數(shù)字化直接和間接印模法在全瓷冠臨床應(yīng)用中的比較研究

陳 誠(chéng),張琳梅,趙許兵,代 泉,程 政*

(1陜西省顱頜面精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院綜合科,西安 710004;2西安醫(yī)學(xué)院口腔系;#共同第一作者;*通訊作者,E-mail:chzheng@mail.xjtu.edu.cn)

數(shù)字化與制造業(yè)的結(jié)合在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速,從20世紀(jì)80年代的傳統(tǒng)手工技藝到現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(computer-aided design & computer-aided manufacture,CAD/CAM)技術(shù),修復(fù)體的制作也發(fā)生著翻天覆地的改變[1-3]。其中修復(fù)體印模技術(shù)也從數(shù)字化的間接法向直接法過(guò)渡,目前廣泛使用的還是間接法,其是通過(guò)掃描石膏模型或者印模的辦法來(lái)獲取間接的口內(nèi)印模的數(shù)據(jù),然后使用該數(shù)據(jù)完成CAD/CAM,并生成最終修復(fù)體[3]。這個(gè)過(guò)程中石膏模型和印模獲取階段存在一定的誤差,其已經(jīng)成為影響修復(fù)體精密度的主要原因之一。而近年來(lái)口內(nèi)直接掃描技術(shù)發(fā)展成熟,其可以直接獲取口內(nèi)印模數(shù)字化數(shù)據(jù),避免了石膏模型帶來(lái)的誤差,可以預(yù)見(jiàn)其將成為口腔修復(fù)印模技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,目前開(kāi)發(fā)成熟的口內(nèi)掃描儀較多,應(yīng)用較為廣泛的有Trios以及Cerec系統(tǒng),而3shape公司推出的Trios系統(tǒng)不需要口內(nèi)噴粉,掃描精度高,相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)成熟,在臨床上逐漸開(kāi)始應(yīng)用[4]。本文就將應(yīng)用較廣泛的間接數(shù)字化印模技術(shù)和新興的直接口內(nèi)印模技術(shù)在全瓷冠修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行比較,評(píng)估其臨床效果和患者的滿(mǎn)意度。

1 材料和方法

1.1 研究資料

本研究隨機(jī)選擇2016-12～2017-12期間在西安交通大學(xué)口腔醫(yī)院行全瓷冠修復(fù)的病例74例,其中35例患者運(yùn)用了3shape口內(nèi)掃描儀進(jìn)行采集數(shù)據(jù),為直接組;39例患者運(yùn)用硅橡膠取模間接3shape模型掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,為間接組?；颊呷脒x研究隊(duì)列的納入標(biāo)準(zhǔn)為:①患者在過(guò)去的3月內(nèi)接受牙周治療或者牙周狀況良好:經(jīng)檢查患牙牙周無(wú)探診出血、牙齦無(wú)紅腫、牙周袋在5 mm以?xún)?nèi),如無(wú)法達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)則予以剔除;②患者修復(fù)類(lèi)型選擇均為CAD/CAM二氧化鋯全瓷修復(fù)單冠。

1.2 材料和設(shè)備

3shapeTrios口內(nèi)掃描儀(3shape公司,丹麥);3shape模型掃描儀(3shape公司,丹麥);DMJ硅橡膠印膜材料;Ultrapak排齦線;硅橡膠咬合印記。

1.3 牙體預(yù)備

本研究中醫(yī)師隊(duì)伍為綜合科口腔修復(fù)專(zhuān)業(yè)背景的全科醫(yī)生,修復(fù)臨床經(jīng)驗(yàn)較為豐富,已經(jīng)完成數(shù)字化直接掃描的培訓(xùn)。依據(jù)全瓷單冠牙體預(yù)備原則統(tǒng)一精細(xì)化預(yù)備,部分在顯微鏡協(xié)助下完成。確保全瓷冠預(yù)備的切端或咬合面的間隙在1.5-2.0 mm,軸面去除倒凹后1.0 mm;而確保肩臺(tái)預(yù)備為1.0 mm的淺凹形肩臺(tái)。

1.4 數(shù)據(jù)采集

間接組病例運(yùn)用排齦膏或排齦線排齦后,常規(guī)采用二次印模法對(duì)工作區(qū)進(jìn)行硅橡膠精細(xì)印模制取,獲得工作區(qū)印模;非工作頜采用藻酸鹽制取模型;并運(yùn)用硅橡膠咬合印記記錄咬合關(guān)系。比色采用Vita tooth guide 3Dmaster比色板,由負(fù)責(zé)醫(yī)師和技工現(xiàn)場(chǎng)完成比色,隨后轉(zhuǎn)至加工中心。直接組病例運(yùn)用3shape口內(nèi)掃描儀直接獲得工作模型、對(duì)頜模型、咬合關(guān)系以及比色,并標(biāo)記邊緣線。最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送訂單至技工中心。本研究中所有病例記錄口內(nèi)印模制取的時(shí)間。

1.5 全瓷冠的制造和完成

本研究的全瓷冠修復(fù)均由1位技師完成。對(duì)間接組病例所獲得的硅橡膠印模進(jìn)行灌模、代型、修整后置入模型掃描儀完成數(shù)據(jù)最終采集。在3shape技工端進(jìn)行包括間接組和直接組的所有修復(fù)體設(shè)計(jì)和生成,運(yùn)用3D打印技術(shù)生成局部模型和可攜帶型以供醫(yī)師參考。

1.6 戴牙、復(fù)診和隨訪

本研究各組均記錄戴牙時(shí)間,其時(shí)間為一個(gè)單冠的戴牙時(shí)間,如患者為多個(gè)修復(fù)體則取平均數(shù)。修復(fù)完成后1周,患者通過(guò)掃描二維碼填寫(xiě)滿(mǎn)意度調(diào)查。整體滿(mǎn)意度占比為‘非常滿(mǎn)意’計(jì)數(shù)與總體調(diào)查計(jì)數(shù)的比率,以百分比表示。修復(fù)完成1月后復(fù)診,由1位經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資副主任醫(yī)師對(duì)修復(fù)體進(jìn)行檢查,根據(jù)改良的美國(guó)公共衛(wèi)生署(USPHS)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)修復(fù)體進(jìn)行評(píng)價(jià)。表1中標(biāo)注了修復(fù)體檢查的4個(gè)項(xiàng)目,其得分從A-D進(jìn)行效價(jià)。

表1美國(guó)公共衛(wèi)生署修復(fù)體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(USPHS)

Table1StandardofevaluationforprosthesisofUSPHS

檢查項(xiàng)目評(píng)級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)邊緣適合性A探針肉眼均不能檢測(cè)出間隙B探針探有間隙,肉眼可見(jiàn)超出或不足的邊緣,但無(wú)牙本質(zhì)和基底材料暴露C探針探有間隙,肉眼可見(jiàn)超出或不足的邊緣,有牙本質(zhì)和基底材料暴露,但無(wú)活動(dòng)和破裂填充材料D邊緣有破裂或充填材料脫落外形A表面外形正確,或外形略有過(guò)突,接觸點(diǎn)緊B表面外形不正確,外形突度不足,接觸點(diǎn)松C修復(fù)體有缺陷,牙本質(zhì)或基底材料暴露,無(wú)鄰接觸點(diǎn)表面質(zhì)地A表面光滑,感覺(jué)不到粗糙面B肉眼可見(jiàn)及探針探到粗糙表面,無(wú)斑點(diǎn)狀或彈坑樣缺損,有不光滑紋裂C表面斑點(diǎn)狀或彈坑樣缺損,表面不光滑顏色A無(wú)明顯顏色改變,表面光澤度好B輕度透明度降低,但在正常牙色范圍以?xún)?nèi)C表面嚴(yán)重變暗,不在正常牙色范圍以外

1.7 評(píng)分和統(tǒng)計(jì)分析

為了方便統(tǒng)計(jì)分析,本研究中兩組滿(mǎn)意度和修復(fù)體評(píng)價(jià)的比較通過(guò)卡方檢驗(yàn)進(jìn)行。將滿(mǎn)意度調(diào)查表中的‘非常滿(mǎn)意’的效價(jià)定義為1,其他定義為0;將USPHS修復(fù)體評(píng)價(jià)中得分‘A’的效價(jià)定義為1,其他定義為0。P<0.05為兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中兩組取模時(shí)間和戴牙時(shí)間的比較通過(guò)非配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 滿(mǎn)意度調(diào)查結(jié)果

本研究中共完成了135顆全瓷冠修復(fù)體,其中直接法68顆,間接法67顆。直接組患者對(duì)于修復(fù)體的整體滿(mǎn)意度為97.1%,間接組為84.6%(見(jiàn)表2)。各項(xiàng)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)直接法較間接法在修復(fù)體使用舒適度方面得分高,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表3)。其余各項(xiàng)均無(wú)顯著差異。

表2直接組和間接組患者修復(fù)后滿(mǎn)意度調(diào)查表(例)

Table2Surveyondegreeofsatisfactionafterrestorationindirectandindirectgroups(cases)

項(xiàng)目非常滿(mǎn)意較滿(mǎn)意一般不滿(mǎn)意直接組間接組直接組間接組直接組間接組直接組間接組外形3233340200顏色3030352202使用舒適度3434150000費(fèi)用11991081377整體滿(mǎn)意度3433130201

表3直接組和間接組修復(fù)后患者滿(mǎn)意度比較(例)

Table3Comparisonofdegreeofsatisfactionbetweendirectandindirectgroups(cases)

項(xiàng)目效價(jià)直接組間接組χ2P外形132330.800.48036顏色130300.930.38059使用舒適度128346.450.01015費(fèi)用11190.650.4402430整體滿(mǎn)意度134333.380.11016

2.2 USPHS修復(fù)體評(píng)價(jià)和比較

改良的USPHS標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果見(jiàn)表4,直接組各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到A級(jí)最低為92%,間接組達(dá)到A級(jí)最低為86%。其中在邊緣適合性的評(píng)估中直接法修復(fù)優(yōu)于間接法,并且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表5)。

表4直接組和間接組全瓷單冠修復(fù)后USPHS評(píng)價(jià)例(%)

Table4EvaluationofUSPHSforallceramiccrownafterrestorationintwogroupscases(%)

項(xiàng)目ABCD直接組間接組直接組間接組直接組間接組直接組間接組邊緣67(98.5)58(86.6)170200外形65(95.6)64(95.5)3300--質(zhì)地67(98.5)65(97.0)1101--顏色63(92.6)63(94.0)4311--

2.3 取模和戴牙時(shí)間統(tǒng)計(jì)

直接法平均取模時(shí)間略大于間接法的平均取模時(shí)間,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表6);而直接法戴牙平均時(shí)間遠(yuǎn)小于間接法平均戴牙時(shí)間,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表5直接組和間接組全瓷單冠修復(fù)后USPHS評(píng)價(jià)比較

Table5ComparisonofUSPHSevaluationforall-ceramiccrownafterrestorationbetweendirectandindirectgroups

項(xiàng)目效價(jià)直接組間接組χ2P 邊緣167587.040.02019 外形1656401.0033 質(zhì)地167650.360.99012 顏色163630.11.0054

項(xiàng)目n取模(min)戴牙(min)直接法3517.35±0.4310.32±0.55間接法3915.56±0.4215.43±0.55t2.956.49P0.0040.001

3 討論

隨著數(shù)字化口腔的發(fā)展,光學(xué)印模技術(shù)目前已經(jīng)進(jìn)入了臨床應(yīng)用階段。目前主流的口內(nèi)掃描儀可以直接獲取口腔內(nèi)的光學(xué)模型,并將其轉(zhuǎn)為數(shù)字化模型,然后利用數(shù)字化模型與CAD/CAM的無(wú)縫對(duì)接最終完成修復(fù)體的直接生成[5]。Trios系統(tǒng)在掃描精度和速度上均具有明顯的優(yōu)勢(shì),其不需要對(duì)牙齒表面進(jìn)行噴砂處理,咬合記錄的數(shù)字化擬合相對(duì)簡(jiǎn)單易行,該方法正逐漸為各大口腔院校和醫(yī)療機(jī)構(gòu)選擇[6]。理論上口內(nèi)直接法在精度和就診體驗(yàn)上要優(yōu)于傳統(tǒng)的印模方式,但是目前臨床應(yīng)用的相關(guān)調(diào)查還比較少。本研究通過(guò)比較直接法口內(nèi)掃描與間接印模掃描在單冠修復(fù)的臨床應(yīng)用來(lái)評(píng)估其效果。

黃婉怡等[7]運(yùn)用口內(nèi)直接掃描制作了25例患者共計(jì)63顆全瓷單冠,發(fā)現(xiàn)總體滿(mǎn)意度超過(guò)96%,修復(fù)體的評(píng)價(jià)在B級(jí)以上,其建議推廣和應(yīng)用。同樣,本研究運(yùn)用直接法和間接法共制作了74例共計(jì)135顆全瓷單冠,發(fā)現(xiàn)在主觀整體滿(mǎn)意度評(píng)價(jià)方面兩組患者并沒(méi)有顯著差異,但在使用舒適度方面直接法的評(píng)價(jià)高于間接法,作者認(rèn)為口內(nèi)直接記錄咬合關(guān)系比硅橡膠咬合印記誤差可能更小,這樣可以減少后期調(diào)改咬合的幾率。另一方面,直接法記錄的鄰接關(guān)系比硅橡膠印模可能更加準(zhǔn)確,不會(huì)出現(xiàn)因脫模而導(dǎo)致微小形變。

Ng等[8]比較了傳統(tǒng)印模和直接法制作的30顆后牙冠修復(fù)體,結(jié)果表明口內(nèi)直接法的冠邊緣適應(yīng)性?xún)?yōu)于經(jīng)過(guò)灌注石膏的傳統(tǒng)制作。而Lee等[9]研究顯示直接法和間接法生成的不同工藝和材質(zhì)的修復(fù)體在精度上并沒(méi)有顯著差別。本研究中直接法和間接法均未經(jīng)過(guò)石膏模型階段,只是模型制取的方法一個(gè)在口外一個(gè)在口內(nèi),其中對(duì)邊緣適應(yīng)性的評(píng)價(jià)直接組中顯著高于間接組。作者認(rèn)為可能的原因是在硅橡膠印模掃描時(shí)對(duì)牙齦、肩臺(tái)以及齦溝的細(xì)微結(jié)構(gòu)掃描容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差;并且齦溝內(nèi)的飛邊菲薄,脫模的時(shí)候容易發(fā)生變形和折斷,這可能是造成誤差的另一個(gè)原因?？梢?jiàn),單純從直接法和間接法的后期制作來(lái)說(shuō),修復(fù)體技工階段并無(wú)直接差異,其差異還是在精細(xì)結(jié)構(gòu)的獲取上。同時(shí)作者認(rèn)為直接掃描和間接掃描對(duì)牙體預(yù)備和牙周狀況的要求較高,建議進(jìn)行口內(nèi)掃描前要完善牙周基礎(chǔ)治療以及掌握先進(jìn)的牙體預(yù)備方法,盡量少損傷牙齦組織,充分分離牙齦和牙體以提高掃描精度。

本研究還統(tǒng)計(jì)了直接法和間接法兩組模型制取時(shí)間、平均戴牙時(shí)間來(lái)間接評(píng)價(jià)兩種診療的體驗(yàn)感,結(jié)果顯示直接法的平均取模時(shí)間略大于間接法;而直接法的平均戴牙時(shí)間顯著小于間接法。本文作者認(rèn)為直接法掃描時(shí)間并不長(zhǎng),其時(shí)間主要浪費(fèi)在口內(nèi)掃描儀的安裝和預(yù)熱等環(huán)節(jié)。口腔修復(fù)醫(yī)生更加傾向于口內(nèi)直接法,因?yàn)槠滹@著縮短了戴牙時(shí)間,在提高修復(fù)成功率的同時(shí)減少了醫(yī)者在調(diào)改時(shí)產(chǎn)生的人為誤差。再者,本研究中有幾例多個(gè)牙齒的單冠修復(fù),口內(nèi)直接掃描可以隨意掌控時(shí)間,對(duì)于醫(yī)者來(lái)說(shuō)不必?fù)?dān)心印模材料凝固等帶來(lái)的影響。

但是口內(nèi)掃描儀在使用過(guò)程中也存在一些局限性和不足,比如掃描儀的安裝和預(yù)熱需要較長(zhǎng)時(shí)間;較重的掃描頭持握時(shí)容易抖動(dòng)而影響掃描結(jié)果;并且其僅限于3個(gè)單位內(nèi)的橋體掃描。Malik等[10]分析了傳統(tǒng)印模技術(shù)與在全牙弓掃描中的精確度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的印模技術(shù)比口內(nèi)直接掃描的精度高?？梢?jiàn),雖然口內(nèi)直接掃描技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域逐漸應(yīng)用,但其需要更加深入的研究和開(kāi)發(fā),對(duì)于橋體和全牙列修復(fù)來(lái)說(shuō)需謹(jǐn)慎使用。

牙齒比色對(duì)于修復(fù)體來(lái)說(shuō)也是必不可少的。Mehl等[11]評(píng)估了口內(nèi)掃描系統(tǒng)的比色效果,結(jié)果顯示口內(nèi)掃描對(duì)于牙體比色和牙齒表面信息的獲取都具有較好的效果。本研究中口內(nèi)掃描同樣采用的是數(shù)字比色,軟件自動(dòng)測(cè)定牙齒顏色,并且可以直接將患者口內(nèi)牙齒的紋理和表面特征快速傳輸給技工,這其實(shí)極大地方便了醫(yī)技交流。但是修復(fù)體評(píng)價(jià)表明直接法軟件比色與傳統(tǒng)比色方法并沒(méi)有顯著差異。由于本研究中傳統(tǒng)比色均是由技工和醫(yī)師在臨床上直視下完成,與口內(nèi)掃描比色無(wú)明顯區(qū)別,但是如果在技工不參與的情況下,口內(nèi)掃描比色的優(yōu)勢(shì)還是相當(dāng)顯著的。

另外,口內(nèi)掃描儀有助于醫(yī)師提高牙體預(yù)備的精度,當(dāng)掃描件以高清晰的3D模式完全展示在醫(yī)生面前的時(shí)候,許多牙體預(yù)備的不足和缺陷將顯露無(wú)疑;通過(guò)咬合檢查還可以預(yù)測(cè)義齒間隙的獲得量,這可以指導(dǎo)修復(fù)醫(yī)生預(yù)備出適宜的修復(fù)體間隙?；颊咭部梢詫?duì)自己的牙齒有直觀的認(rèn)識(shí),對(duì)個(gè)別患病的牙齒(比如齲病、牙周病等)可以通過(guò)3D視窗與口腔醫(yī)生進(jìn)行交流。

綜上所述,相比較數(shù)字化間接法,口內(nèi)直接掃描可以提高全瓷單冠修復(fù)體的制作精度,也間接提高了完成該修復(fù)種類(lèi)醫(yī)生的臨床效率和成功率,同時(shí)對(duì)修復(fù)醫(yī)師的牙體預(yù)備提出了更好的要求,值得推廣應(yīng)用。