数字化诊断义齿修复单颌牙列缺失的应用与初步临床评价

赵 甜，陈梁，赖姿雅，高益鸣*

（1.上海交通大学医学院附属瑞金医院口腔科，上海 200025；2.上海交通大学口腔医学院，上海 200125）

根据第4 次全国口腔健康流行病学调查报告，牙列缺失和缺损已成为影响老年人口腔健康的主要问题[1]。目前，由于种植修复技术昂贵的价格和严格的适应证，仍不能解决多数人的牙列缺失和缺损问题，传统可摘戴的义齿仍是应用广泛的修复技术[2]。传统的单颌全口义齿诊疗需要患者多次复诊，操作过程繁杂，对医师的临床经验和技术要求较高。其中，获取准确的无牙颌印模形态是制作一副合适的单颌全口义齿的关键[3]。有大量研究表明，在患者咬合状态下制取的功能压力印模能够帮助患者在使用全口义齿时获得更好的吸附力和固位力，例如目前应用较广的生物功能性活动义齿修复系统（biofunctional prosthetic system，BPS）[4-6]。然而，基于功能压力印模用全流程数字化技术来制作单颌全口义齿，仍未成为主流[7]。本研究拟应用数字化技术制作带有颌位关系的仿义齿个性化托盘，在1 次就诊的同时进行诊断义齿试排牙、个别托盘制取终印模、颌位记录调整3 个临床操作，并进行初步临床评价，具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取1 名男性患者，67 岁，既往体健，2021 年9 月就诊于上海交通大学医学院附属瑞金医院口腔科，主诉旧义齿折断2 周，要求重新进行义齿修复，2010 年曾于外院行上、下颌可摘局部义齿修复，6 个月前拔除下颌松动牙。经口腔检查：上颌牙列缺损，下颌牙列缺失，上颌剩余牙槽嵴轻度吸收，下颌剩余牙槽嵴中度吸收，上颌剩余11、21、22 烤瓷连冠修复，边缘不密合，无明显松动，牙龈中度退缩，根上1/3 暴露，存在明显倒凹；无不适主诉，黏膜无红肿、弹性可，无明显骨尖及舌侧骨隆突，上、下颌间距离适中，有稳定可重复的正中关系，舌体大小基本正常，唾液分泌正常（图1）。面部检查：面部左右基本对称，上颌剩余牙齿修复体中线右偏2 mm，开口型及开口度基本正常，双侧颞下颌关节未见明显异常，旧义齿已丢失。根据《口腔修复学》（2013 版），确诊为牙列缺损且单颌牙列缺失，定为单颌牙列缺失剩余牙槽嵴Atwood 分级的Ⅱ~Ⅲ级[3]。本研究经上海交通大学医学院附属瑞金医院医学伦理委员会审批通过。患者及家属对研究内容知情同意并签署知情同意书。

图1 患者上、下颌剩余牙槽嵴形态

1.2 治疗方法

1.2.1 治疗方案设计 鉴于患者要求保留剩余牙齿，有稳定可重复的正中关系位，患者自身经济预算有限，以及其存在恐惧手术治疗的心理，故选择上颌可摘局部义齿修复，下颌单颌全口义齿修复。

1.2.2 上、下颌印模数据的制取方法 采用息止颌位法、面下1/3 垂直距离观察法及重复直接咬合法，引导患者至颞下颌关节最适位初步确定垂直距离及正中关系；常规制取上、下颌红膏初印模和初始颌位记录。初始颌位记录的制取，采用牙颌模型三维扫描仪（Imetric D104i，精度为0.020 mm），获取上、下颌印模三维数据UI、LI（图2）和初始颌位记录R（图3），以上数据及实验中所有三维扫描数据均为STL 格式。

图2 患者上、下颌红膏初印模扫描数据

图3 初始颌位记录扫描数据

1.2.3 诊断义齿的设计制作方法 利用全口义齿设计软件（维视全口义齿设计软件V4.0）进行诊断义齿的设计。在软件中将上下颌印模数据采用“N 点注册”命令配准到以初始颌位记录为基准的数据上获得上、下颌印模的初始颌位关系，随后利用翻转法线功能获得上、下颌模型的初始颌位关系。继续在软件中选取三维数据上双侧磨牙后垫中点以及上中切牙切缘近中切点，以构成一个初始平面；将上、下颌牙槽嵴顶线投影到平面上并向唇向平移8~10 mm 确定丰满度边界；将上、下颌黏膜反折线与丰满度边界线构成曲面以此分别获得上下虚拟托数据。接着进入排牙程序，该软件的无牙颌全口义齿牙列采用现有的多套人工牙列的扫描数据，以便令打印生成的牙列与人工牙外形保持一致。应用“牙列模型检索”命令，选取合适的人工牙列并在上颌牙槽嵴顶的切牙乳突和相对的下颌牙槽嵴顶线最前端，分别描记一点，软件会根据相应的算法以及之前确定的点、线标记，自动配准到上、下颌模型所记录的颌位关系上。完成虚拟排牙后得到上、下颌基托组织面和牙列数据，这4 个数据在空间上一直处于初始颌位记录的颌位关系中。上、下颌基托组织面分别向 平面方向整体偏移2 mm，预留出均匀厚度的终印模材空间，再分别与牙列数据相连形成义齿形态托盘的磨光面，并在组织面放置半径2 mm 的半球形组织终止结构。该组织终止结构在托盘内表面相对于牙槽嵴顶的唇、颊舌侧分别放置，且前、后弓区左右侧均应有分布，放置托盘戴入口内时可前后、侧方及扭转移位。在完成整个闭口式印模托盘的CAD 后将其存储为STL 格式。

将设计好的数据导入3D 打印机（NZL，FDM-02 型3D 打印机），打印出实体（图4）。然后进行首次临床复诊，复诊内容是：口内试戴，检查托盘边缘伸展是否合适，适当调改并进行边缘整塑（图5）；采用息止颌位法、面下1/3 垂直距离观察法及发音法，重新确定垂直距离及正中关系并调整，参考双侧瞳孔连线及鼻翼耳平线检查平面、中线、丰满度、垂直距离等是否与患者口内情况吻合，不合适的地方进行磨改或者重新画出正确的标志点、线、面，将颌位关系调整合适后用记录硅橡胶固定；最后在上、下颌托盘组织面分别放置硅橡胶印模材，在咬合状态下制取上下颌的功能压力终印模（图6）。

图4 3D 打印的诊断义齿式个别托盘实体

图5 口内试戴3D 打印诊断义齿

图6 终印模制取及咬合关系调整

1.2.4 义齿制作及试戴复查 将带有颌位关系的终印模转回技工室常规灌石膏上颌架，根据调整后的颌位关系和重新确定的参考线排人工牙，制作上颌固位卡环和蜡基托， 架上调 至平衡 。临床再次复诊试排牙，验证颌位关系、 平面、上唇丰满度等，询问患者对人工牙外形、义齿外形及美观效果的要求、是否有初步固位力等。试排牙后送回技工室，常规装盒、冲蜡、装胶、压型盒、热处理、开盒、打磨抛光，义齿制作完成。临床口内试戴，显示就位良好，基托边缘伸展合适，义齿固位佳，有较强吸附力，无明显压痛，少量调磨后患者将义齿戴走（图7）。

图7 义齿初戴

分别于初戴义齿后10、24 及38 d 对患者进行复查，患者约2 处轻压痛，经调磨后消失，咬合精细调整至前牙区轻接触、后牙区所有牙尖广泛稳定接触。显示基托密合，边缘伸展范围适宜，咀嚼功能良好，固位力良好，黏膜无红肿无溃疡。

1.3 临床评价指标 根据相关文献筛选出义齿修复临床评价相关指标[8-10]：①利用满意度视觉模拟评分法（VAS），对临床使用满意度进行评价。包括托盘口腔内试戴前（整体尺寸、外形、利于握持等）满意度、试戴时边缘位置（边缘伸展、系带切迹）的满意度、功能整塑操作中易于保持托盘稳定性的满意度、终印模制取效果（完整性、边缘形态、印模材厚度）满意度、优质终印模获取难度（重复次数、效率）满意度、整体满意度等。具体方法：让医师和患者根据自己对诊断义齿总体满意度的程度从原点开始在直线上向右标记，0 表示非常不满意，100 表示非常满意，离右侧越近，则满意程度越高。②医师和患者分别对义齿修复效果主观感受进行评价。包括：总体满意度、舒适、美观、稳定性、固位力、咀嚼能力等方面评价。方法同①。

1.4 统计学分析 所有数据使用SPSS 19.0 统计学软件进行统计。采用双样本等方差假设t检验来评估医师和患者对诊断义齿的满意度评分，P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 临床使用的满意度 医师对诊断义齿临床使用度的评分均值为（97.167±1.344）分，所有项目评分均高于95 分，见表1。

表1 临床使用的满意度（分）

2.2 修复效果主观感受评价 患者评价分值均数高于医生，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 修复效果主观感受评价（分）

3 讨论

本研究利用数字化技术建立了一种制作单颌全口义齿的新方法，并进行了简单的临床评价。天然牙通过单颌全口义齿作用于无牙颌牙槽嵴的 力较大，容易导致压痛和牙槽嵴的过度骨吸收[11]。由于单颌全口义齿依靠基托吸附力和大气压力固位，所以，获取剩余牙槽嵴精确的终印模形态是制作一副良好的单颌全口义齿的关键。而采用数字化技术设计制作用于制取功能压力印模的托盘有诸多优势：首先，设计软件能够便捷地为个别托盘预留出适当的空间以便制取均匀厚度的印模；有文献表明，不同印模材以适当的厚度制取终印模时能够最大限度减少印模变形[12]。另外，软件能够在托盘内表面便捷地设置组织终止器以保持个别托盘戴入口内的稳定性，也能够精确地控制个别托盘边缘离开黏膜转折处2 mm 左右以便形成适当的印模材料边缘厚度，以保证最终修复义齿良好的边缘封闭性。最后，具有牙列形态的个别托盘还拥有诊断义齿的功能，可模拟终义齿外形进行颌位关系调整并检查其美观性能。从临床诊疗流程来看，数字化技术可帮助患者减少复诊次数，可在患者椅旁第二次就诊的同时进行诊断义齿试排牙、个别托盘制取功能压力终印模、颌位记录调整3个临床操作，而传统方法第二次就诊仅完成采用手工制作的个别托盘进行终印模制取。本试验的患者是下颌牙槽嵴 Atwood Ⅱ~Ⅲ级，后续试验可采取为下颌牙槽嵴Atwood Ⅳ级患者制作数字化功能压力印模托盘并制作义齿，并与传统方法比较义齿使用时的吸附力。

此外，由于算法的精准性，数字化诊疗技术辅助制作单颌全口义齿可准确制作合格的诊断义齿式个别托盘，对术者的经验依赖较传统方法少，有利于年轻医生快速掌握制作合格的全口义齿技能。相关设备性能的提高有助于减少托盘制作的误差，患者诊疗过程中使用的牙颌模型扫描仪扫描精度为5~20 μm，数字化信息数据便于存储及传输，可直接导入数控加工设备，既节省了传统方法所需的人力和耗材，也减少了印模、模型收缩形变的误差[13]。

颌位关系的确定是单颌全口义齿修复的关键。本研究在首次初始颌位记录以及复诊制取终印模的同时调整颌位关系的临床流程，保证了患者最终义齿颌位关系的准确性。本研究中的数字化功能压力印模托盘带有尖窝交错的牙列，能有效利用口颌肌群的作用力获取精确的印模边缘形态，保证了终义齿良好的边缘封闭性。若初始颌位记录存在偏差，可在椅旁使用涡轮机调磨下牙列重新调整颌位关系。3D 打印机所用的打印材料为左旋聚乳酸，成本低且环保，在临床调磨时不产生飞粉[14]。

本研究结果中，医生和患者的使用满意均分值为（97.167±1.344）分；患者对诊断义齿修复效果的满意度总体高于医师满意度（P＜0.05）。这表明患者对数字化技术制作的义齿临床流程及效果满意度高于医师的满意度，同时医师对利用数字化诊断义齿制作的义齿效果满意度也是较高的。对于患者和医师的评分差异，有以下几点原因：诊断义齿托盘在口内的试戴中仍需要做一些轻微的调整；制取终印模时硅橡胶印模材料不容易牢牢黏附在托盘内表面，有时可导致需要重复制取；若颌位关系出现较大偏差需要调磨掉牙尖重新确定颌位关系。以上因素都会影响医师对数字化诊断义齿的满意度评分。而患者认为，相对传统方法制作义齿，个性化诊断义齿的复诊次数少，精准性更高，以及最终义齿固位力更好，所以患者对义齿修复效果的满意度较医师评分会更高。

本研究还存在进一步提高诊疗效率的空间。①此次试验的三维数据获取采用高精度模型扫描仪，要求医师仍以传统印模膏的方法获取无牙颌初印模。此前，有研究表明，口内扫描仪获取无牙颌牙槽嵴及周围软硬组织形态的精度不足，未来若有口内扫描仪升级换代，其精度如果可以满足无牙颌三维形态获取的要求，可更大程度地优化医师的传统临床操作步骤，更利于数字化全口义齿的制作[15]。②初始颌位记录获取方式仍采用椅旁传统方法获取，未来可以考虑采用spider 手持式等类似的三维扫描仪直接扫描患者的上下牙槽嵴前弓区唇面形态和颌位关系，与患者的上下颌初印模进行注册配准，在软件中设计后进行3D 打印诊断义齿，当日即可实现试排牙以及闭口式终印模的制取[16]。③若基托和牙齿的分材料分色的打印能够在同时进行并且在短时间内达到同等精细度，则当日即可完成精确义齿修复。④当前，传统方法和数字化方法制作的最终义齿仍需要经过少量多次调磨达到无牙颌患者的使用标准，若最终义齿树脂材料具有重复可塑性，患者可避免多次复诊与调改，且可提高使用功能与舒适性。所以，新的临床义齿树脂材料的研发应用将成为未来的研究方向之一。

综上所述，数字化技术辅助制作单颌全口义齿具有临床复诊调改次数少、固位效果好、义齿咀嚼功能良好、医师与患者满意度较高的优点，值得临床应用。