數字化方法復制暫時修復體牙合面形態(tài)在重度磨耗病例中的應用

李 崢，柳玉樹,2，王時敏，張 瑞，賈 璐，葉紅強，胡文杰，趙文艷，劉云松△，周永勝

(北京大學口腔醫(yī)學院·口腔醫(yī)院，1. 修復科，2.第二門診部，3. 義齒加工中心，4. 牙周科 國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心 口腔數字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室 口腔數字醫(yī)學北京市重點實驗室，北京 100081； 5. 銀川市口腔醫(yī)院口腔種植科，銀川 750002)

牙體組織發(fā)育異常、口腔副功能活動、不良咀嚼習慣或酸蝕等因素會造成牙體硬組織過度磨耗，根據牙齒磨耗分級，當咬合面或切緣形態(tài)局部或全部喪失時，即為重度磨耗[1]。該類患者牙齒的牙合面喪失了原有的形態(tài)，從而引起的咀嚼功能減退、面下三分之一過短、顳下頜關節(jié)紊亂病等一系列問題，嚴重影響口腔美觀與功能。重度磨耗病因復雜，磨耗類型多樣，治療方案涉及多個學科，并且需要兼顧美學與功能，是口腔臨床治療中的難點。在多顆牙齒重度磨耗的序列治療中，需要通過牙合墊、診斷飾面、暫時修復體等從無創(chuàng)到有創(chuàng)的手段，經歷數月的佩戴與咬合調整，幫助患者找到適應性頜位[2]。在這個過程中，如何將患者已經適應的暫時冠牙合面形態(tài)轉移至最終修復體是亟需解決的問題。傳統(tǒng)雕刻蠟型方法制作出的烤瓷或鑄造金屬修復體受人為因素影響較大，無法完全復制暫時冠牙合面形態(tài)，導致戴牙時修復醫(yī)生需重新進行咬合調整，降低了診療效率，也容易造成患者的咬合不適。隨著數字化技術在口腔修復領域的應用和不斷發(fā)展，最終修復效果的可預見性與精準度得以提升[3]。本課題組常年致力于數字化技術輔助修復體精準制作方面的研究，已經初步實現了在前牙美學區(qū)域修復體形態(tài)的精準轉移[4-5]。本研究旨在探索數字化技術中的“生物復制功能”在牙齒重度磨耗患者最終修復體制作中的應用，并將其與傳統(tǒng)的蠟型雕刻法對比，對調牙合時間、復診次數、患者咬合舒適度進行評價，期望提升多顆牙齒重度磨耗病例中最終修復體牙合面的精準度，減少調牙合難度，節(jié)省臨床時間，達到更精準的修復效果。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

選擇2016年1月至2020年1月，年齡在40～65歲，因“牙齒重度磨耗”于北京大學口腔醫(yī)院修復科就診，要求進行修復的12名患者作為研究對象，將選擇全瓷修復體以及數字化修復方式的患者納入實驗組(6例，男性3例，女性3例)， 最終修復體制作時應用數字化復制暫時修復體牙合面形態(tài)；將選擇其他材料修復體(如金屬或烤瓷)的患者納入對照組(6例，男性3例，女性3例)， 應用傳統(tǒng)方法制作最終修復體。研究采取組間對照設計，本研究開始前已經北京大學口腔醫(yī)院生物醫(yī)學倫理委員會審查批準(PKUSSIRB-201523084)， 參與研究的患者均簽署知情同意書。

納入標準：牙列中多顆牙齒重度磨耗，切緣或牙合面釉質喪失，牙本質暴露多于牙面l/3，已露繼發(fā)性牙本質或牙髓；或伴有部分牙列缺失，但為單側后牙非游離端缺失，連續(xù)缺失牙數少于或等于2顆；無進行性牙周疾?。积x病易感性相對較低；無需進行正畸治療；無顳下頜關節(jié)病，否認其他有可能影響修復效果的既往病史(如嚴重心、腦血管疾病，凝血功能異常，精神心理疾病等)；患者具備完全自主的行為能力和表達能力，能配合進行問卷調查和臨床評價。

排除標準：牙周狀況差，無法達到固定修復治療要求；有顳下頜關節(jié)病，或其他有可能影響修復效果的既往病史(如嚴重心、腦血管疾病，凝血功能異常，精神心理疾病等)；錯牙合畸形，需要進行正畸治療；不宜以固定修復方式進行全口咬合重建或要求采用活動義齒修復；患有其他口頜系統(tǒng)或全身疾病無法進行修復治療；不具備完全自主行為能力和表達能力。

1.2 設備與軟件

研究所用設備包括口內掃描儀(TRIOS，3Shape A/S，丹麥)、計算機(DELL，CPU Intel Xeon E31280，內存16G，GPU NVIDIA GTX660Ti，顯存2G，美國)和模型掃描儀(Smart Optics Activity 880，德國)。

研究所用軟件包括掃描系統(tǒng)(Smart Optics，德國)、DentCreate！(Smart Optics，德國)軟件、修復設計系統(tǒng)(3Shape Dental System 2015，3Shape A/S，丹麥)和統(tǒng)計分析軟件(IBM SPSS Statistics 20，IBM，美國)。

1.3 臨床過程

1.3.1治療設計

若多顆后牙重度磨耗，造成垂直距離喪失，則依據面部引導的治療方案設計原則，首先確定下頜姿勢位時上中切牙切緣的位置，再由此確定上頜前牙切平面以及后牙牙合平面[6-7]。

1.3.1.1美學設計 依據美學、功能、結構、生物原則，先進行最終修復目標的美學設計。根據前牙美學設計四要素，確定6顆上前牙的美學設計，根據前牙覆牙合覆蓋確定下前牙美學設計。以美學引導確定符合理想美學設計的上下前牙形態(tài)、大小、位置和排列。

1.3.1.2垂直距離 根據正中關系位建立咬合，方法見本課題組既往研究[8]，根據前牙美學設計和后牙修復空間，先在牙合架上確定最小垂直距離增加量，再結合息止牙合間隙法評價，用leaf gauge確定合適的垂直距離，之后戴用診斷性暫時修復體3個月以上，保證咬合建立在該位置時患者關節(jié)肌肉協(xié)調。

1.3.2診斷性暫時修復

1.3.2.1牙合墊 在確定了合適的垂直距離后，制取前伸側方牙合記錄，利用面弓轉移，上牙合架，轉至技工室制作牙合墊，建議患者全天24 h佩戴，以獲得最適宜的正中關系和垂直距離。定期復診檢查調整咬合，3個月后拍攝顳下頜關節(jié)錐形束計算機斷層(cone beam computed tomography, CBCT)，與術前拍攝的CBCT進行對比，檢查顳下頜關節(jié)情況，若無異常，則進入下一個治療步驟。

1.3.2.2診斷飾面 轉移戴用3個月牙合墊的頜位至半可調牙合架，制作診斷蠟型。利用牙合墊上前牙舌側的磨耗面和下前牙唇側的磨耗面，以及后牙功能尖磨耗面指導蠟型的精修，同時制取患者戴用牙合墊時的前伸及側方髁導斜度，進一步調整蠟型[9]。于患者口內制作診斷飾面，模擬修復后效果。進一步在口內進行正中、前伸及側方牙合的調整，與患者共同評價診斷飾面在口內的修復效果并修改。修復過程中定期復診，若無明顯異常，戴用診斷飾面3個月后拍攝顳下頜關節(jié)CBCT，檢查顳下頜關節(jié)情況。

1.3.2.3暫時冠 面弓轉移上牙合架，轉至技工室，參考診斷飾面前牙舌側面及后牙牙合面磨耗情況，雕刻牙合面更加清晰的蠟型。制作硅橡膠牙體預備導板，按照全瓷冠牙體預備標準流程在導板指導下分段進行牙體預備，翻制暫時修復體，檢查并確定牙尖交錯牙合、側方運動狀態(tài)、關節(jié)肌肉狀態(tài)無明顯異常。

1.3.3修復體制作

戴用暫時冠3個月后重新復查顳下頜關節(jié)CBCT，若無明顯異常，則可進入正式修復階段。基牙精修、排齦、硅橡膠制取印模、灌模型、據牙合記錄將暫時冠模型和工作模型交叉上牙合架[9]。

1.3.3.1數字化技術復制暫時冠法(實驗組) 把暫時冠模型和工作模型通過轉移板固定在Smart Optics掃描儀內部進行掃描，隨后將掃描數據導入修復設計軟件DentCreate！，確定邊緣線與就位方向，設定邊緣粘接劑間隙值為20 μm，軸面及牙合面粘接劑間隙值為60 μm，設計修復體，將掃描暫時冠得到的三維數字模型利用“生物復制功能”配準到牙體預備后獲得的數字化工作模型上，提取暫時冠牙冠外形，保留牙合面及外形高點以上軸面部分作為最終修復體形態(tài)，在軟件中適當光滑表面形態(tài)，系統(tǒng)自動生成與暫時修復體相同的虛擬修復體外形，通過虛擬牙合架進行咬合驗證[10]。導出設計修復體文件，將修復體設計文件保存為 .stl格式，發(fā)送至ZenotecT1五軸切削機(Wieland，德國)， 前牙均選擇單層結構二硅酸鋰增強型玻璃陶瓷(IPSe.max CAD，Ivoclar Vivadent，列支敦士登)，后牙均選擇單層結構氧化鋯材料(Zenostar，Wieland，德國)， 按固有程序切削瓷塊成形，技工室上色、上釉，轉臨床試戴、調牙合、拋光、粘接、評價。

1.3.3.2傳統(tǒng)方法(對照組) 制作個性化切導盤，并將工作模型和暫時冠模型轉至技工室，雕刻蠟型，在牙合架上調整正中、前伸及側方咬合，傳統(tǒng)方法制作修復體。對照組和實驗組患者均在戴冠1年后復查顳下頜關節(jié)CBCT。

1.3.4修復體評價

1.3.4.1調牙合時間 全冠修復體就位后，使用酒精棉球擦拭所有牙冠牙合面，三用槍吹干后，評價咬合輕重與咬合點分布，分別記錄正中牙合以及非正中牙合(前伸側方牙合)平均每個牙冠調牙合時間。

1.3.4.2復診次數 記錄患者正式戴冠后因咬合不適前來復診的次數。

1.3.4.3咬合舒適度 在初戴時(修復體完成粘接后即刻)和戴用3個月后分別由患者對最終修復體的咬合舒適度進行評分，滿分為10分。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0軟件，調牙合時間和咬合舒適度評分為計量資料，采用獨立樣本t檢驗，復診次數為計數資料，非正態(tài)連續(xù)變量采用秩和檢驗，均采用雙側檢驗，P<0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 修復體評價

實驗組正中牙合平均每個牙冠調牙合時間為(125±2) s，對照組為(1 038±3) s，后者高于前者且差異具有統(tǒng)計學意義(t檢驗，P<0.01)；實驗組非正中牙合平均每個牙冠調牙合時間為(6.2±1.8) s，對照組為(286±3) s，后者高于前者且差異具有統(tǒng)計學意義(t檢驗，P<0.01)；實驗組患者平均復診次數中位數為2(1～3)次，對照組患者的平均復診次數中位數為4(2～5)次，后者高于前者且差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；初戴時實驗組患者對最終修復體的咬合舒適度評分為(9.0±0.8)分，對照組為(7.8±0.4)分，前者高于后者且差異具有統(tǒng)計學意義(獨立樣本t檢驗，P<0.01)；戴冠3個月后實驗組患者對最終修復體的咬合舒適度評分中位數為(9.4±0.5)分，對照組為(8.9±0.4)分，前者高于后者且差異具有統(tǒng)計學意義(獨立樣本t檢驗，P<0.05)。

2.2 典型病例

患者，男性，51 歲， 2015年3月以“左下后牙固定橋崩瓷數月，多顆牙齒磨耗漸重兩年”為主訴于北京大學口腔醫(yī)院修復科就診。自述無夜磨牙等習慣，無胃食管反流及反酸、口干等，但長期喝可口可樂。

2.2.1臨床檢查

35～37固定橋，邊緣尚密合，牙合面崩瓷，X線示35根充三維不滿，37未見根充影像。26近中鄰牙合面銀汞充填體，未探及懸突，無繼發(fā)齲，牙髓活力正常。27烤瓷冠，邊緣尚密合，牙合面崩瓷，未見根充影像。全口多顆牙重度磨耗，牙本質暴露。前牙覆牙合、覆蓋正常(圖1，圖2A)。面下1/3垂直距離降低，開口度、開口型未見明顯異常；雙側顳下頜關節(jié)臨床檢查未見異常。顳下頜關節(jié)CBCT顯示，雙側髁突大致居中，關節(jié)間隙正常，未見骨關節(jié)病影像(圖2B)。溝通后患者選擇數字化復制暫時修復體形態(tài)，并選擇使用全瓷材料，納入實驗組。

A, facial appearance; B, occlusal photograph of maxillary dentition; C, occlusal photograph of mandibular dentition; D, front view of oral appearance.

2.2.2戴用牙合墊

制取研究模型，按照上文1.3.1和1.3.2小節(jié)臨床過程中描述的方法確定垂直距離，上牙合架，制作全牙列均勻接觸的全解剖式牙合墊(上頜)。臨床試戴，調整咬合(圖3A)。

A, X-ray; B, panoramic radiographs.

2.2.3翻制診斷飾面

拆除35～37固定橋，可見35殘根，斷面至齦下約3 mm，至外科拔除。佩戴牙合墊3個月后再次拍攝雙側顳下頜關節(jié)CBCT，顯示雙側關節(jié)未見明顯異常。面弓轉移，轉至技工室雕刻診斷蠟型，按照前述方法在患者口內翻制診斷飾面(圖3)。

2.2.4初步牙體預備，制作暫時冠

戴用診斷飾面3個月后，初步牙體預備，重新制作暫時冠，為防止15、16過長，34～37制作暫時橋(圖4)。

2.2.5數字化復制暫時冠牙合面形態(tài)制做最終修復體

暫時冠戴用3個月后頜位穩(wěn)定可重復，顳下頜關節(jié)CBCT顯示無異常。精修預備體、排齦、比色、取印模、灌制石膏模型、面弓轉移、上牙合架。數字化技術復制暫時冠法制作最終修復體，并通過數字牙合架進行咬合驗證。按固有程序切削瓷塊，轉臨床試戴、調牙合、評價(圖5)。

最終修復體戴入后經適當調改順利就位，鄰接觸合適。進行咬合調整，至牙尖交錯牙合時左右側后牙均勻接觸，前牙輕接觸，前伸牙合時前牙引導，側方牙合為尖牙保護牙合，記錄調牙合時間?；颊邔σШ稀㈩伾⑿螒B(tài)滿意，使用全瓷拋光車針順序拋光。使用U200樹脂粘接劑(3M，美國)粘接最終修復體(圖6)， 粘接完成后進行初戴咬合舒適度評價，戴用3個月復查時再次進行咬合舒適度評價。

A, occlusal splint; B, mock-up.

A, the occlusal photograph of maxillary dentition; B, the occlusal photograph of mandibular dentition.

2.2.6修復體效果評價

患者正中牙合總調牙合時間為3 120 s，平均每個牙冠調牙合時間為120 s；非正中牙合總調牙合時間為78 s，平均每個牙冠調牙合時間為3 s?；颊邚驮\次數為2次，初戴時咬合舒適度評分為9.1分，戴冠3個月后為9.6分。之后患者繼續(xù)完成了35、36牙的種植修復，選用Bego 3.8×10、4.1×10兩枚種植體，上部修復采用螺絲固位的全瓷冠。一年后復查，患者咬合情況無明顯變化(圖7)。

3 討論

重度磨耗表現為牙冠表面硬組織出現明顯缺損，嚴重影響患者的口腔美觀和咀嚼功能[11]。根據臨床癥狀及磨損牙齒牙合面外形的改變，按照一定的磨損指數進行分類診斷，牙列中大于等于5個牙齒發(fā)生3度及以上磨耗就可診斷為全口牙列“重度磨耗”。重度磨耗的病因復雜，主要可以分為物理因素和化學因素兩大類，臨床上牙齒重度磨耗的病例，有的是單一病因引起，有的則是多病因混合或交替作用導致[12]。本研究典型病例重度磨耗主要是由酸性飲料等化學因素導致，選擇全冠這種全包繞的修復方式可更好地保護剩余牙體組織，從而保證了長期修復效果。

在對重度磨耗患者進行治療時，首先可通過牙合墊等無創(chuàng)的方式來診斷性升高咬合，接下來使用診斷飾面、暫時修復體來恢復牙列形態(tài)，通過數月的佩戴與咬合調整獲得關節(jié)肌肉最舒適的適應性頜位，并以此為基礎完成最終修復治療[13]。目前，針對咬合重建的理論有很多種，各個理論體系都有自身的優(yōu)勢和不足，在臨床應用時也存在爭議[14]。但是無論哪種理論，對于每一步操作后頜位轉移的觀點都是一樣的，即盡量準確地轉移前一步患者已經適應的頜位，治療的安全性才可以得到充分保障。本研究中應用的數字化復制法，其目的就是準確轉移患者已經適應的暫時修復體牙合面形態(tài)至最終修復體，提升修復的精準度。因此，本研究與傳統(tǒng)咬合重建的理論并無矛盾之處，可以輔助任何一種咬合重建理論實現更精準的修復效果。

A, gilbach articulator; B, virtual articulator; C, the digital model of maxillary teeth after preparation; D, the digital model of maxillary temporary crown; E, the digital model of mandibular teeth after preparation; F, the digital model of mandibular temporary crown; G, the temporary crown and abutment tooth preparation were fitted and registered; H, the shape of temporary crown was reproduced by biocopy function; I, fine occlusal adjustment of maxillary dentition in virtual articulator; J, fine occlusal adjustment of mandibular dentition in virtual articulator; K, final restorations of maxillary teeth; L, final restorations of mandibular teeth.

A, facial appearance; B, the front view of oral appearance; C, the right view of oral appearance; D, the left view of oral appearance.

A, the right view of oral appearance; B, the front view of oral appearance; C, the left view of oral appearance.

在臨床中，若患者選擇烤瓷材料、鑄造金合金材料，或采用傳統(tǒng)方法制作全瓷冠，由于需要經過蠟型雕刻、包埋、鑄造等步驟[15]，人為因素影響較大，最終修復體無法完全復制暫時修復體牙合面形態(tài)。這種情況將導致調牙合時間和復診次數增加，患者也需要在戴用永久修復體后重新適應咬合的改變。典型病例中采用數字化設計軟件中的“生物復制功能”，記錄暫時冠的牙合面形態(tài)以及咬合關系，用生物復制和虛擬調牙合的方式制作最終修復體，保持牙列牙合面形態(tài)盡量與患者已經適應的暫時修復體一致，提高了精確度和診療效率。本研究實驗組治療過程完全符合臨床常規(guī)，只是增加數字化掃描暫時冠牙合面形態(tài)這一過程，從研究結果分析，可以看出數字化技術轉移暫時冠牙合面形態(tài)可以明顯減少戴牙時咬合調整的時間，減少患者復診次數，提高咬合舒適度，這與研究設想一致；然而，從研究結果也可以看到，在傳統(tǒng)方法組，雖然初戴時患者的咬合舒適度與實驗組相差較多，但是在3個月復查時差異明顯減少，這一點說明在醫(yī)生復查調整和患者自身適應能力的共同作用下，應用傳統(tǒng)方法也可以得到較好修復效果。本研究實驗組治療過程完全符合臨床常規(guī)，只是增加數字化掃描暫時冠牙合面形態(tài)這一過程，患者的權益沒有受到損失，實驗符合倫理要求。

虛擬牙合架的應用為典型病例最終修復體的設計與制作提供了輔助。虛擬牙合架將物理牙合架轉置成數字化模式，研究者可在軟件中旋轉牙合架，以便更清晰地觀察咬合情況[16-17]。本研究的典型病例復制了暫時修復體牙合面形態(tài)后應用虛擬牙合架的虛擬調牙合功能，對咬合進行了驗證，避免了復制過程出現錯誤造成較大的咬合誤差。本研究在設計蠟型時均采用尖牙保護牙合，在制作最終修復體之前根據臨時修復體的磨耗情況，將最終修復體設計成尖牙保護牙合或者組牙功能牙合，典型病例中患者的臨時修復體為尖牙保護牙合，所以最終修復體也采用這種牙合型。為了對咬合情況進行更加客觀的評估，在戴修復體即刻和一年復查時均采用T-Scan對咬合力和咬合分布點進行檢查。

在多顆牙齒重度磨耗的病例中，利用設計軟件中的“生物復制功能”進行最終修復體的設計，有利于降低調牙合難度且達到可預測的功能和美學效果，對節(jié)約臨床時間，提升修復精準度有重要意義，但是本研究依然存在一定的局限性，如數字化技術的應用和普及成本較高，不便于推廣；修復醫(yī)師需要參與修復體咬合設計的過程，增加了人力成本；數字化掃描和設計的時間可能會因操作者的熟練程度不同而相差較大。此外，本研究沒有采用嚴格的隨機對照研究設計，主要是由于在初步建立方法的過程中受到患者配合程度(需要數字掃描過程)等因素限制，而且重度磨耗的復雜病例相對較少，所以收集病例的難度較大(病例收集的時間跨度為4 年)。在納入病例時，本實驗研究對象年齡45～60 歲，男性和女性各占一半，但是由于年齡和性別對咬合的適應性可能會有一定程度的影響，下一步本課題組的研究重點是納入更多類型的牙齒重度磨耗患者，并且按照年齡和性別設計分層對照實驗，設計更嚴格的隨機病例對照實驗，進行更加系統(tǒng)全面的分析，進一步對比數字化技術復制暫時修復體牙合面形態(tài)法與傳統(tǒng)方法所制作的修復體整體咬合適應性的差異。

綜上所述，應用數字化方法復制暫時修復體牙合面形態(tài)的設計方法具有可行性，與傳統(tǒng)蠟型雕刻法制作的修復體相比，戴用數字化方法制作的修復體時臨床調牙合時間更短，復診次數更少，初次戴修復體時患者咬合舒適度更高。該方法有利于降低重度磨耗病例修復的調牙合難度，并達到可預測的功能和美學效果，可以作為傳統(tǒng)咬合重建理論有益的補充，對節(jié)約臨床時間和提升修復精準度都有著重要的意義。