传统种植导板与3D打印种植导板在牙缺失种植修复术中的临床应用比较

锁吴采，周淳，王海涛

(1 上海市第四人民医院，上海200081；2 北京大学口腔医院)

牙种植因兼顾美观性和功能性的优点，已成为临床上修复牙缺失的首选方法[1,2]。种植修复效果的好坏取决于正确测量缺失牙部位牙槽嵴的形状、骨密度等结构，制定合理的种植方案，利用影像学技术将种植体准确地种植到缺失部位[3～6]。因此，种植体的准确植入是牙缺失修复的关键。1987年，Edge[7]首次提出利用种植导板实现种植体的精准植入，抽真空热压膜技术制作的种植导板成为临床上应用较多的辅助种植体植入的种植导板，但该传统种植导板在多颗牙缺失等情况下应用具有一定局限性[8～10]。随着数字化医学的发展，计算机辅助设计并用3D打印技术指导的种植导板，在口腔医学牙缺失种植修复中备受关注[11,12]。本研究对比分析传统种植导板和3D打印种植导板进行牙缺失种植修复术中的临床应用效果，为牙缺失种植治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集2017年1月～2018年1月上海市第四人民医院进行牙缺失种植修复术的患者。纳入标准：①身体无其他健康问题；②咬合习惯正常；③缺牙区骨密度和骨量适中；④口腔无炎症或其他病变问题。排除标准：①口腔问题较严重，或存在严重骨缺失；②酗酒、吸烟及药物滥用。共选择符合标准者32例(牙缺失56颗)，男14例、女18例，年龄23.7～57.8岁，前牙缺失6颗、后牙缺失50颗，单颗缺失14例、2颗缺失12例、多颗缺失6例。将患者随机分为传统组和3D组各16例(28颗)，两组资料具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 牙缺失种植修复方法 传统组和3D组分别使用传统种植导板、3D打印种植导板制作牙种植模型，种植模型使用石膏翻制。传统种植导板的制作[13]：制取患者牙列印模，灌制硬石膏模型；修整模型，在缺牙的石膏模型上排列人工牙，然后翻制两个模型；充填倒凹后，将其放置于抽真空压膜机内，利用透明树脂薄膜压制2个导板。其中1个导板用于确定种植体的植入位置和方向，另1个同前一个导板保持相同的方向和角度。在导板颊侧钻孔埋入牙胶，作为放射性导板；分别将带上放射导板的模型和单独的放射导板进行口腔锥体束CT(CBCT)扫描，利用Mimics10.0(Materilise，比利时)进行3D重建；结合放射导板的咬合关系放置模拟种植体(Osstem公司，韩国)，评价术后种植导板的精准度。3D打印种植导板的制作[14]：术前对患者颌面行CBCT，行上下颌牙列和颌骨的3D重建；结合患者牙列缺损的实际情况，采用Galileos Implant(Sirona，德国)进行虚拟种植体尺寸设计和放置；完成种植体植入路径的模拟，确定植入孔道，完成种植导板的设计。将设计完成的数字化导板输入3D打印机(BEGO，德国)，在生成支持文件后制作3D打印种植导板。两组根据患者的实际情况预先设计牙种植体的尺寸，依此切开黏骨膜瓣、翻瓣、戴入种植体导板；在导板的引导下逐级备洞，并旋入合适尺寸的种植体。

1.3 种植体植入精确度评价方法 种植体植入后再次行CBCT扫描，用Mimics10.0进行3D重建。利用Minics软件包把术后模型与术前模型进行配准，以实际种植体与术前虚拟设计种植体坐标值之差，分别计算两种导板引导下2D平面上种植体顶部、中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离值，以及3D平面上种植体顶部、中部和角度的偏离值。

2 结果

2.1 两组2 D平面上种植体顶部、中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离值比较 在2 D平面上，3D组种植体顶部、中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离值均小于传统组(P均<0.05)。见表1。

表1 两组2 D平面上种植体顶部、中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离值比较

注：与传统组种植体同部位比较，*P<0.05。

2.2 两组3D平面上种植体顶部、中部和角度的偏离值比较 在3D平面上，3D组种植体的顶部、中部和角度的偏离值均小于传统组(P均<0.05)。见表2。

表2 两组3D平面上种植体顶部、中部和角度的偏离值比较

注：与传统组比较，*P<0.05。

3 讨论

种植外科导板是将术前设计应用到手术操作的信息载体，对于多颗牙缺失、牙槽骨较差的患者，尤其对于经验不够丰富的种植医生具有很好的指导作用。因此，种植导板能将模拟的植入位置向实际植入位置转移的精确度是导板制作的关键。

种植体导板的制作方法有多种，不同类别种植体导板的精确度不同。传统种植导板一般在石膏模型上完成，制作简单，不依赖特殊的设备；但是，无法确定牙缺失部位内部的骨组织结构，且种植后偏差较大。因此，种植体的植入需要依赖牙医的临床经验[15]。这主要是因为传统导板制作采用压膜的方式，模型与牙齿之间匹配精度不够；其次，反复翻制石膏模型导致误差较大；在种植手术操作过程中，种植体导板不稳定，加大偏离。计算机辅助设计和制作的3D打印种植导板结合数字影像和数字加工，充分考虑牙缺失部位的解剖情况，精准性大大提高，但是成本较高[16]。近年来，随着数字化医疗的快速发展，3D打印技术制作种植导板的成本降低；并且，随着人们经济水平的提高，对3D打印种植导板的接受度增高。种植体是代替牙根的医学用品，用以植入骨组织下部，从而支撑和固定牙修复体。3D打印牙种植体保持天然牙的结构和功能，外观与破损部位一致，具有良好的修复效果，将逐渐成为越来越多口腔修复患者喜欢的修复方式。种植过程中需要先对患者的牙根缺失部位进行CT扫描，然后利用3D软件对牙根及牙齿进行3D模型重建；分析患者的牙槽骨形状及神经分布状况，进而确定种植的位置；模拟并且测量出种植体与下齿槽神经管或上颌窦之间的距离，然后留出安全的距离；通过模拟演示种植体在牙槽骨的位置，利用 3D打印技术，打印出满足要求的种植导板。

本研究分别使用传统的抽真空热压膜技术制成的传统种植导板和经计算机辅助设计和3D打印技术制作的3D打印种植导板对牙缺失的患者进行牙缺失修复术，两种种植导板稳定性均很好；利用计算机3D图像配准技术对种植术后和种植术前的模型进行配准，并测量了两种导板的实际种植体和虚拟种植体的偏差值。结果显示，在3D打印种植板引导下的实际种植体的顶部、中部在近远中向、颊舌向、垂直向的偏离值小于传统种植导板，3D打印种植板引导下种植体顶部、中部、角度的偏离值小于传统种植导板。由此可见，传统种植导板和3D打印种植导板都表现出了较高的精确度，但是3D打印种植导板的精确性更高，可为口腔医学治疗牙缺失提供一定的参考。