中在牙齒正畸、修復、治療中3D打印技術的應用前景尤為顯著和廣闊[10]。

在下頜磨牙區中第一磨牙的使用頻率要遠遠高于第三磨牙的使用頻率的[11],并且第一磨牙的相關疾病發病率也是要遠遠高于第三磨牙的,所以近些年來越來越多的牙科相關醫療從業者、學者開始使用將第三磨牙移植到第一磨牙的方式治療下頜磨牙損傷和相關疾病[12]。并且這種方式和這項技術逐漸被完善,其相關技術也得到大力發展,其臨床實用效果獲得理想的結果,已經被世界范圍內的醫療從業者、組織、機構等廣泛使用,并且獲得了良好的醫患口碑和優質的治療效果[13]。借助3D打印技術,可以使第三磨牙更加符合第一磨牙位的牙窩形狀,能夠使患者的口腔咀嚼功能獲得更好的恢復和保障。并且給使用3D打印技術的自體磨牙移植還可以有效降低因為固定橋修復方式對被修復磨牙周圍牙體的損傷,提高了治療安全性、降低了治療風險。

根據相關醫療研究報道指出使用3D打印技術開展的自體磨牙移植術其5年優良率約為80%[14],其臨床治療和應用優勢十分明顯。在磨牙自體牙移植術中最理想的狀態是磨牙移植后牙槽骨和牙根之間形成牙周膜連接,這種連接方式最為自然,其也能夠讓移植后的牙齒狀態保持良好,減少相關牙齒移植問題的產生,提升移植牙遠期優良率。而傳統下頜第一磨牙治療方式和結果來看,治療后牙齒能夠實現牙周膜連接的情況非常少,無論是牙冠治療術還是移植術都無法使治療后患者的牙齒形成良好的牙周結構,因此傳統下頜磨牙治療術、修復術一般會出現很多問題,患者在治療后需要定期進行后續治療或修復,被治療牙齒的遠端恢復情況并不理想。但根據近些年的醫療研究報道指出采用3D打印技術支持的自體磨牙移植手術其治療效果以及患者牙齒遠端的恢復效率、優良率是要明顯高于傳統磨牙治療或修復術的。

下頜第一磨牙或第二磨牙因齲性或非齲性疾病導致患牙無法保留必須拔除,需要修復時自體牙移植可減少患者就診次數,縮短就診時間,降低修復治療的費用。自體牙移植為修復缺牙提供了新的治療方式,該項技術的難點在于短時間內固定移植牙于受牙區,由于供體牙與受牙區拔牙窩大小不匹配,調磨受牙區拔牙窩骨壁時消耗時間過長,可能影響再植牙的成功率,3D打印技術可以在術前打印出等比例的供體牙,利用模型供體牙進行窩洞制備后,再將供體牙拔出直接移植至受牙區拔牙窩內,縮減供體牙離體時間,將后期觀察結果對比傳統自體牙移植術,研究3D打印技術的應用是否能使自體牙移植預后效果更佳。

如果移植牙的牙根完全形成,為了避免移植后牙髓出現壞死情況,進而導致牙根尖病變,產生對移植牙的不良影響,降低移植牙的遠期優良率,可以采用在3D打印技術支持下的自體磨牙移植術開展前,先做根管治療術,或者在患者進行過自體磨牙移植術之后3個月左右進行預防性根管治療術,由此可降低由于自體磨牙移植術開展過程中導致的牙根尖端位置損傷或自體磨牙移植后因為自體磨牙牙根尖端或牙根問題、病變而導致自體磨牙移植牙術后相關問題以及病情的產生,從而有效提升自體磨牙移植術的遠期優良率。3D打印技術支持下的自體磨牙移植可以為下頜磨牙缺失修復提供更優的治療方法,為患者保留天然牙提供新的臨床路徑。3D打印技術支持下的自體磨牙移植術具有以下三項主要優勢:①微創拔牙技術:微創拔除受牙區患牙及供移植的第三磨牙,同時避免牙周膜損傷。②縮短供體牙體外保存時間:利用口腔掃描儀精確掃描口腔情況,制作供體牙3D模型,術前精準模擬供體就位路徑,縮短供體牙體外保存時間。③無菌操作:口腔環境為非無菌環境,術中保證無菌操作,降低感染率,提高再植牙成功率。

根據陳強[15]的研究報道可知,對其研究對象開展3D打印技術支持的自體磨牙移植術,患者5年內修復磨牙的優良率為73%。其研究結果與本次研究結論相同,說明拔除無功能且完整的第三磨牙進行自體牙移植,并且借助3D打印技術可以保持牙列的完整,恢復下頜磨牙區咬合功能,提高患者的生活質量。但3D打印技術支持下的磨牙自體移植術能夠使被移植牙齒在被移植位置快速建立正常、良好的血液運行狀態,新生牙周膜能夠及時、有效地附著于被移植磨牙,并且形成良好的牙周膜連接等問題仍然存在明顯的爭議,并且尚無醫療定論,仍然需要持續的組織學上的觀察和證據以及更多的臨床實證和數據證明。

綜上所述,在下頜磨牙自體移植中,3D打印技術可以在術前打印出與供體牙等比例的模型供體牙,利用模型供體牙進行窩洞制備后,再將供體牙拔出直接移植至拔牙窩內,縮減供體牙離體時間,提高治療效果,應推廣適用范圍。