一种新型军用多功能防护牙套的研制与应用

王 瑞，张 盈，任 静，常 蓓，李广文(空军军医大学唐都医院军队人员医疗保健中心，陕西 西安 7008；火箭军特色医学中心，北京 00088；空军军医大学口腔医院军事口腔医学国家重点实验室，陕西 西安 700；西南医科大学附属口腔医院，四川 泸州 66000)

防护牙套是一种戴入口腔内预防口颌颅运动性创伤的保护器，佩戴防护牙套是一种有效而简便的方法。它可在运动中保护牙齿及口内其他组织；防止颌骨骨折，特别是保护颞下颌关节、预防外力对颅脑的冲击伤害、降低脑震荡发生的可能、增强运动。在下颌牙受到直接或间接外力撞击时，防护牙套能起到很好的缓冲作用，对预防口颌系统运动损伤具有重要作用[1-3]。目前，美国牙医联合会和国际运动牙科学会联合建议，参与有身体冲撞的剧烈运动时，运动者必须使用防护牙套，并应在训练和比赛中始终佩带[4-5]。但是，由于军事训练的需要，现有的成品牙套，并不适用于军事训练或战斗用途，功能也单一，因此为了解决这一问题，迫切需要研发一种军用多功能防护牙套用于相关军事人员的牙齿防护。我们针对这一现象，创新研制了一种新型军用多功能防护牙套。

1 研制需求

随着新时代军事斗争准备的需要，我军军事训练和军事行动越来越频繁。而军事训练又是提升军队人员身体素质和战斗力的重要方式。在军事训练中由于防护不当，经常会发生训练外伤，造成牙齿损伤。牙外伤是口腔急诊疾病中较为常见的一种，它不仅会造成牙体组织的缺损、牙周组织的伤害，而且会影响患者的美观、牙齿的功能和发音，给军事人员带来社会评价、心理障碍等诸多问题，因此，越来越受到军队的重视。据文献报道，因军事训练、对抗训练、球类运动、使用运动器材以及跑步受伤造成的牙外伤占所有外伤的4.3%。牙外伤以上前牙为多，占91.2%，且受伤后失牙比例高达64.8%[6-9]。但军人由于对牙外伤危害认识不足或军事训练时间紧张而治疗不及时或不按时复诊导致牙外伤治疗效果较差，严重影响其美观和口腔咀嚼功能。即使牙齿损伤可通过义齿进行修复，但修复体无法媲美自然牙体组织的美学效果和功能，此外较高的治疗费用也造成医疗资源的浪费，因此口腔运动伤的预防尤为重要[10-12]。随着新时代军事训练强度和频率增加及军事伪装功能的需要，目前现有的成品牙套还不能满足军事训练或战斗用途需要，基于以上问题急需开发一种军用多功能防护牙套用于相关军事人员的牙齿防护。

2 结构设计

2.1 材料构成

抗冲击防牙伤多功能防护牙套由乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl acetate，EVA)共聚物制成，其中EVA共聚物由300 g/L醋酸乙烯在转换温度Tg≈-45 ℃结晶状态合成橡胶态EVA共聚物。橡胶态是EVA共聚物的常温状态优良合成物。研究证实，处于橡胶态下的EVA共聚物具有优异的物理稳定性和生物相容性，常用于化工产品或生物辅助制品。口腔温度为37 ℃左右，EVA共聚物能以橡胶态在口内稳定存在。SLIWKANICH等[13]研究通过对比5种常用的热塑性运动护齿材料发现EVA共聚物在口内37 ℃条件下吸水性及抗冲击能力最强。

2.2 结构设计及尺寸

该防护牙套为单层免定型牙套，在其牙槽下表面的中间位置及左右两侧各设有3个向上凹陷的缓冲垫且在外侧壁中央上沿设有一个深“V”字形开口，外侧壁两侧上沿各设有一个浅“V”字形开口。防护牙套的外侧壁的外缘面和内缘面均设有凸条，同时外侧壁呈流线型，与口内肌肉走形相吻合。防护牙套的尺寸设计范围为前后长度为45～50 mm，左右宽度为55～65 mm，上下高度为15～20 mm。根据口内牙弓形态分为大、中、小型号。大号尺寸包括前后长度为50 mm，左右宽度为65 mm，上下高度为20 mm；中号尺寸包括前后长度为48 mm，左右宽度为60 mm，上下高度为18 mm；小号尺寸包括前后长度为45 mm，左右宽度为55 mm，上下高度为15 mm。抗冲击防牙伤多功能防护牙套包括通过底部连接的外侧壁和内侧壁，且外侧壁与内侧壁之间形成牙槽(图1)，其中牙槽的形状与牙齿排列形状相吻合，在牙槽下表面的中间位置及左右两侧设有前牙区和后牙区(非一对一牙列)缓冲垫[14-16]。

A：主视图；B：截面图。1：外侧壁；2：内侧壁；3：牙槽；4：缓冲垫。图1 抗冲击防牙伤多功能防护牙套结构示意图

3 主要创新点

抗冲击防牙伤多功能防护牙套主要创新点在于在牙槽下表面增加了缓冲垫，使牙套和牙齿接触摩擦系数加大，利于下颌牙齿吻合和牙套的稳固，尤其适合剧烈高强度军事训练牙齿创伤保护，减少对军事战斗影响；该防护牙套为单层免定型咀嚼运动通用版，无需手佩戴辅助，便于军事训练或军事行动，优化去除传统牙套定型环节，更加快速方便进行佩戴，有效减少面部冲击伤害，同时佩戴牙套可以缓解军事行动中的焦虑情绪，有助于调节紧张状态。

4 应用分析

4.1 应用方法

该防护牙套单层免定型咀嚼运动通用版，直接放入口中自适应佩戴，无需手佩戴辅助。且按照人体工学原理，根据口内肌肉走形，设计为流线型且外侧壁外缘面和内缘面设有凸条，可以增加使用者的牙齿和牙套之间摩擦系数，避免军事训练或行动中牙套脱落问题。该防护牙套可直接在清水冲洗下配合牙刷清洁或用假牙清洁剂浸泡10～15 min进行表面去污，减少异味或色素附着。该防护牙套由EVA共聚物制成，制造成本低廉，通用性高，可广泛配发基本部队使用，同时具有柔软、易定形、透明度高、无毒无味等特点，柔软可嚼，具有口腔糖作用，可一定程度缓解军事焦虑，克服战斗中紧张的情绪。该防护牙套还可添加护齿防龋液使用，不仅防护牙齿，也可用于龋病预防。该护齿防龋液(按质量分数计)包括：3 g/L重组人角质细胞生长因子、0.2 g/L度米酚、0.2 g/L百里酚、0.2 g/L替硝唑、1 g/L糖蜜素、0.5 g/L薄荷脑、0.1g/L薄荷油、20 g/L甘油、40 g/L乙醇，余量为蒸馏水。上述比例制备的护齿防龋液，可用于喷洒在牙套内侧壁，佩戴于口中预防龋病或军事行动中无刷牙条件下佩戴。

4.2 应用评价

本研究以某部连队50名18～30岁男性军人作为评价人员，参与评价人员纳入标准为牙列完整且牙周健康者，排除对EVA共聚物过敏及口腔内异物耐受不良者。随机分为多功能牙套使用组和不使用组(对照组)，每组25人。采用EVA共聚物制作的抗冲击防牙伤多功能防护牙套适合性佳，固位良好，使用方便，且有一定的情绪缓解作用。参与评价人员对多功能防护牙套的评价见表1。进一步地，观察多功能牙套使用组(25人)连续使用多功能防护牙套1年参与军事训练，对照组(25人)不使用多功能防护牙套参与军事训练的情况，观察期自2020年 3月1日至2021年3月1日，共计12个月。观察随访统计发现使用组人员使用多功能防护牙套参与军事训练4 187次，对照组参与军事训练4 201次，多功能防护牙套使用组人员口颌面军事训练创伤发生率显著低于对照组(P<0.05)，且创伤多为软组织轻微伤，提示多功能防护牙套具有较好的训练口颌面创伤防护效果(表2)。

表1 参与评价人员对多功能防护牙套的评价 [n(%)]

表2 评价期内各种口颌面军事训练创伤的发生情况比较 [n(‰)]

5 结语

抗冲击防牙伤多功能防护牙套具有结构简单、便于携带、牙套和牙齿接触摩擦系数大利于外伤保护、快速方便无需手佩戴辅助、缓解军事行动中的焦虑情绪及一定的龋齿预防作用等特点。但仍然存在牙列缓冲设计中无一对一牙列缓冲垫设计、缺乏针对不同人群的个性化设计、应用评价的人群数量不足等诸多问题，在后期的推广应用中将进一步改进。总之，抗冲击防牙伤多功能防护牙套可在进一步优化设计及增加更加广泛的应用评价基础上，在全军基层部队推广使用，将有助于提高军事训练和战斗效能。