计算机辅助设计与制作在儿童牙体缺损修复中的应用

卢晓爔(综述)， 杨宽， 陈宇江， 刘佳佳， 姜雨然， 王小竞(审校)

中国第四次口腔健康流行病学调查结果显示，5岁儿童乳牙患龋率为71.9%，12岁儿童恒牙患龋率为34.5%，我国儿童乳、恒牙存在患龋率高、就诊率低下的状况[1]。牙体缺损可造成儿童咀嚼功能降低、间隙丧失、生长发育受到影响，甚至影响儿童的心理发育。因龋坏、外伤等因素造成的牙体缺损是儿童口腔医师在临床工作中面临的常见问题，对于儿童牙体缺损修复技术的探索仍是儿童口腔医学领域的重要组成部分[2]。作为一种可即刻完成间接修复的技术，计算机辅助设计与制作(computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)在儿童牙体缺损中的应用已有报道[3-4]。本研究就儿童牙体缺损修复现状、CAD/CAM及其在儿童牙体缺损修复中的应用进行综述。

1 儿童牙体缺损修复现状

目前临床上应用的儿童牙体缺损修复方式主要有两大类：直接充填治疗和间接修复治疗。直接充填材料以树脂和玻璃离子为主，间接修复包括嵌体/高嵌体修复、预成冠修复等。

对于大面积的乳牙牙体缺损，直接充填存在充填物脱落、继发龋、牙体折裂等问题[5]。透明树脂冠修复是目前乳前牙美学修复的主要修复方式，但技术敏感性高，且修复牙体缺损还是依靠树脂充填，并非真正意义上的冠保护，远期修复效果还有待进一步提高[6]。尽管金属预成冠修复已成为大面积牙体缺损乳磨牙主要的修复方式，但存在不美观、对牙周组织可能存在刺激等缺点[7]。各种美学改良预成冠往往具有较硬的边缘，在修整方面可塑性较差，并且在不同程度上要求较多的牙体预备[8]。嵌体作为一种符合微创理念的修复方式，因就诊次数多、成本较高、对患儿配合度要求高等因素，目前在乳牙牙体缺损修复中的应用相对较少[9]。

年轻恒牙由于其自身的特点，在修复方法的选择上与成熟恒牙有所差异，需要考虑对儿童颌骨、邻牙生长发育以及咬合建立的影响[10]。对于大面积牙体缺损的年轻恒牙，临床上常用的树脂充填有时无法很好地恢复牙合龈高度、咬合及邻接关系，并可能出现咬合干扰、食物嵌塞、咀嚼效率低等情况[11]。近年来，恒磨牙金属预成冠的使用在一定程度上弥补了直接树脂充填的不足，但毕竟是过渡性修复方式，无法从根本上解决问题。早期有学者认为，对于年轻恒牙，制作嵌体/高嵌体可能会影响年轻恒牙的顺利建牙合[12]。近年来，陈宇等[10]的研究发现，对于混合牙列期的年轻恒牙，高嵌体修复在修复体效果评价及咬合功能恢复均优于树脂充填，这为嵌体/高嵌体在年轻恒牙修复中的应用提供了部分理论基础。

2 CAD/CAM技术概述

CAD/CAM是20世纪50年代以来在计算机发展的基础上产生的一种新的综合性计算机应用技术，通常指应用计算机及其外围设备，辅助工程技术人员完成产品的设计和制造，具有准确、高效的特点。它的基本工作原理是将修复体制作的繁琐工序简化为数据获取、修复体的计算机设计和数控加工3个主要程序[13]。

1986年，西门子公司推出由Mörmann设计并开发的CEREC 1型系统，这是世界上第1个只需1次就诊，即可完成全瓷修复的椅旁型CAD/CAM系统，它标志着CAD/CAM应用于口腔临床工作的开始[14]。经过30多年的发展，CAD/CAM已广泛地应用于口腔领域：正畸、正颌等研究模型的制取，外科手术导板、修复体、种植体的设计制作等[15]。根据成分的差异，当前应用于椅旁CAD/CAM系统的可切削材料主要有五大类：传统玻璃陶瓷，如Vitablocs Mark Ⅱ(Vita)；加强型玻璃陶瓷，如IPS E.max CAD(Ivoclar Viadent)；复合物陶瓷，如Lava Ultimate(3M ESPE)；快速结晶氧化锆陶瓷，如CEREC Zirconia(Sirona Dental System)；可切削聚合树脂，如CEREC Guide(Sirona Dental System)。随着材料学的进步，椅旁CAD/CAM修复材料将会在强度、韧性、美学性能、粘接性能等方面不断改进[16]。

3 CAD/CAM在儿童牙体缺损修复中的应用

随着微创治疗理念在口腔医学领域受到越来越多的重视[17]，患儿及家长对美学修复要求的不断提高[18]，数字化光学印模精度的优化[19]，口内扫描仪探头体积的减小[20]，CAD/CAM开始越来越多地应用于儿童牙体缺损的修复。

3.1 年龄适应证 CAD/CAM在乳牙牙体缺损修复中的应用报道相对较少，原则上可以进行直接充填及预成冠修复的乳牙理论上均可借助CAD/CAM完成修复。但考虑到修复成本及治疗时间，笔者认为其更适用于大面积缺损乳牙的修复。乳牙的牙根状态决定了其适用年龄，基牙牙根需处于静止期：乳切牙(2～4岁)，乳尖牙(4～7岁)，乳磨牙(3～8岁)。对于儿童第一年轻恒磨牙牙体缺损CAD/CAM修复时机的选择，传统观点认为需等待儿童成年后再利用CAD/CAM完成永久性修复[21]。也有学者认为，待儿童第二恒磨牙萌出后，即可利用CAD/CAM完成永久性修复，其理论依据是此时的第一恒磨牙龈缘位置基本稳定，咬合关系已基本确立[22]。另有学者提出，在不破坏生物学宽度的前提下，可在第二恒磨牙未萌出前，利用CAD/CAM对年轻第一恒磨牙进行永久性修复，认为即使修复时儿童的咬合关系没有达到稳定，修复后仍存在一定空间进行自我调整[23-24]。

3.2 应用优势

3.2.1 CAD/CAM修复体具有更好的边缘密合性 有研究显示：与由传统印模制作出的氧化锆单冠比较，使用CAD/CAM数字化印模制作出的氧化锆单冠具有更高的边缘精度[25]。良好的边缘密合性有利于避免继发龋、修复体边缘着色、修复体松动甚至脱落等一系列不良后果的发生，进而为CAD/CAM修复远期成功率的提高奠定基础。

3.2.2 CAD/CAM修复体具有稳定良好的美学性能 张丽虹等[26]使用椅旁CAD/CAM玻璃陶瓷贴面修复了100颗切1/3折断的年轻恒前牙，椅旁CAD/CAM系统制造的玻璃陶瓷贴面实现了即刻美学修复，同时在1 a的观察期内，修复体均表现出稳定的美学效果；李俊秀等[27]利用CAD/CAM对32例12～15岁患儿的32颗年轻第一磨牙进行铸瓷高嵌体修复，根据改良USPHS标准从6个方面追踪观察微创嵌体的修复效果，在18个月观察期间修复体均表现出良好美学效果。CAD/CAM应用于儿童牙体缺损修复，具有稳定的美学性能。

3.2.3 CAD/CAM提高了患儿配合度 DURSUN等[4]利用CAD/CAM对1例7岁患儿下颌第一乳磨牙和1例7岁患儿上颌第一乳磨牙进行纳米树脂陶瓷高嵌体修复，分别进行2 a和 8个月的随访，均达到令人满意的修复效果，该方法实现了1次就诊即可完成最终修复体的制作和戴入，同时患儿可以观看修复体设计和铣削过程，提高了患儿的配合度。DAVIDOVICH等[3]运用CAD/CAM对1例11岁患儿根管治疗后的上颌第一磨牙进行了加强型玻璃陶瓷高嵌体修复，取得满意效果，与印模制取的传统方式比较，口内扫描仪的使用更加舒适、患儿更易配合。

3.2.4 CAD/CAM缩短了修复治疗时间 由于儿童年龄小，配合程度较差，使得医生的临床有效操作时间有限。现有研究已证实，与传统手工制作修复体方式比较，使用CAD/CAM完成修复治疗具有高效性[28-29]，数字化集中式制作过程缩短了对患者的修复治疗时间，在一定程度上为临床工作顺利进行提供了帮助。

3.3 材料选择 修复体材料的合理选择是保证修复远期成功率的基础。白榴石玻璃陶瓷和二硅酸锂玻璃陶瓷比不锈钢或氧化锆更容易引起对颌乳牙的磨损，但体外实验的参考意义有限[30]。对于乳牙及年轻恒牙，现有病例报道中的CAD/CAM修复体材料选择有：加强型玻璃陶瓷，IPS E.max CAD(Ivoclar Viadent)[3,27]；复合物陶瓷，VITA Enamic(Vita)[31]、Ultimate(3M ESPE)[4]；聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)和聚醚酮酮(polyetherketoneketone,PEKK)类材料[32]。上述3种材料在儿童牙体缺损CAD/CAM修复中有一定的应用前景。

3.4 注意事项 由于技术敏感性、成本等因素，CAD/CAM在儿童牙体缺损修复中的应用仍处于起步阶段，其应用存在一些注意事项。首先，所有光学口内扫描系统的基本规则是预备边缘必须清晰可见，液体的存在会导致光学印模的误差，因此对术区隔湿要求更高[19]，如何对儿童进行良好的隔湿是对术者的考验。其次，CAD/CAM设备成本高，且现有软件数据库不包括乳牙形态数据[4]，对乳牙进行修复体的制作还有待进一步的研究。再次，尽管CAD/CAM在儿童牙体缺损修复中具有一定前景，儿童口腔医师需要具备良好的牙合学基础，从而避免咬合不适甚至偏牙合的发生。

4 结 语

对于儿童牙体缺损的修复治疗，尚存在更多探索空间，需要在功能健康和美学间寻找到最佳平衡点。CAD/CAM的成熟使得在儿童牙体缺损的修复治疗中，使用牙色材料即刻完成间接修复成为可能，同时CAD/CAM以其优化集成性的流水操作、更为直观可视化的分析、修复体构建及制作的优良精度将会在儿童口腔医学专业领域有更广阔的发展空间。然而，目前CAD/CAM在儿童牙体缺损修复中的应用限于病例报道，未来需要更多的临床试验为如何选择合适的修复材料、制作出的修复体在边缘适合性、强度、韧性、美学性能等方面能否满足临床需求，以及导致其失败的危险因素等提供更高级别的循证医学证据。