3D 打印技术对牙齿缺失修复患者牙齿咀嚼功能、美观度及牙周健康状况的影响

张 娟，李东健

（广州市荔湾区口腔医院口腔科，广东 广州 510145）

牙齿缺失（teeth loss）属口腔多发疾病，可对患者进食及面部美观程度等造成一定影响，危害患者身心健康，随种植技术及口腔材料学的发展进步，口腔种植手术已成为目前临床治疗牙齿缺失常用方式[1]。相关研究指出[2]，种植体植入位置、深度、方向选择不佳可增加重要组织解剖结构破坏风险，引起多种并发症，进而对后期种植效果产生不利影响。常规种植手术所用种植导板虽可一定程度减轻手术操作对种植区域周边结构产生损伤，但种植效果易受操作术野、固位等因素影响，难以满足临床预期[3，4]。随着锥形束CT（CBCT）扫描等技术的发展，3D 打印种植导板逐渐应用于口腔种植领域，其在精准度、操作术野、固位装置等方面均存在明显优势[5]。以修复为导向的精准种植理念指出，除有效实现骨结合外，准确恢复口腔功能及美观度已成为现阶段口腔种植重要目标[6]。故本研究将我院拟采取牙齿缺失种植修复的患者作为研究对象，在以往研究基础上从牙周健康状况、口腔功能、美观度等多方面综合评估3D打印技术的临床应用效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018 年6 月-2020 年2 月广州市荔湾区口腔医院拟采取牙齿缺失种植修复的72例患者（112 颗）作为研究对象，以随机数字表法分为传统组和3D 打印组，各36 例（56 颗）。两组性别、年龄、牙体平均缺失时间、种植位置（上颌/下颌、前牙/后牙）、体质量指数（BMI）比较，差异无统计学意义（P＞0.05），研究可行，见表1。本研究获得我院伦理委员会审核批准，患者均知情并签署同意书。

表1 两组一般资料比较（n，）

表1 两组一般资料比较（n，）

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①均为可行种植修复的牙齿缺失患者，无相关禁忌证；②身体机能、口腔卫生状况良好，无牙根尖炎症、肉芽肿等情况；③开口度良好，可充分提供种植手术空间；④术区骨壁完整，可用骨宽度高于8 mm，上颌骨高度高于8 mm，下颌骨高度高于6 mm；⑤认知、沟通、精神正常，可有效配合种植修复，且具有定期复诊条件。排除标准：①合并侵袭性牙周炎、活动期牙周病等；②存在夜磨牙、紧咬牙等症状或不良咬合习惯；③不良生活习惯，包括酗酒、吸烟量＞10 支/d 等；④合并骨质疏松、糖尿病等系统性疾病；⑤脑、心、肾等重要器官器质性病变；⑥无法配合进行CBCT 扫描；⑦恶性肿瘤；⑧妊娠、哺乳期女性；⑨血液、免疫系统疾病。

1.3 方法 术前以口腔CT 机（法国，EDXL019）行CBCT 扫描，并以3sharp 扫描仪实施口内扫描，采集DICOM 格式数据。

1.3.1 传统组 采取常规种植手术：根据X 光表现翻制石膏模型，于模型待种植区定点画线，雕刻蜡型，注入自凝树脂替代蜡型，连接成型树脂固定邻牙，根据模型画线打孔明确种植体植入方向、位置；患者取仰卧位，常规消毒手术区域及铺巾，局部浸润麻醉后切开种植区龈黏膜，翻开黏膜瓣暴露牙槽嵴顶，置入种植树脂导板；根据种植导板角度、方向，将先锋钻钻入种植导板导向孔，直至预设种植体深度，取下种植导板；以成型钻、扩孔钻行种植体所需直径孔，刮净，并以无菌生理盐水清洗窝洞，植入种植体，连接愈合螺丝关闭切口。

1.3.2 3D 打印组 通过3D 打印技术制作3D 打印种植导板，辅助进行种植手术：①种植导板制作：将CBCT 扫描、3sharp 扫描所得数据导入Dentiq Guide种植导板设计软件，标示颌骨解剖结构，确定种植体植入方向、位置、深度，设计种植导板开孔位置、高度，使用设计数据以3D 打印方式制作种植导板；②种植手术：患者取仰卧位，常规消毒手术区域及铺巾，局部浸润麻醉后，将已消毒的3D 打印种植导板置入口中固定，直接备洞，依次更换导向管、导向钻，预备完成种植窝洞后，取下种植导板，翻开黏膜瓣，暴露牙槽嵴顶，刮净并以无菌生理盐水清洗窝洞，植入种植体，连接愈合螺丝关闭切口。

1.3.3 术后治疗与指导 术后根据患者个体情况予以阿莫西林胶囊、甲硝唑片等口服抗菌药物治疗以预防术区感染；对患者实施全面口腔卫生指导，嘱患者早晚及餐后以漱口液漱口，保持良好口腔卫生；可采用冰块实施局部冷敷以减少肿胀症状，避免食用过热、刺激性食物。

1.4 观察指标 ①两组种植体偏离情况：术后即刻再行CBCT 扫描，测定2D 平面种植体中部、顶部于垂直向、颊舌向、近远中向的偏离值与3D 平面种植体中部、顶部、角度的偏离值；②术后随访6 个月，比较两组修复成功率，种植体无松动、缺损、脱落、变色，牙龈黏膜、牙髓正常，无继发龋情况即表示修复成功；③以种植体稳定系数（ISQ）评估两组术后1、3、6个月种植体稳定性，数值越高稳定性越高；④两组术后1、3、6 个月牙周健康状况指标水平：包括改良菌斑指数、龈沟出血指数、探诊深度3 项；其中改良菌斑指数以探针、视诊结合方式进行检查，无菌斑为0，探针划过龈沟处种植体表面可见菌斑为1，肉眼可见中等量菌斑为2，肉眼可见大量软垢为3；检查龈沟出血指数时，将牙周探针尖端探入种植体周围龈缘下1 mm，沿与龈缘平行方向滑动，静置30 s，无出血为0，点状出血为1，龈沟内线状出血为2，重度出血为3；以有刻度牙周探针检查探诊深度，以0.2 N 左右压力在平行牙体长轴方向进行探测，测定中颊、颊侧中央、远中颊、舌侧中央4 个部位深度，取平均值；⑤两组术前、术后3、6 个月咀嚼功能：包括咀嚼效率、咬合力；其中咀嚼效率根据快速咀嚼5 g 去皮熟花生30 s（期间无吞咽）后残渣重量进行评定，咀嚼效率=（原始重量-残渣重量）/原始重量×100%；咬合力以牙合力测定仪（MCF-8701 型）测定，连续测定5 次取平均值；⑥以院内“种植修复满意度调查问卷”评估两组美观满意度，≥90 分为满意；60～89分为一般满意；＜60 分为不满意；总满意度=（满意+一般满意）/总例数×100%；⑦比较两组术后6 个月内并发症发生率。

1.5 统计学方法 通过SPSS 22.0 软件进行数据处理，计数资料以[n（%）]表示，行χ2检验，计量资料以（）表示，行t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组2D 平面种植体偏离值比较 3D 打印组2D平面种植体中部、顶部于垂直向、颊舌向、近远中向的偏离值低于传统组（P＜0.05），见表2。

表2 两组2D 平面种植体偏离值比较（，mm）

表2 两组2D 平面种植体偏离值比较（，mm）

2.2 两组3D 平面种植体偏离值 3D 打印组3D 平面种植体中部、顶部、角度的偏离值低于传统组（P＜0.05），见表3。

表3 两组3D 平面种植体偏离值比较（）

表3 两组3D 平面种植体偏离值比较（）

2.3 两组修复成功率及ISQ 比较 经术后6 个月随访，未见脱落情况。3D 打印组术后6 个月修复成功率与术后1、3、6 个月ISQ 高于传统组（P＜0.05），见表4。

表4 两组修复成功率、ISQ 比较[，n（%）]

表4 两组修复成功率、ISQ 比较[，n（%）]

2.4 两组牙周健康状况指标比较 3D 打印组术后1、3、6 个月改良菌斑指数、龈沟出血指数、探诊深度低于传统组（P＜0.05），见表5、图1。

图1 牙周健康状况指标

表5 两组牙周健康状况指标比较（）

表5 两组牙周健康状况指标比较（）

2.5 两组咀嚼功能比较 两组术后3、6 个月咀嚼效率、咬合力均高于术前，且3D 打印组高于传统组（P＜0.05），见表6、图2。

图2 咀嚼功能

表6 两组咀嚼功能比较（）

表6 两组咀嚼功能比较（）

注：与同组术前比较，aP＜0.05

2.6 两组美观满意度比较 3D 打印组术后6 个月美观满意度高于传统组（P＜0.05），见表7。

表7 两组美观满意度比较[n（%）]

2.7 两组并发症发生率比较 3D 打印组术后6 个月并发症发生率低于传统组（P＜0.05），见表8。

表8 两组并发症发生率比较[n（%）]

3 讨论

近年来，牙周病、外伤引起的牙齿缺失发生率不断上升，对患者日常饮食、咀嚼功能、生活质量等均造成了一定影响，加之人们对口腔美学要求的提升，实施口腔种植修复的患者越来越多。作为临床常用口腔修复方案，口腔种植具有自然、稳定等特点，其实用性已得到医学界公认[7，8]。

既往临床研究表明[9，10]，种植导板是将术前设计应用至手术操作的信息载体，可通过确定种植体位置、颌位关系、骨量、软组织等，为种植固定修复提供有效保障，进而一定程度提升种植手术精密度及种植体安装角度准确性，提升治疗效果。为保证种植手术操作精准性及便捷性，临床要求种植导板首先需满足定位准确，同时保证固定位置稳定，坚固不变形，吻合度高，不影响术野[11]。目前临床种植导板制作技术较多，其中传统种植手术多用导板多在石膏模型上完成，由树脂形成，制作简单，可一定程度解决种植手术预见性较低、不确定因素较多等弊端。但术野清晰度低、传导性差，且无法有效反映牙齿缺失部位内部骨组织结构，易引起种植偏差[12，13]。

3D 打印技术在口腔疾病治疗中日趋成熟普及，已成为现阶段临床研究的焦点内容。该技术主要以数字模型文件为基础，利用可黏合材料以逐层打印方式构成物体，属快速成型技术，已在口腔种植、口腔修复、口腔正畸等学科广泛应用[14]。与传统种植导板比较，通过3D 打印技术制作3D 打印种植导板主要具有以下优势：①适用范围更广，可参考患者个体情况在固定导板后对术区实施牙槽骨修整、翻瓣[15]；②传统种植导板无通透性，医师实施手术操作时无法明确种植体位点周围组织情况，进而对植入种植基本判断造成一定影响，而3D 打印种植导板可提升术野清晰度，进而便于医师观察，减少黏膜组织损伤；③消毒杀菌更为方便，可进行高温消毒，降低患者术后感染风险[16，17]。

本研究结果显示，与传统种植导板比较，在3D打印种植导板辅助下实施种植手术可有效减少种植体偏差值，修复成功率，种植体稳定性较高，且可明显减少术后并发症发生。相关研究指出[18]，种植体偏移安全范围为2 mm 以内本研究两组统计结果基本满足要求，但3D 打印组植入位点更为精确，整体修复效果更佳。其原因可能在于3D 打印技术可利用颌骨三维影像信息打印上、下颌骨，明确种植区解剖结构，供术前计划制定，进而有效提高种植体植入位置、角度精准性，避免种植体偏移；此外3D 打印种植导板材料更具透明度、光滑度及兼容性，可提升术野清晰度，便于医师操作，进而有效提升修复效果的同时减少不必要损伤，降低患者术后并发症风险[19]。本研究进一步分析牙周健康、咀嚼功能、美观满意度发现，3D 打印组术后1、3、6 个月改良菌斑指数、龈沟出血指数、探诊深度均低于传统组，术后3、6 个月咀嚼效率、咬合力均高于传统组，且美观满意度高于传统组（P＜0.05），可见在3D 打印种植导板辅助下实施种植手术在维护牙周健康、提高口腔功能及美观度方面亦有良好作用。3D 打印种植导板更加符合天然牙解剖外形，不易引起食物积存，进而保证口腔卫生[20]；此外，在3D 打印种植导板辅助下实施种植手术，种植体位点在垂直向深度上更接近生物学宽度，三维位置更易获得理想美学效果，且不易损伤周围解剖结构，有利于口腔功能恢复，整体治疗效果更为理想[21，22]。值得注意的是，即使应用3D 打印种植导板辅助实施种植手术，仍存在一定种植体偏差。因此，临床实际应用过程中应注意扫描数据获取、计算机转化、导板设计、制作等各步骤准确性，尽可能减少种植误差，提高整体治疗效果。

综上所述，在3D 打印种植导板辅助下实施种植手术可有效提升种植精确度，更加符合以修复为导向的精确种植理念，除保证种植体稳定性、修复成功率以外，还可有效维护牙周健康，在咀嚼功能、美观满意度提升方面均有积极作用，是牙齿缺失种植修复安全可靠方式，但种植精准度仍存在提升空间。