傳統(tǒng)種植導(dǎo)板與3D打印種植導(dǎo)板在牙缺失種植修復(fù)術(shù)中的臨床應(yīng)用比較

鎖吳采，周淳，王海濤

(1 上海市第四人民醫(yī)院，上海200081；2 北京大學(xué)口腔醫(yī)院)

牙種植因兼顧美觀性和功能性的優(yōu)點(diǎn)，已成為臨床上修復(fù)牙缺失的首選方法[1,2]。種植修復(fù)效果的好壞取決于正確測量缺失牙部位牙槽嵴的形狀、骨密度等結(jié)構(gòu)，制定合理的種植方案，利用影像學(xué)技術(shù)將種植體準(zhǔn)確地種植到缺失部位[3～6]。因此，種植體的準(zhǔn)確植入是牙缺失修復(fù)的關(guān)鍵。1987年，Edge[7]首次提出利用種植導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)種植體的精準(zhǔn)植入，抽真空熱壓膜技術(shù)制作的種植導(dǎo)板成為臨床上應(yīng)用較多的輔助種植體植入的種植導(dǎo)板，但該傳統(tǒng)種植導(dǎo)板在多顆牙缺失等情況下應(yīng)用具有一定局限性[8～10]。隨著數(shù)字化醫(yī)學(xué)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)并用3D打印技術(shù)指導(dǎo)的種植導(dǎo)板，在口腔醫(yī)學(xué)牙缺失種植修復(fù)中備受關(guān)注[11,12]。本研究對比分析傳統(tǒng)種植導(dǎo)板和3D打印種植導(dǎo)板進(jìn)行牙缺失種植修復(fù)術(shù)中的臨床應(yīng)用效果，為牙缺失種植治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2017年1月～2018年1月上海市第四人民醫(yī)院進(jìn)行牙缺失種植修復(fù)術(shù)的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①身體無其他健康問題；②咬合習(xí)慣正常；③缺牙區(qū)骨密度和骨量適中；④口腔無炎癥或其他病變問題。排除標(biāo)準(zhǔn)：①口腔問題較嚴(yán)重，或存在嚴(yán)重骨缺失；②酗酒、吸煙及藥物濫用。共選擇符合標(biāo)準(zhǔn)者32例(牙缺失56顆)，男14例、女18例，年齡23.7～57.8歲，前牙缺失6顆、后牙缺失50顆，單顆缺失14例、2顆缺失12例、多顆缺失6例。將患者隨機(jī)分為傳統(tǒng)組和3D組各16例(28顆)，兩組資料具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患者均簽署知情同意書。

1.2 牙缺失種植修復(fù)方法 傳統(tǒng)組和3D組分別使用傳統(tǒng)種植導(dǎo)板、3D打印種植導(dǎo)板制作牙種植模型，種植模型使用石膏翻制。傳統(tǒng)種植導(dǎo)板的制作[13]：制取患者牙列印模，灌制硬石膏模型；修整模型，在缺牙的石膏模型上排列人工牙，然后翻制兩個(gè)模型；充填倒凹后，將其放置于抽真空壓膜機(jī)內(nèi)，利用透明樹脂薄膜壓制2個(gè)導(dǎo)板。其中1個(gè)導(dǎo)板用于確定種植體的植入位置和方向，另1個(gè)同前一個(gè)導(dǎo)板保持相同的方向和角度。在導(dǎo)板頰側(cè)鉆孔埋入牙膠，作為放射性導(dǎo)板；分別將帶上放射導(dǎo)板的模型和單獨(dú)的放射導(dǎo)板進(jìn)行口腔錐體束CT(CBCT)掃描，利用Mimics10.0(Materilise，比利時(shí))進(jìn)行3D重建；結(jié)合放射導(dǎo)板的咬合關(guān)系放置模擬種植體(Osstem公司，韓國)，評價(jià)術(shù)后種植導(dǎo)板的精準(zhǔn)度。3D打印種植導(dǎo)板的制作[14]：術(shù)前對患者頜面行CBCT，行上下頜牙列和頜骨的3D重建；結(jié)合患者牙列缺損的實(shí)際情況，采用Galileos Implant(Sirona，德國)進(jìn)行虛擬種植體尺寸設(shè)計(jì)和放置；完成種植體植入路徑的模擬，確定植入孔道，完成種植導(dǎo)板的設(shè)計(jì)。將設(shè)計(jì)完成的數(shù)字化導(dǎo)板輸入3D打印機(jī)(BEGO，德國)，在生成支持文件后制作3D打印種植導(dǎo)板。兩組根據(jù)患者的實(shí)際情況預(yù)先設(shè)計(jì)牙種植體的尺寸，依此切開黏骨膜瓣、翻瓣、戴入種植體導(dǎo)板；在導(dǎo)板的引導(dǎo)下逐級備洞，并旋入合適尺寸的種植體。

1.3 種植體植入精確度評價(jià)方法 種植體植入后再次行CBCT掃描，用Mimics10.0進(jìn)行3D重建。利用Minics軟件包把術(shù)后模型與術(shù)前模型進(jìn)行配準(zhǔn)，以實(shí)際種植體與術(shù)前虛擬設(shè)計(jì)種植體坐標(biāo)值之差，分別計(jì)算兩種導(dǎo)板引導(dǎo)下2D平面上種植體頂部、中部在近遠(yuǎn)中向、頰舌向和垂直向的偏離值，以及3D平面上種植體頂部、中部和角度的偏離值。

2 結(jié)果

2.1 兩組2 D平面上種植體頂部、中部在近遠(yuǎn)中向、頰舌向和垂直向的偏離值比較 在2 D平面上，3D組種植體頂部、中部在近遠(yuǎn)中向、頰舌向和垂直向的偏離值均小于傳統(tǒng)組(P均<0.05)。見表1。

表1 兩組2 D平面上種植體頂部、中部在近遠(yuǎn)中向、頰舌向和垂直向的偏離值比較

注：與傳統(tǒng)組種植體同部位比較，*P<0.05。

2.2 兩組3D平面上種植體頂部、中部和角度的偏離值比較 在3D平面上，3D組種植體的頂部、中部和角度的偏離值均小于傳統(tǒng)組(P均<0.05)。見表2。

表2 兩組3D平面上種植體頂部、中部和角度的偏離值比較

注：與傳統(tǒng)組比較，*P<0.05。

3 討論

種植外科導(dǎo)板是將術(shù)前設(shè)計(jì)應(yīng)用到手術(shù)操作的信息載體，對于多顆牙缺失、牙槽骨較差的患者，尤其對于經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的種植醫(yī)生具有很好的指導(dǎo)作用。因此，種植導(dǎo)板能將模擬的植入位置向?qū)嶋H植入位置轉(zhuǎn)移的精確度是導(dǎo)板制作的關(guān)鍵。

種植體導(dǎo)板的制作方法有多種，不同類別種植體導(dǎo)板的精確度不同。傳統(tǒng)種植導(dǎo)板一般在石膏模型上完成，制作簡單，不依賴特殊的設(shè)備；但是，無法確定牙缺失部位內(nèi)部的骨組織結(jié)構(gòu)，且種植后偏差較大。因此，種植體的植入需要依賴牙醫(yī)的臨床經(jīng)驗(yàn)[15]。這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)導(dǎo)板制作采用壓膜的方式，模型與牙齒之間匹配精度不夠；其次，反復(fù)翻制石膏模型導(dǎo)致誤差較大；在種植手術(shù)操作過程中，種植體導(dǎo)板不穩(wěn)定，加大偏離。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作的3D打印種植導(dǎo)板結(jié)合數(shù)字影像和數(shù)字加工，充分考慮牙缺失部位的解剖情況，精準(zhǔn)性大大提高，但是成本較高[16]。近年來，隨著數(shù)字化醫(yī)療的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)制作種植導(dǎo)板的成本降低；并且，隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，對3D打印種植導(dǎo)板的接受度增高。種植體是代替牙根的醫(yī)學(xué)用品，用以植入骨組織下部，從而支撐和固定牙修復(fù)體。3D打印牙種植體保持天然牙的結(jié)構(gòu)和功能，外觀與破損部位一致，具有良好的修復(fù)效果，將逐漸成為越來越多口腔修復(fù)患者喜歡的修復(fù)方式。種植過程中需要先對患者的牙根缺失部位進(jìn)行CT掃描，然后利用3D軟件對牙根及牙齒進(jìn)行3D模型重建；分析患者的牙槽骨形狀及神經(jīng)分布狀況，進(jìn)而確定種植的位置；模擬并且測量出種植體與下齒槽神經(jīng)管或上頜竇之間的距離，然后留出安全的距離；通過模擬演示種植體在牙槽骨的位置，利用 3D打印技術(shù)，打印出滿足要求的種植導(dǎo)板。

本研究分別使用傳統(tǒng)的抽真空熱壓膜技術(shù)制成的傳統(tǒng)種植導(dǎo)板和經(jīng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和3D打印技術(shù)制作的3D打印種植導(dǎo)板對牙缺失的患者進(jìn)行牙缺失修復(fù)術(shù)，兩種種植導(dǎo)板穩(wěn)定性均很好；利用計(jì)算機(jī)3D圖像配準(zhǔn)技術(shù)對種植術(shù)后和種植術(shù)前的模型進(jìn)行配準(zhǔn)，并測量了兩種導(dǎo)板的實(shí)際種植體和虛擬種植體的偏差值。結(jié)果顯示，在3D打印種植板引導(dǎo)下的實(shí)際種植體的頂部、中部在近遠(yuǎn)中向、頰舌向、垂直向的偏離值小于傳統(tǒng)種植導(dǎo)板，3D打印種植板引導(dǎo)下種植體頂部、中部、角度的偏離值小于傳統(tǒng)種植導(dǎo)板。由此可見，傳統(tǒng)種植導(dǎo)板和3D打印種植導(dǎo)板都表現(xiàn)出了較高的精確度，但是3D打印種植導(dǎo)板的精確性更高，可為口腔醫(yī)學(xué)治療牙缺失提供一定的參考。