3D 打印模型在口腔修复中的应用

曲汶利

在现代口腔修复中,3D 打印模型应用较广,使用该类模型可辅助口腔修复治疗。在口腔修复治疗中,通过3D 打印技术的应用可制作生物活性口腔部件［1］,促进口腔整复,弥补因疾病或意外造成的口腔功能缺陷,对口腔种植和修复有重要意义［2］。3D 打印模型具有显著优势,可节约材料成本,提升制作效率,简化制作流程,增强打印精度,优化实体模型的应用舒适度,尤其适用于材料成本较高的修复体制作［3］。本文从2019 年2 月～2020 年2 月进行口腔修复治疗患者中选取87 例作为研究对象,分析应用3D 打印模型的效果。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年2 月～2020 年2 月87 例口腔修复患者作为研究对象,根据修复方式不同分为A 组(44 例)和B 组(43 例)。A 组男女比例26/18；年龄24～56 岁,平均年龄(32.61±8.71)岁。B 组男女比例24/19；年龄25～55 岁,平均年龄(32.60±8.65)岁。两组一般资料比较差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。

纳入标准：①口腔修复治疗；②患者知情同意；③资料完整；④持续随访。排除标准：①精神障碍；②随访失联；③中断治疗；④血液系统疾病；⑤免疫异常。

1.2 方法 A 组患者使用3D 打印模型修复。①使用CT 仪器扫描口腔中目标种植部位,以DICOM 格式对CT 数据进行存储和输出,在计算机中读取CT 数据,实施三维重建,以患者病情信息为参考数据,利用种植设计软件,规划不同设计方案,并择优选用。完成以上设计后,处理导板模型数据,在快速成型机中输入相关数据,进行加工制作。②应用选择性激光熔融技术,在其应用中,利用激光束产生的热作用,将金属粉末彻底熔化,进行冷却凝固成型,获取所需模型。③使用3D 打印模型实施口腔修复。B 组患者采用传统种植修复。

1.3 观察指标及判定标准 比较两组角度、深度、头部和根部偏差值,临床疗效,种植留存率。临床疗效判定标准：修复后,患者咀嚼基本未见异常,可较好咬合,为显效；修复后咀嚼效率显著提高,牙齿咬合异常不明显,进食无显著影响,为有效；无以上表现,为无效。总有效率=显效率+有效率。

1.4 统计学方法 采用SPSS24.0 统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组偏差值比较 A 组头部、根部、深度、角度偏差值均小于B 组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 两组偏差值比较()

表1 两组偏差值比较()

注：与B 组比较,aP＜0.05

组别 例数 头部(mm) 根部(mm) 深度(mm) 角度(°)A 组 44 0.49±0.12a 0.51±0.20a 0.44±0.16a 0.15±0.04a B 组 43 0.80±0.17 0.86±0.24 0.77±0.18 0.21±0.07 t 9.844 7.396 9.043 4.923 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 两组临床疗效比较 A 组总有效率为95.45%,高于B 组的79.07%,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 两组临床疗效比较(n,%)

2.3 两组种植留存率比较 A 组种植留存44 例,种植留存率为100.00%；B 组种植留存42 例,种植留存率为97.67%。两组留存率比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

3 讨论

3D 打印模型是基于3D 打印技术制作的模型,此种模型成型速度快,在口腔临床中可通过三维数据按照临床要求进行重建,实施分层加工,实现叠加成形,是科技含量较高、制作更加精准的实体模型。3D 打印模型是以实体为设计依据,在制作几何实体时形态模型精度较高,成型效果较为理想,并且耗时较短,可高效率生产,具有优越的重复性。现代3D 打印技术研究借助组织器官再生技术的升级和活体细胞培养的技术突破,进一步扩大应用范围,可制作皮肤、血管和骨骼等模型,对烧伤治疗、血管重建具有显著的临床应用价值,同时也可被应用于器官移植。利用3D 打印模型可辅助手术过程,促进患处精准定位,在术前制作相关模型,可提升病情诊断精度。3D 打印模型可应用于口腔颌面治疗,利用预制钛网,辅助眼眶爆裂骨折治疗整复［4］。

3D 打印技术联合数字化印模是当前研究热度较高的口腔修复技术,当前口腔修复治疗中,3D 打印联合数字化印模临床推荐度较高,是技术较先进、成效较高的口腔修复技术。利用3D 打印模型,可制作树脂临时冠、可摘局部义齿,制作颌面赝复体,也可制作金属类或氧化锆全瓷修复体以及修复体蜡型等［5］。

应用3D 模型可制作义齿、固定修复以及颌面赝复体等。具体如下。

3.1 制作义齿 口腔视野有限,解剖结构复杂,传统修复手段所用义齿与口腔匹配度有限,舒适度较低,技术水平和修复效果难以达到预期,而选用3D 打印模型,可制作精细度更高的义齿,根据患者口腔情况,制作局部或全口义齿。相关研究显示,综合3D 打印技术与数字化印模技术,可促进义齿完善性,使之与口腔更加密合。相关文献［6］表明,通过光学扫描采集口腔内部组织数字信息,在设计用软件和硬件辅助下对局部义齿进行3D 打印,修复后义齿可更均匀紧密地贴合于口腔组织黏膜,应用效果较好。而在传统印模应用中,常见义齿贴合不良,佩戴义齿后,患者主述口腔黏膜因义齿压迫而产生疼痛感,牙槽骨吸收情况也更加严重。利用3D 打印模型作为义齿,可降低不良影响,促进患者舒适,对口腔修复预后有更积极影响。另有研究显示［4］,通过系统设计全口义齿,然后打印树脂3D 模型,可制作出舒适度更高、修复效果更好的全口义齿。选择性激光熔断制作的钛合金支架具有更优越的密合度,支持优质的义齿制作。部分文献提出［5］,通过3D打印完成蜡型制作,然后利用传统工艺进行义齿支架铸造,可简化修复体后期加工流程,降低设备配备难度,从而降低制作成本。临床研究显示,当前局部义齿制作选择3D 打印模型较多,在制作全口义齿时普及度有待提升［7］。

3.2 固定修复 在铸造金属冠时,与传统技术相比,3D 打印模型具有更高的精度,固定修复体质量较高,预备体边缘和金属冠之间可良好密合。相关文献显示［8］,在进行钴铬合金固定修复体制作时,直接金属激光烧结可更有效地保证密合度,使修复体内冠、冠边缘等良好匹配,而在修复残冠或残根采用传统桩核冠则韧度较差,出现折裂的几率相对较高。有研究者采用有限元分析手段研究碳纤维复合树脂材料的个性化桩核在后牙根修复中的影响,应力分布分析显示,3D 打印桩核更具抗折性,韧度较优越,较之预制桩核系统,3D 打印桩核系统修复成效较高。3D 打印模型在碳纤维复合树脂桩与金属内冠等制作中技术逐渐成熟,发展形势良好［9］。直接喷墨系统的制作原理是以快速成型技术为基础,利用计算机辅助设计,通过技术综合可用于二氧化锆全瓷材质的修复体制作。在常规手段中,此种修复体制作主要依靠切削,而3D 打印模式减少了材料浪费,制作效率更高,制作精度优良,其缺陷为技术手段仍处于发展中,未实现全面完善,需要加强技术研究,然后进行临床应用［10］。

3.3 赝复体应用 在应用传统手段进口腔颌面缺损修复时,难以保证复模精度,修复后美观度和功能性不够理想。3D 打印模型可提升复模精度,促进优质修复。有研究者通过MRI 扫描采集健康耳部位置的三维数据,利用镜像原理,对待修复部位耳廓数据进行科学重建,采用光固化成型技术和树脂材料制作耳部模型,继而获取蜡型,以此制作耳赝复体,临床应用后,其密合度、外形与结构表现均较为理想［11］。当前数字化印模在口腔应用研究方面技术日益成熟,可在颌面部修复时采集解剖结构数据,支持三维重建［12］。

本次研究中,使用3D 打印模型和传统种植修复种植体皆可良好留存,无显著差异,但3D 打印模型应用后修复精度更高,偏差更小,疗效更加显著。

综上所述,在进行口腔修复治疗时,3D 打印模型应用价值较高,可简化传统修复流程,促进模型快速成型,节约时间成本和制作成本,技术水平较好,舒适度较优越,减少不耐受,提升依从性。结合数字化印模技术的3D 打印模型,利用计算机辅助边缘、外形检查,促进即刻重建,无需重复加工,成型效率更高,应用效果更好。