3D打印在第三磨牙自体移植中的临床研究

高 吟， 徐冬冬， 聂 鑫

（温州医科大学附属口腔医院口腔颌面外科，浙江 温州 325000）

自体牙移植是指将牙齿在患者口腔内从一个位置移植到另外一个位置，从而达到利用废用牙修复缺失牙目的的一种方式[1]。临床上大多应用需要拔除的第三磨牙作为移植牙，该方法经济高效的同时还能保留本体感觉，进而促进局部组织再生[2-3]。但是，由于解剖结构的个体差异，受供区与受植区匹配度及牙周组织活性等诸多因素的影响，移植牙手术成功率并不高[2,4-5]。

近年来，随锥形束CT（CBCT）的普及和3D打印技术的不断成熟，便移植牙模拟手术的精确度越来越高。术前拍摄CBCT，通过软件分析及数据提取，可以使供体牙独立成像，通过3D打印技术制作等比例的供体牙模型，在拔牙术前代替真的供体牙用于制备受植区，从而使供体牙能合理就位[6]。这个过程可以有效减少供体牙的离体时间，做到即拔即植，也能有效保护牙周组织，并提高受植区匹配度。

本研究在传统移植牙的基础上，开展CBCT术前分析结合3D打印制作的等比例供体牙模型的技术，用于移植前的牙槽窝制备，提高了自体牙移植的成功率。现报告如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

收集2017年5月—2019年4月于温州医科大学附属口腔医院就诊的上、下颌第一或第二磨牙缺失并需拔除第三磨牙的46例病例（52颗牙）。纳入标准：①年龄20～40岁，性别不限，身体状况良好，无手术禁忌证；②存在第一或第二磨牙缺失；③存在上颌或下颌第三磨牙，牙周健康，牙体无龋坏，无骨组织阻生；④术前拍摄CBCT，分析牙槽骨情况及测量牙槽嵴顶到下牙槽神经的距离；⑤口腔卫生状况良好，依从性强，自愿参加移植牙治疗，并签署手术知情同意书。排除标准：①全身状况差，手术存在风险；②缺牙区牙槽骨结构欠佳，不适合进行移植手术；③牙龈或牙周进行性炎症；④有吸烟等不良嗜好。

将46例共52颗移植牙，按照手术方式分为2组。对照组（25例，28颗）按照传统移植方式移植，其中，男性 16颗牙（57.1%），女性 12颗牙（42.9%），男女比例为 1.33∶1；年龄 20～40 岁，平均年龄（31.9±4.8）岁。观察组（21例，24颗）运用CBCT术前分析结合3D打印模型进行术前牙槽窝预备，其中，男性12颗牙（50%），女性 12 颗牙（50%），男女比例为 1∶1；年龄22～40 岁，平均年龄为（31.9±5.3）岁。

1.2 治疗方法

1.2.1对照组 术前1 h应用阿莫西林和布洛芬缓释胶囊，术前30 min用复方氯己定含漱液含漱3次，每次1 min；待局部麻醉起效后，手术刀在缺牙间隙牙槽嵴顶偏舌侧做近远中切口，并向两侧邻牙延续做龈沟内切口，翻开黏骨膜瓣，充分暴露待植区牙槽骨，用慢速裂钻（1 000 r/min）制备受植区牙槽窝，用大量4℃、0.9%氯化钠溶液冲洗，冷却牙槽窝，并清理炎性肉芽组织及残留牙体组织；微创拔除待移植的第三磨牙，将其保存于原牙槽窝，根据移植牙外形进一步修整牙槽窝，供体牙试植时注意尽量避免污染及损伤牙根部，确保植入后移植牙低于咬合面；关闭创面，褥式缝合创口。检查咬合，适当调牙合。做好术后指导，要求患者每日用0.1%氯己定含漱液漱口，常规口服抗生素，勿用移植牙侧咀嚼。术后2周内行根管治疗，3个月复查咬合及邻间关系，必要时行烤瓷冠修复。分别于术后3、6、12个月时随访，拍摄X线片，评价移植牙松动度、牙根情况、牙周附着情况等。

1.2.2观察组 术前CBCT扫描获得三维数据，运用Mimics医学影像系统（Materialse公司，比利时）分离移植牙三维数据，进行三维重建及计算机模拟移植，调整就位方向及深度，3D打印等比例需移植的第三磨牙，消毒备用。术前用药及植入前准备同对照组；用慢速裂钻（1 000 r/min）在4℃、0.9%氯化钠溶液冲洗下修整受植区牙槽骨以制备牙槽窝，将模型牙就位，调改，直到接近术前设计的位置，制备的牙槽窝应略大于牙模型，咬合面及牙尖低于邻牙咬合面，不与对颌牙接触，根尖不受压且未压迫下牙槽神经。微创拔除第三磨牙，方法同对照组，即刻按照术前要求将移植牙植入受植区，使移植牙略低于邻牙，缝线紧密缝合固定，调牙合。余下步骤同对照组。

1.3 疗效评价

成功:患者无疼痛不适，移植牙稳定无松动,牙位正常，能行使功能，牙周附着正常，无牙周袋及炎症，牙根无吸收。可接受:患者无疼痛不适，能行使一定功能,牙龈轮廓好，但存在<Ⅰ度的松动或<3 mm的牙周袋或咬合接触欠佳。失败：患者诉疼痛或者不适；松动度在Ⅰ度以上；牙位不正且不能发挥咀嚼功能；牙周袋深度>3 mm或存在根尖周炎症；X线片可见牙根吸收范围超过根尖1/3，以上任一情况可列为失败。

1.4 统计指标

术后1年复查，拍摄X线片，对患者满意度、移植牙松动情况、牙周探诊深度、牙根吸收情况及疗效进行统计。

1.5 统计学分析

使用SPSS 19.0软件进行统计学分析，对非等级数据采用卡方检验，等级资料采用秩和检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 满意度比较

2组患者术后1年满意度比较结果见表1。结果表明，观察组患者满意度明显高于对照组，P<0.05，差异具有统计学意义。

表1 2组患者术后1年满意度比较Table 1 Comparison of patient satisfaction one year after surgery in two groups

2.2 术后移植牙松动情况比较

2组患者术后1年移植牙松动度的比较结果见表2。结果表明，观察组移植牙松动度明显低于对照组，P<0.05，差异具有统计学意义。

表2 2组术后1年移植牙松动度比较Table 2 Comparison of the mobility of transplanted teeth one year after surgery in two groups

2.3 术后牙周探诊深度比较

2组患者术后1年移植牙牙周探诊深度比较结果见表3。结果表明，观察组移植牙牙周探诊深度明显低于对照组，P<0.05，差异具有统计学意义。

2.4 术后牙根吸收情况比较

2组患者术后1年移植牙牙根吸收情况比较结果见表4。结果说明，观察组移植牙牙根吸收明显小于对照组，P<0.05，差异具有统计学意义。

表3 2组术后1年移植牙牙周探诊深度比较Table 3 Comparison of the periodontal probing depth one year after surgery in two groups

表4 2组术后1年移植牙牙根吸收情况比较Table 4 Comparison of the root resorption of transplanted teeth one year after surgery in two groups

2.5 术后疗效评价比较

2组患者术后1年移植牙疗效评价比较结果见表5。结果表明，观察组移植牙疗效评价明显优于对照组，P<0.05，差异具有统计学意义。

表5 2组术后1年移植牙疗效评价比较Table 5 Comparison of the efficacy of transplanted teeth one year after surgery in two groups

3 典型病例

患者女，27岁。患者于2017年12月来我科就诊，要求拔除左上第二磨牙后行修复治疗。专科检查：左上第二磨牙为残冠，腭侧及远中壁大范围龋坏、缺损，髓室破坏可见息肉。全景片示左上第二磨牙根充填影像不密合；左上第三磨牙牙体及牙周情况良好。经过与患者协商，最终决定将左上第三磨牙移植至左上第二磨牙的位置，同时告知患者病情复杂，存在失败风险，并嘱其签署知情同意书。术前常规拍摄CBCT及全景片，分析左上第三磨牙数据，应用3D打印技术制备模型牙，制备受植区，按计划进行手术（图1）。手术顺利，移植初期稳定性良好，适当调牙合后缝线固定。术后2周行根管治疗，按计划定期复查。术后1年随访，患者无不适，咬合关系及邻牙间关系尚可，可正常行使咀嚼功能，X线片示牙周膜愈合（图1H）。

图1 1例3D打印模型辅助第三磨牙自体牙移植Figure 1 A case of third molar autotransplantation assisted with 3D printing model

4 讨论

根据文献报道，自体牙移植成功率约在70%～90%[2,4,7]。虽然大多报道显示，该方法成功率较高，但是由于牙根结构的变异性，移植牙离体时间的不可预测性及无菌操作的难度，自体牙移植并不是临床上首选的治疗方案。如何有效减少离体时间，保存牙周组织活性，减少污染，最有效地将移植牙牙根与受植区匹配是目前研究的重点。离体时间的增加，会影响牙周膜细胞的活性；牙与牙槽窝形态的匹配需要进行多次尝试并制备，也会增加离体时间，影响牙周组织的活性，造成更多的污染；受植区解剖结构、骨密度及组织改建的活性也会影响牙周膜细胞的存活和增殖[8]。为了解决以上问题，早在本世纪初，相关学者已尝试利用模型牙制备受植区以减少移植牙离体时间，取得了较好的匹配度。但是，受制于当时技术的问题，很难制作成比较理想的模型牙，往往存在较大的误差。得益于CBCT技术的发展及3D打印技术的普及，Keightley等[9]于2010年首次使用精细的模型牙进行了阻生恒牙的移植手术，并取得了不错的效果。

3D打印技术广泛应用于工业制造，近几十年来，也逐渐向医学领域延伸。3D打印技术在医学领域用于手术模拟，术前设计组织器官模型，以及手术导板的制作。在口腔医学领域，它主要应用于颌面部赝复体的制作，种植引导导板的制作，以及手术设计和医患沟通[10-11]。该技术能有效减少手术时间并提高手术成功率，在一些复杂手术的诊断和治疗中发挥了巨大的作用。本研究中，我们对患者术前的CBCT数据进行分析，运用比利时Materialse公司研发的Mimics医学影像分割重建系统在计算机上三维重建了患者的颌面部、牙及骨组织，通过CT灰度阈值分割，将选定移植牙独立成像，也运用区域CT值测定了骨密度。通过将2组三维模型数据在电脑上比对及再定位的方式，找到一个相对确定的就位道。通过将术前已消毒预备的模型牙在患者移植区比对的方式，精确制备牙槽骨即可获得利于建颌就位的牙槽窝，使供体牙拔除后能即刻移植。

牙移植后，能否行使咬合功能，是患者关心的问题，是评判移植牙成功的一个重要指标。本研究中，移植牙就位时使牙冠位置略低于牙合平面，3个月后复查，移植牙大多能达到相对理想的咬合关系，行使一定功能。观察组中，由于术前设计位置合理，大多患者无须行烤瓷冠修复。牙周膜愈合是评价牙移植预后的一个重要参考[12]。得益于微创拔牙技术及术前合理的预备，使供体牙离体时间大大减少，甚至做到了即拔即种，最大限度地保护了牙周膜。本研究中，评价牙根吸收情况时，我们注意到观察组病例大多达到了牙周膜愈合，而对照组则多为骨愈合，分析原因还是与牙齿离体及预备的过程中，牙周膜细胞的破坏有关。因此，只要术前对术区进行彻底清理，彻底刮除炎症肉芽组织，为牙周膜与骨面接触创造良好条件，牙周膜愈合就变得有可能。此外，根管治疗在移植牙愈合过程中也至关重要。牙根发育完全的牙在自体移植后，其牙髓再血管化概率低，多数会发生牙髓坏死，从而导致根尖周炎及牙根吸收。因此，预防性地进行根管治疗是有必要的。相关研究显示，常规根管治疗一般应在牙移植术后3～4周内进行[13]，此时，移植牙牙根已获得初期稳定性，牙髓即使坏死，也尚未对根尖周组织产生破坏。而Trope[14]则认为，根管治疗应在牙周膜初期愈合后就进行，即移植术后的1～2周内，因为在牙移植后，早期炎性吸收已经开始发生。本研究中的所有病例均在移植术后2周内行根管治疗，均取得良好疗效。

在3D打印技术引导下进行的自体牙移植，患者满意度更高，移植牙更牢固，取得了较好的牙周附着，骨吸收较少，牙根吸收较少，疗效较好，移植成功率明显提高。对照组由于牙槽窝过大或匹配度低，移植牙离体时间长，牙周组织活性低等原因，在牙松动度、牙周附着形成、牙根吸收及疗效评价方面均不如观察组，移植成功率较低。

综上所述，3D打印的牙模型在临床自体牙移植病例中能有效提高移植牙的成功率，疗效确切，可以作为一种新的治疗方法应用于临床牙列缺损的病例。然而，影响移植牙成功的因素有很多，包括术后根管治疗情况、患者依从性、饮食卫生习惯等。由于临床病例随访的局限性，该方法能否长期有效保证移植牙的留存与功能，尚需进一步的研究与观察。