3D打印技術對口腔舌側正畸托槽粘接的效果觀察

田野，吳清柱，丁靜，王暉

3D打印技術對口腔舌側正畸托槽粘接的效果觀察

田野，吳清柱，丁靜，王暉

目的探討3D打印技術在口腔舌側正畸托槽粘接中的應用效果。方法按照不同的托槽粘接技術將40例口腔舌側正畸患者分為對照組和觀察組。對照組患者采用常規(guī)的正畸托槽粘接技術，觀察組采用3D打印技術進行正畸托槽粘接，比較兩組療效。結果治療后，觀察組的吻合度達到100％，粘接定位的準確性達到95.0％，無一人發(fā)生托槽的脫落現(xiàn)象，全部患者均達到遠期療效，與對照組差異均有統(tǒng)計學意義（均＜0.05）。觀察組軟組織不適感、語音障礙和進食困難評分均低于對照組，外觀影響評分高于對照組（均＜0.05）。結論3D打印技術能夠實現(xiàn)個性化制作托槽，且具有較高的吻合度，粘接定位準確，操作安全方便，遠期效果較佳。

口腔正畸；托槽粘接；3D打印技術

舌側正畸技術自20世紀70年代開始以來，在臨床中得到了良好的應用。近年來隨著計算機輔助的3D打印技術的逐漸興起，在醫(yī)學中得到廣泛的重視。3D打印技術在臨床中的應用為正畸托槽的個性化制作提供了有效的技術支撐［1］。在正畸托槽的粘接中，其粘接的效果對面部的美容和遠期的效果起著重要的影響。3D打印技術輔助的正畸托槽粘接能夠顯著提高托槽的精密度，為醫(yī)生提供準確化的治療方式［2］。為了探討正畸托槽粘接中3D打印技術的應用效果，先選取杭州口腔醫(yī)院的正畸患者作為研究的對象，報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年1月到2015年2月本院接受口腔舌側正畸的患者40例，納入標準［3］：恒牙列；牙列完整（28～32顆牙齒）；無多生牙、畸形牙、根管治療及唇頰側填充牙齒，牙齒無過度磨耗，無金屬修復體；患者知情同意，并簽署知情同意書。排除標準：錐形束CT圖像不清晰；患有全身性疾病且牙齒正畸禁忌者。按照粘接方式將患者分為對照組和觀察組，各20例。對照組男15例，女5例；年齡23～36歲，平均（30.5±2.1）歲；AngleI類8例，AngleII類12例。觀察組男14例，女6例；年齡22 ～38歲，平均（32.3±1.2）歲；Angle I類6例，AngleII類14例。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學意義（＞0.05）。

1.2主要儀器和設備華南理工大學機械與汽車工程學院激光技術實驗室研發(fā)的激光熔化快速成型設備，型號為HRPS-304序列，意大利進口的口腔專用螺旋CT，意大利Materialize的Minics軟件和Hyper Works軟件。

1.3方法治療前檢查患者的口腔衛(wèi)生和牙周情況，確保滿足正畸治療的條件。對照組采用方絲弓矯正技術進行傳統(tǒng)的舌側正畸矯正，托槽粘接使用粘接劑厚度堆積補償方法與牙舌側相吻合，固定牙齒的托槽使用弓絲進行調節(jié)。觀察組采用專用的口腔螺旋CT進行掃描，采集患者頜面部的牙模數據。在Minics軟件上轉化成CAD模型，使用Hyper Works軟件分析托槽模型的應力學，對托槽的荷載、形變及應力等進行模擬。之后利用3D打印機將舌側緊密結合的牙齒托槽打印出來，使用鎳鈦絲排齊牙齒，用一、二類牽引，調整矯正錯頜畸形，使用方絲調整合關系。

1.3.1個性化舌側托槽設計利用牙齒的三維CAD模型在Minics軟件上將錯位的牙齒排列成理想的狀態(tài)，然后設計出每一個牙齒的舌側托槽。個性化舌側托槽的設計采用轉移托盤粘接技術，將托槽粘接在設計好的牙齒位置上，消除依賴粘接劑厚度的傳統(tǒng)正畸托槽粘接方法。先將牙齒的CAD模型進行分牙，然后重新排列單個的牙齒，將錯位的牙齒排列成矯正的理想狀態(tài)，在CAD模型上設計牙齒舌側的托槽底板，厚度要低于0.3 mm，根據患者每一個牙齒的特點進行托槽設計，使之與患者的牙齒相吻合，達到良好的正畸效果。利用分層切片軟件將CAD數據轉化成STL格式的文件，利用選取激光熔化快速成型設備進行分層制造，最終獲得個性化的舌側托槽。

1.3.2個性化舌側托槽的粘接將托槽粘接在對應的牙齒上，依次更換直徑0.36 mm的鎳鈦圓絲、0.41 mm澳絲、0.43 mm×0.56 mm鎳鈦方絲和0.46 mm× 0.56 mm不銹鋼絲。

1.4觀察指標觀察兩組治療6個月后托槽粘接后底板和牙舌側面吻合程度的效果。（1）吻合度：托槽粘接后底板和牙舌側100％吻合，無任何縫隙，具有較高的精密度；（2）粘接定位準確性：使用轉移托盤進行間接粘接，準確度高；（3）托槽脫落情況：復查無脫落現(xiàn)象；（4）遠期效果：操作靈活，程度簡單，治療時間短［4］。于治療后對兩組患者進行問卷調查，內容包括軟組織不適感、進食困難、語音障礙和外觀影響4個方面，采用直觀類比標尺法（VAS）分為10個等級，患者根據自己的感覺進行評估［5］。

1.5統(tǒng)計方法采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行處理，計量資料用均數±標準差表示，組間比較用檢驗；計數資料比較用校正2檢驗。＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

表1　兩組患者臨床效果比較例（％）

2　結果

2.1兩組療效比較治療后，觀察組吻合度達到100％，粘接定位的準確性達到95.0％，無一人發(fā)生托槽的脫落現(xiàn)象，全部患者均達到遠期療效，與對照組差異均有統(tǒng)計學意義（均＜0.05），見表1。

2.2兩組患者主觀評價指標比較治療6個月，觀察組軟組織不適感、語音障礙和進食困難評分均低于對照組，外觀影響評分明顯高于對照組（均＜0.05），見表2。

表2　兩組患者主觀評價指標比較分

3　討論

3D打印技術作為一種快速成型技術是以數字化模型文件為基礎的三維實體技術，在口腔醫(yī)學中實現(xiàn)個性化的修復，制造出個體化的模型，并精密控制器規(guī)格，具有良好的醫(yī)學應用前景［6］。3D打印技術的出現(xiàn)有效的解決了模型上難題，具有較高的精確度。Leifert等［7］研究結果表明石膏模型和數字模型的平均測量差異低于0.5 mm。有研究對比數字模型和石膏模型，發(fā)現(xiàn)數字模型能夠根據患者數據制定個體化的模型，成為石膏模型的替代品［8］。本研究中使用3D打印技術直接成型，能夠支撐個體化的舌側托槽，節(jié)省了中間的較多環(huán)節(jié)，是目前口腔臨床中利用計算機輔助制作模型比較經濟實用的一種方式。舌側正畸的方式是將托槽粘接在牙齒的舌側面，讓患者的舌側與牙齒的托槽間達到高度的吻合，既能夠保障患者的舒適感，又能夠達到矯正的美觀感，減少對軟組織和牙周組織的損傷和刺激。傳統(tǒng)的舌側矯正托槽缺少精密性，制造粗糙，與牙齒之間吻合度較低，容易造成對牙周軟組織的挫傷，造成患者語音障礙、進食困難等不良的并發(fā)癥，嚴重的會造成患者舌體的腫痛，給患者帶來極大的痛苦［10］。本研究使用3D打印技術制成的個體化托槽按照不同患者每一個牙齒的形態(tài)進行設計，具有較高的適應性，正畸托槽的粘接采用轉移托盤，先預設好牙齒的位置，消除了傳統(tǒng)粘接方式中對粘接劑厚度的依賴性，能夠準確的定位［11］。本研究采用選取激光熔化燒結技術，托槽具有較高的靈活性，其底板曲面精度高，降低了對牙周軟組織的刺激，矯正效果好。選取激光熔化直接制造金屬托槽具有個性化的特點，能夠根據患者牙齒的面貌選擇吻合度較高的托槽，符合現(xiàn)代矯形學的要求。能夠為患者專門定制，直接快速成型，消除了傳統(tǒng)托槽的弊端。

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10.3969/j.issn.1671-0800.2016.08.066

R783.9

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1671-0800（2016）08-1101-03

2016-05-20

（本文編輯：孫海兒）

315010寧波，寧波市海曙區(qū)口腔醫(yī)院（田野、吳清柱、丁靜）；杭州口腔醫(yī)院（王暉）

田野，Email：cqwsxt@ 163.com