数字化记存模型在口腔正畸实验教学中的应用

王记位,贾筱诗,张斌,陈建明*

(1.广州医科大学附属口腔医院·广州口腔疾病研究所·口腔医学重点实验室，广东 广州 510140；2.中山大学附属口腔医院/广东省重点实验室，广东 广州 510055)

口腔正畸学是通过牙齿移动和周围组织改建来改善牙颌畸形的一门学科。在正畸治疗开始前，医生需要先收集患者的病例资料，如面像、口内像、记存模型、X线片等。记存模型是正畸治疗过程中的重要参考资料。正畸医生在制定正畸治疗计划之前需要使用记存模型进行模型分析，进而制定治疗计划。同时，记存模型的制取也是口腔医学本科生进行实验训练的基础内容。传统的石膏记存模型容易损坏，不易储存[1]，其临床和教学使用存在一定的局限性。随着科技的发展，数字化印模技术已经广泛应用于口腔医学临床，口内扫描的精确度也已得到证实[2-5]。笔者所在正畸科已用数字化记存模型取代传统石膏模型。本文将对数字化记存模型在口腔正畸实验教学中的应用进行探讨。

1 模型获取方式

在传统的正畸实验教学中，学生首先需要相互制取藻酸盐印模、灌制石膏模型然后使用修整好的石膏模型进行相关训练。在制取藻酸盐印模过程中，由于学生缺乏操作经验，制取失败率较高，材料浪费严重。模型灌制时容易出现模型变形以及产生气泡等问题。使用打磨机修整时存在误伤手指的风险。

目前，口腔教学医院已普遍配备以3shape、CEREC等为代表的口腔扫描仪器及配套软件。在实验教学中，学生经过简单培训便可掌握扫描技巧，可快速获取清晰的数字化模型。如果扫描时出现差错，可重复制取。获取数据后，经过后台软件操作即可得到标准的数字化记存模型，可以避免上述在制取传统石膏模型时出现的问题。必要时也可将数据导入3D打印机打印出模型实物，进行后续操作。

2 正畸模型分析

目前，笔者所在院校对口腔医学本科生的模型分析实验教学内容包括对拥挤度、Spee曲线曲度及Bolton指数的测量。传统课堂上，老师引导学生使用圆规、铜丝等工具对其进行测量，但因为此过程存在技术敏感性相对较高、测量点重复性差等问题，导致测量误差较大。同时，由于传统石膏模型无法分牙，学生很难准确测量拥挤较严重牙列的牙弓现有长度。

数字化模型可以很好地避免上述问题。以3shape为例，口扫数据导入3shape orthoAnalyzer软件后，首先进行分牙，使每颗牙齿相对独立、解剖特征明确、测量点重复性高，因此测量精确度较高；在此过程中，软件可自动获得Bolton指数。针对拥挤度测量，软件具有横切模型的功能，使得牙槽嵴形态直观暴露，进而直接测量现有牙弓长度。除此之外，数字化操作过程简便快捷，不仅提高了学生实验课的学习效率，还激发了学生的学习热情。

3 托槽定位与粘接

托槽定位与粘接是正畸医生的基本功，在此过程中，临床冠长轴的确定及托槽高度定位尤为重要。在传统的正畸实验课训练中，学生首先在模型上用铅笔画出每颗牙齿的临床冠长轴，然后使用托槽定位器定位每颗牙齿的托槽粘接高度，再用黏蜡粘接托槽，最后在近远中向对托槽位置进行最终的调整。传统教学存在以下问题:①石膏模型无法显示牙根走向，学生难以准确判断临床冠长轴；②牙齿表面存在弧度，以致学生难以准确标定高度；③黏蜡粘接效果不佳，已经粘接好的托槽容易移位。

针对托槽定位和粘接，数字化模型在正畸实验课教学中具有较多优势。首先，数字化模型数据能够和CT数据整合，根据CT数据提供准确的牙根形态及位置信息，结合牙冠形态信息确定临床冠长轴，在此基础上进行的托槽定位更有利于后期正畸治疗过程的控根移动等操作。其次，数字化软件具有强大的大数据分析及模拟功能，可通过数字化模型数据模拟出牙根形态，在无CT数据的实验教学过程中同样能够模拟临床冠长轴，指导托槽定位，便于学生对理论知识的理解和运用。再次，数字化分析软件能够通过3D和2D信息的转换，准确提供切端或牙尖的位置信息，并以临床冠长轴为参考线计算托槽的粘接高度，为学生定位托槽提供参考，提高操作精确度。

托槽间接粘接技术是运用数字化技术获取牙颌模型，之后进行分牙、添加模拟牙根、模拟排牙、定位托槽，再运用3D打印技术获取托槽定位夹，最后于口腔内进行托槽粘接的技术。近年来，托槽间接粘接技术因其定位准确、椅旁时间短、疗效优良等优势，已经越来越多地应用于正畸临床[6-8]。笔者所在教研室已将托槽间接粘接技术引入本科生实验及实习教学中，而使用数字化模型进行托槽定位正是托槽间接粘接技术的重要组成部分，提前引入此内容可以让学生尽早熟悉间接粘接，并进行相应的训练。

4 诊断性排牙试验

诊断性排牙试验即在正畸治疗开始前将牙齿模拟排列在理想位置，并建立正确的咬合关系，以此为正畸治疗计划的制定提供参考[9-11]。以往排牙试验训练对象多为正畸专业研究生和进修医生，但目前让医学生尽早接触临床已经成为趋势，笔者所在院校本科生对正畸专业知识的掌握较之前的学生已有了很大幅度的提高。鉴于此，排牙试验已被引入本科生教学。

以往使用石膏模型进行排牙试验时，首先需要锯开模型进行分牙，然后再行排牙，不仅操作繁琐，而且排牙时需要花费大量时间。使用数字化模型进行分牙、排牙试验可以大大节约时间；分牙完成后，确定完牙弓形态即可开始排牙，在此过程中出现差错可以马上重置，不会损伤模型。对一些简单的错合畸形模型，排牙之后还可以模拟牙齿移动，加深学生对正畸治疗过程中牙齿移动的理解。

数字化口腔医学技术已被广泛应用于临床、教学以及科研的各个方面，在教育领域也催生了一些新的教学方法和教学理念。作为数字化技术的一部分，数字化记存模型在口腔正畸实验教学中已经有了良好的应用。一方面，相较原有的教学条件，学生对数字化技术和设备有很高的接受度和良好的学习体验；另一方面，也能提高学生对知识和技术的掌握程度。诚然，由于设备数量有限，目前数字化记存模型及其相关应用尚局限在人数不多的教学小组，但随着设备以及技术的普及，数字化技术将会越来越多地融入口腔正畸学教学活动之中。