3D打印技术应用于下颌磨牙自体牙移植的临床效果

徐冬初,孟 戎,衡春阳

(新疆生产建设兵团第二师库尔勒医院口腔科,新疆 库尔勒 841000)

下颌磨牙是人体较早期出现的牙齿之一,在口腔之内具有非常重要的功能性,特别是在人体进行咀嚼时起到主要的食物磨研作用[1]。但由于下颌磨牙的结构特点以及研磨功能,会导致下颌磨牙的损耗程度非常严重,损耗速度非常快,因此下颌磨牙常会出现隐裂、龋齿等疾病。并且下颌磨牙无法被自行修复,外部形态修复是治疗下颌磨牙的重要手段之一[2]。随着医疗技术的发展,3D打印技术的出现和成熟为下颌磨牙的治疗和修复提供了新的思路和途径[3]。本次研究着重阐明3D打印技术应用于自体牙移植的价值,拟解决自体牙移植时供体牙与受牙区拔牙窝不匹配时,制备拔牙窝耗时长造成临床效果欠佳的难题,为医院自体牙移植提供更优的治疗方法。本次研究根据40例下颌磨牙患者的医疗数据,对3D打印技术应用于下颌磨牙自体牙移植的临床效果进行说明和阐述。

1 资料与方法

1.1一般资料:本次入选研究患者均为2020年1～2020年12月我院收治的拔除下颌磨牙后需用自体牙移植修复的患者40例,将其随机分为对照组(传统自体牙移植)与试验组(3D打印技术自体牙移植)各20例。对照组男11例,女9例;年龄22～39岁,平均(30.92±2.84)岁。试验组男12例,女8例;年龄23～40岁,平均(30.26±2.73)岁。本次入选研究的患者及家属均已获得知情权,并且本次研究已经获得本医院伦理委员会批准。两组患者一般资料对比差异无统计学意义(P>0.05),可以比较分析。

1.2入选与排除标准

1.2.1纳入标准:①拟入选下颌第一或第二磨牙因龋性或非龋性疾病导致患牙无法保留必须拔除,且患者有无功能形态良好的第三磨牙可供移植的病例;②患者要求修复缺失的下颌第一磨牙或下颌第二磨牙;③患者的年龄处于18～40周岁;④患者的依从性良好,随访时间为24个月。

1.2.2排除标准:①患者存在拔牙禁忌证;②患者伴有系统性疾病,或是严重心脑、肝肾等脏器疾病;③患者的空腹血糖较高,超过8.88 mmol/L,并且患者的血压较高,超过180/100 mmHg;④患者的耐受性较差;⑤患者对本次研究使用药物伴有过敏症状;⑥患者伴有张口限制。

1.3治疗方法:分析计算拔除第一或第二磨牙后拔牙窝大小与移植牙匹配程度,预估拔牙窝制备方向及距离,试验组用口内扫描仪扫描全口牙列及黏膜,将数字化信息及CBCT传输给3D打印加工方,获得供体牙模型,将模型高温高压消毒灭菌后备用。试验组与对照组均使用复方氯己定含漱液漱口后,以2%利多卡因行下牙槽神经阻滞麻醉,微创铤微创拔除受体区第一磨牙或第二磨牙的残根或残冠,刮除局部肉芽组织。过氧化氢溶液、生理盐水和0.02%氯己定液冲洗拔牙窝,试验组将3D打印模型放置拔牙窝,根据预估方向及距离,用种植机及大球钻制备拔牙窝,根据模型牙大小将受牙区拔牙窝制备至稳定放置模型牙;冲洗消毒窝洞,微创完整的拔除可供移植的第三磨牙,生理盐水冲洗干净后立即放置于制备好的拔牙窝,并记录供体牙离体时间;对照组则在冲洗拔牙窝后,微创拔除可供移植的第三磨牙,冲洗后植入受牙区牙槽窝,若牙槽窝过小或深度不够,去除牙齿放置于原拔牙窝内或至于生理盐水中暂存,重新制备拔牙窝直至合适,制备完成后植入供体牙并记录离体牙离体时间。试验组与对照组拔牙窝与供体牙间隙可用Bioss骨粉充填,纤维夹板固定移植牙,褥式缝合移植牙牙龈。术后即刻,以及术后1个月、3个月、6个月拍摄X线片,术后12个月和24个月拍摄CBCT观察移植牙位置及牙根与牙周膜情况。

1.4观察指标与疗效判定标准:观察两组患者术后的治疗效果、牙根吸收情况、牙槽骨吸收情况等指标。①治疗效果:根据下颌磨牙修复情况对其治疗效果进行评价[4],成功:移植牙稳固,牙位正常,牙周无炎症,能正常行使一定功能,牙根无吸收。较好:移植牙动度不超过Ⅱ°,位置尚可,牙周无炎症,能行使一定功能,但牙根有轻度吸收或咬合接触欠佳;牙冠色变暗,浅度龋坏,可以治疗。失败:存在牙齿松动Ⅲ°以上或脱落;牙周或根尖周有炎症,有叩痛;牙位不正且不能发挥咀嚼功能;X线片可见牙根明显吸收等问题。有效率=(成功+较好)/总例数×100%。②牙根吸收:包括根内、根外、根尖、正常等。③牙槽骨吸收:垂直、楔形、正常。

1.5统计学方法:运用SPSS20.0统计软件分析各项数据,使用χ2检验。

2 结果

2.1两组治疗效果比较:试验组治疗有效率95.0%(成功14例,较好5例,失败1例)明显高于对照组的70.0%(成功9例,较好5例,失败6例),差异有统计学意义(χ2=4.329,P<0.05)。

2.2两组患者的牙根吸收情况比较:试验组牙根吸收正常率90.0%(18/20,根内0例,根外1例,根尖1例,正常18例)明显高于对照组的50.0%(10/20,成功3例,根外3例,根尖4例,正常10例),差异有统计学意义(χ2=7.619,P<0.05)。

2.3两组患者牙槽骨吸收情况比较:试验组患者牙槽骨吸收正常率80.0%(垂直1例,楔形3例,正常16例)明显高于对照组的50.0%(垂直4例,楔形6例,正常10例),差异有统计学意义(χ2=3.956,P<0.05)。

3 讨论

3D打印技术(3D printing)是指利用特殊的3D打印设备[5],依据数字模型信息使用特殊的粘合材料,以逐层打印的形式来构建物体。目前是3D打印技术被广泛地应用于各个领域之中[6],医疗领域是3D打印技术重点的应用和发展行业。3D打印技术的材料类型包括热塑性塑料,共晶系统、金属、可食用材料、钛合金、热塑性粉末、光硬化树脂、纸、金属膜、塑料薄膜、陶瓷粉末等[7]。甚至是人体一些“材料”也可用于3D打印技术材料[8],比如牙齿、骨头等,牙齿医疗可以分为牙体牙髓科、修复科、正畸科、牙周黏膜科、儿童口腔科、颌面外科、种植科、口腔放射科。3D打印技术可以为许多牙齿疾病提供新的治疗和修复思路和方式[9],从而使牙齿保证其功能的前提下获得美观等额外诉求,其中在牙齿正畸、修复、治疗中3D打印技术的应用前景尤为显著和广阔[10]。

在下颌磨牙区中第一磨牙的使用频率要远远高于第三磨牙的使用频率的[11],并且第一磨牙的相关疾病发病率也是要远远高于第三磨牙的,所以近些年来越来越多的牙科相关医疗从业者、学者开始使用将第三磨牙移植到第一磨牙的方式治疗下颌磨牙损伤和相关疾病[12]。并且这种方式和这项技术逐渐被完善,其相关技术也得到大力发展,其临床实用效果获得理想的结果,已经被世界范围内的医疗从业者、组织、机构等广泛使用,并且获得了良好的医患口碑和优质的治疗效果[13]。借助3D打印技术,可以使第三磨牙更加符合第一磨牙位的牙窝形状,能够使患者的口腔咀嚼功能获得更好的恢复和保障。并且给使用3D打印技术的自体磨牙移植还可以有效降低因为固定桥修复方式对被修复磨牙周围牙体的损伤,提高了治疗安全性、降低了治疗风险。

根据相关医疗研究报道指出使用3D打印技术开展的自体磨牙移植术其5年优良率约为80%[14],其临床治疗和应用优势十分明显。在磨牙自体牙移植术中最理想的状态是磨牙移植后牙槽骨和牙根之间形成牙周膜连接,这种连接方式最为自然,其也能够让移植后的牙齿状态保持良好,减少相关牙齿移植问题的产生,提升移植牙远期优良率。而传统下颌第一磨牙治疗方式和结果来看,治疗后牙齿能够实现牙周膜连接的情况非常少,无论是牙冠治疗术还是移植术都无法使治疗后患者的牙齿形成良好的牙周结构,因此传统下颌磨牙治疗术、修复术一般会出现很多问题,患者在治疗后需要定期进行后续治疗或修复,被治疗牙齿的远端恢复情况并不理想。但根据近些年的医疗研究报道指出采用3D打印技术支持的自体磨牙移植手术其治疗效果以及患者牙齿远端的恢复效率、优良率是要明显高于传统磨牙治疗或修复术的。

下颌第一磨牙或第二磨牙因龋性或非龋性疾病导致患牙无法保留必须拔除,需要修复时自体牙移植可减少患者就诊次数,缩短就诊时间,降低修复治疗的费用。自体牙移植为修复缺牙提供了新的治疗方式,该项技术的难点在于短时间内固定移植牙于受牙区,由于供体牙与受牙区拔牙窝大小不匹配,调磨受牙区拔牙窝骨壁时消耗时间过长,可能影响再植牙的成功率,3D打印技术可以在术前打印出等比例的供体牙,利用模型供体牙进行窝洞制备后,再将供体牙拔出直接移植至受牙区拔牙窝内,缩减供体牙离体时间,将后期观察结果对比传统自体牙移植术,研究3D打印技术的应用是否能使自体牙移植预后效果更佳。

如果移植牙的牙根完全形成,为了避免移植后牙髓出现坏死情况,进而导致牙根尖病变,产生对移植牙的不良影响,降低移植牙的远期优良率,可以采用在3D打印技术支持下的自体磨牙移植术开展前,先做根管治疗术,或者在患者进行过自体磨牙移植术之后3个月左右进行预防性根管治疗术,由此可降低由于自体磨牙移植术开展过程中导致的牙根尖端位置损伤或自体磨牙移植后因为自体磨牙牙根尖端或牙根问题、病变而导致自体磨牙移植牙术后相关问题以及病情的产生,从而有效提升自体磨牙移植术的远期优良率。3D打印技术支持下的自体磨牙移植可以为下颌磨牙缺失修复提供更优的治疗方法,为患者保留天然牙提供新的临床路径。3D打印技术支持下的自体磨牙移植术具有以下三项主要优势:①微创拔牙技术:微创拔除受牙区患牙及供移植的第三磨牙,同时避免牙周膜损伤。②缩短供体牙体外保存时间:利用口腔扫描仪精确扫描口腔情况,制作供体牙3D模型,术前精准模拟供体就位路径,缩短供体牙体外保存时间。③无菌操作:口腔环境为非无菌环境,术中保证无菌操作,降低感染率,提高再植牙成功率。

根据陈强[15]的研究报道可知,对其研究对象开展3D打印技术支持的自体磨牙移植术,患者5年内修复磨牙的优良率为73%。其研究结果与本次研究结论相同,说明拔除无功能且完整的第三磨牙进行自体牙移植,并且借助3D打印技术可以保持牙列的完整,恢复下颌磨牙区咬合功能,提高患者的生活质量。但3D打印技术支持下的磨牙自体移植术能够使被移植牙齿在被移植位置快速建立正常、良好的血液运行状态,新生牙周膜能够及时、有效地附着于被移植磨牙,并且形成良好的牙周膜连接等问题仍然存在明显的争议,并且尚无医疗定论,仍然需要持续的组织学上的观察和证据以及更多的临床实证和数据证明。

综上所述,在下颌磨牙自体移植中,3D打印技术可以在术前打印出与供体牙等比例的模型供体牙,利用模型供体牙进行窝洞制备后,再将供体牙拔出直接移植至拔牙窝内,缩减供体牙离体时间,提高治疗效果,应推广适用范围。