種植固定修復(fù)咬合記錄預(yù)成帽的研發(fā)與臨床應(yīng)用初探

丁茜 張磊 王時敏 何明珠 浦婷婷 佟岱 周永勝 謝秋菲

種植固定修復(fù)體的咬合是修復(fù)治療中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。種植體缺乏天然牙的牙周膜結(jié)構(gòu)，如種植修復(fù)體產(chǎn)生咬合過度負(fù)載可能導(dǎo)致各類機(jī)械并發(fā)癥[1-2]，甚至可能造成種植體的骨結(jié)合失敗[3]；若咬合分離過多，又可能導(dǎo)致咀嚼功能不良、余留天然牙繼發(fā)損傷。由此可見，種植固定修復(fù)治療對咬合的精確性有著比傳統(tǒng)修復(fù)更高的要求。

臨床診療中，當(dāng)牙列缺損涉及后牙游離缺失或牙列咬合不穩(wěn)定時，需通過制取咬合記錄將口內(nèi)的咬合關(guān)系轉(zhuǎn)移至工作模型上，咬合記錄的精確性和穩(wěn)定性是決定修復(fù)體質(zhì)量及修復(fù)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[4]?，F(xiàn)有的方法難以兼顧臨床便利性、易用性和精確性，為此，本研究擬研發(fā)一種種植固定修復(fù)咬合記錄預(yù)成帽，并進(jìn)行初步臨床應(yīng)用研究。

1 材料與方法

1 設(shè)備與材料

牙頜模型掃描儀(D2000)、口內(nèi)掃描儀(Trios 3)(3Shape A/S，丹麥)；光固化3D打印機(jī)(Objet30 Pro)、光固化3D打印樹脂 (VeroClear)(Stratasys Ltd，以色列)；三維逆向工程軟件Geomagic Studio 2012、三維測量分析軟件Geomagic Qualify 2013(Geomagic，美國)；愈合基臺(BEGO, 德國)；硅橡膠咬合記錄材料(TopasA85，Müller-Omicron GmbH & Co.KG，德國)；30 μm咬合紙(山八，日本)；100 μm咬合紙(寶詩，德國)。

1.2 方法

1.2.1 種植固定修復(fù)咬合記錄帽的研發(fā) 以Bego種植系統(tǒng)為例，通過模型掃描儀獲取不同直徑愈合基臺的STL數(shù)據(jù)，導(dǎo)入三維逆向工程軟件 Geomagic Studio中。設(shè)計圖 1所示咬合記錄帽，與愈合基臺頂部2 mm相交，間隙設(shè)置為0，上部為一六面柱，便于指示就位方向，例如口內(nèi)就位時可使六面柱的一角正對頰側(cè)，或使其一面與鄰牙鄰面平行。

圖 1 咬合記錄帽設(shè)計圖

咬合記錄帽上部六面柱的高度、對邊距離可根據(jù)不同的修復(fù)間隙依次設(shè)計一系列不同型號：對邊距離根據(jù)不同近遠(yuǎn)中間隙設(shè)計；高度根據(jù)不同齦距離設(shè)計；頂面設(shè)計凹槽結(jié)構(gòu)便于咬合記錄材料的定位和固位。

將設(shè)計數(shù)據(jù)導(dǎo)出為STL文件，采用光固化3D打印樹脂(VeroClear)，通過光固化3D打印機(jī)(Objet30 Pro)加工獲得咬合記錄帽(圖 2)。該咬合記錄帽可直接固位于愈合基臺上部(圖 3)，根據(jù)不同的臨床情況可方便地進(jìn)行調(diào)改，繼而在其上部利用硅橡膠咬合記錄材料確定咬合關(guān)系。

圖 2 光固化3D打印加工完成的咬合記錄帽

圖 3 利用咬合記錄帽制取咬合記錄的臨床過程

上述種植固定修復(fù)咬合記錄帽及咬合記錄制取方法已授權(quán)實用新型專利(專利號:ZL202022170355.9)，并已申報發(fā)明專利(申請?zhí)?2020110420442)。

1.2.2 種植固定修復(fù)咬合記錄帽的初步臨床應(yīng)用 1.2.2.1 研究對象 此研究通過倫理委員會審查(批號:PKUSSIRB-202059176)。選擇1 例就診于北京大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科Kennedy II類牙列缺損擬行種植固定修復(fù)的患者(男，48 歲)進(jìn)行臨床應(yīng)用初探?；颊?/p>

26、27、47缺失，已完成種植外科手術(shù)3 個月，余留后牙有咬合接觸，無早接觸、無咬合干擾、無臨床不適癥狀；對本試驗知情并簽署知情同意書。

1.2.2.2 開始修復(fù)治療 制取種植體水平印模，灌制超硬石膏模型；通過3shape口內(nèi)掃描儀進(jìn)行全牙列掃描，用于咬合關(guān)系精確性評價。

1.2.2.3 采用本研究開發(fā)的預(yù)成咬合記錄帽制取咬合記錄 制取印模后，根據(jù)口內(nèi)愈合基臺直徑(4.5 mm)、缺牙間隙大小(4～5 mm)、種植體位置選擇合適型號的種植固定修復(fù)咬合記錄帽，直接就位于愈合基臺上，使其頂面與對頜牙之間存在一定間隙，繼而利用硅橡膠咬合記錄材料制取正中咬合記錄，將硅橡膠與咬合記錄帽一并脫位，妥善保存。

1.2.2.4 模型評價 將咬合記錄在工作模型上,通過與口內(nèi)相同型號的愈合基臺準(zhǔn)確復(fù)位，上架，100 μm厚度的咬合紙對余留牙進(jìn)行咬合檢查，與口內(nèi)運用相同厚度咬合紙進(jìn)行咬合檢查的印跡進(jìn)行對比。進(jìn)行模型掃描，獲得模型上余留牙形態(tài)及咬合關(guān)系數(shù)據(jù)。計算余留牙咬合面平均間距值：將口內(nèi)掃描與模型掃描數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入三維測量分析軟件 Geomagic Qualify 2013(Geomagic，美國)中，設(shè)定檢測最大范圍為3 mm，間距小于3 mm的上下頜余留后牙咬合面上的點均參與檢測，軟件可自動求得平均值。

1.2.2.5 修復(fù)體制作 技師常規(guī)流程制作氧化鋯單冠修復(fù)體，修復(fù)體模型上就位后檢查咬合接觸，模型正中咬合時修復(fù)體輕接觸。

1.2.2.7 數(shù)字化咬合分析系統(tǒng)評價 利用T-Scan III數(shù)字化咬合分析系統(tǒng)(Tekscan,美國)進(jìn)行咬合檢查，獲得牙尖交錯位達(dá)到最大咬合接觸面積時的種植修復(fù)體、余留牙咬合力百分率及種植修復(fù)體咬合時間比(反映種植修復(fù)體產(chǎn)生咬合接觸的時間占牙列咬合接觸時間的比例)[5]，測量3 次的平均值。

2 結(jié) 果

利用開發(fā)的咬合記錄帽制取種植固定修復(fù)咬合記錄的臨床操作過程如圖 3(以26、27為例)。咬合記錄帽在口內(nèi)可直接就位，固位、穩(wěn)定性良好，且便于摘戴，硅橡膠咬合記錄材料硬固后與其頂面嵌合良好，可隨咬合記錄帽一并脫位。在模型上復(fù)位操作簡便、穩(wěn)定性良好。

2.1 模型評價結(jié)果

模型100 μm咬合紙檢查印跡與口內(nèi)相同厚度咬合紙檢查印跡對比如圖 4，可見模型與口內(nèi)咬合接觸點數(shù)目及分布一致性良好。模型掃描與口內(nèi)掃描數(shù)據(jù)的左、右側(cè)余留牙后牙咬合面平均間距值的差值分別為126和68 μm (圖 5)。

圖 4 模型100 μm咬合紙檢查印跡與口內(nèi)對比

圖 5 后牙區(qū)咬合面間距值計算

2.2 臨床評價結(jié)果

圖 6 修復(fù)體試戴

2.3 數(shù)字化咬合分析系統(tǒng)評價結(jié)果

T-Scan咬合分析系統(tǒng)評價結(jié)果(圖 7)顯示，26、27、47修復(fù)體咬合力百分率平均值依次為15.7%、2.0%及6.3%，咬合接觸時間比依次為0.88、0.24、0.92。牙尖交錯最大咬合接觸面積時左側(cè)咬合力百分率平均值(52.0%)與右側(cè)(48.0%)相近。

圖 7 T-scan咬合分析系統(tǒng)記錄牙尖交錯最大咬合接觸面積時咬合力分布情況

3 討 論

本研究研發(fā)了一種種植固定修復(fù)咬合記錄帽，根據(jù)不同的修復(fù)間隙及愈合基臺直徑設(shè)計并加工一系列不同型號的預(yù)成帽，能夠直接、穩(wěn)定地固位于愈合基臺上部，便于摘戴，根據(jù)不同的臨床情況可方便地進(jìn)行調(diào)改，實現(xiàn)了在種植修復(fù)取印模當(dāng)次就診即可便捷地獲取精確、穩(wěn)定的咬合記錄。臨床應(yīng)用結(jié)果初步證實，運用該咬合記錄帽制取種植固定修復(fù)咬合記錄具備較高的精確性、修復(fù)體咬合適合性、臨床便利性和易用性。

確定準(zhǔn)確、穩(wěn)定的咬合關(guān)系是制作精確、高質(zhì)量修復(fù)體的關(guān)鍵[4]。目前臨床上常用的種植固定修復(fù)制取咬合記錄的方法主要有以下兩種：(1)在愈合基臺上直接利用硅橡膠等咬合記錄材料制?。?2)利用暫基托加蠟堤制取。由于愈合基臺與對頜牙之間常存在較大間隙，使得局部咬合記錄材料過多、過厚，難以成形，且預(yù)成的愈合基臺形態(tài)單一，缺乏固位結(jié)構(gòu)，不利于咬合記錄材料的穩(wěn)定，影響咬合記錄的精確性和穩(wěn)定性[6]。而通過暫基托和蠟堤制取咬合記錄的方式須在工作模型灌制后才能制作暫基托，增加了就診次數(shù)和臨床診療時間。且暫基托在愈合基臺及黏膜上就位精度欠佳，容易出現(xiàn)誤差[7]。

既往研究及目前臨床應(yīng)用的其他制取種植固定修復(fù)咬合記錄的改進(jìn)方法以利用臨時基臺、印模柱等部件輔助為主[8]。Park等[8]的一項模型實驗采用了多種方式記錄種植固定修復(fù)的咬合關(guān)系，并評價其精確度，結(jié)果顯示利用臨時基臺與成型塑料制作夾板方式的精確性最高。此方法的局限性主要在于：夾板仍需在工作模型灌制后進(jìn)行制作，臨時基臺需根據(jù)齦間隙進(jìn)行大量調(diào)磨，且額外利用的臨時基臺提高了修復(fù)治療的成本；此外，螺絲固位的咬合記錄裝置摘戴不便，降低臨床診療效率。Kokubo等[9]設(shè)計了一種不銹鋼咬合記錄裝置，可直接插入種植體中，在其上利用成形塑料記錄咬合關(guān)系。該裝置對種植體內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)是否存在損傷，以及咬合記錄的精確性和穩(wěn)定性尚未可知。此外，也有學(xué)者[7]提出將在工作模型上將印模帽重襯于暫基托組織面，可直接利用印模帽將暫基托穩(wěn)定固位。此方式雖便于摘戴，但仍需二次就診，且齦距離較小時可能干擾咬合，種植體之間平行度較差時難以就位。本研究研發(fā)的系列預(yù)成咬合記錄帽，可根據(jù)種植系統(tǒng)、愈合基臺直徑、缺牙間隙大小選擇相應(yīng)型號的預(yù)成帽直接應(yīng)用，簡化了臨床診療流程，有助于提升種植固定修復(fù)治療的質(zhì)量和診療效率。

當(dāng)牙列缺損為游離缺失且為兩個及以上后牙缺失行種植修復(fù)時，種植冠橋應(yīng)建立穩(wěn)定的咬合接觸，提供足夠的咬合支持[10-11]。因此，本研究病例中種植修復(fù)體在正中時建立均勻的咬合接觸，并使得牙列雙側(cè)咬合力百分率相近。

本研究應(yīng)用數(shù)字化方法輔助評價模型咬合關(guān)系與口內(nèi)咬合的差異，口內(nèi)余留牙咬合面平均間距值小于模型，這與既往文獻(xiàn)結(jié)果一致[12]。主要原因在于天然牙與種植修復(fù)體垂直向動度的差異，此外還包括印模制取及模型灌制過程產(chǎn)生的誤差、口內(nèi)掃描及模型掃描的誤差、軟件咬合關(guān)系配準(zhǔn)誤差等[13-14]。綜上，結(jié)合本研究評價結(jié)果及既往文獻(xiàn)[12,15]，本病例模型與口內(nèi)余留牙咬合面平均間距值之間的差異較小、模型咬合紙檢查印跡與口內(nèi)一致性高，且修復(fù)體調(diào)時間明顯低于既往文獻(xiàn)報道的種植單冠修復(fù)調(diào)時間[16]，初步顯示了利用預(yù)成帽制取種植固定修復(fù)咬合記錄具有較高的精確性及修復(fù)體咬合適合性。

本研究研發(fā)的新型種植固定修復(fù)咬合記錄帽具有廣闊的臨床應(yīng)用前景和重要的轉(zhuǎn)化價值，可根據(jù)不同種植系統(tǒng)的愈合基臺型號進(jìn)行定制設(shè)計，可適配幾乎所有種植系統(tǒng)的愈合基臺，廣泛應(yīng)用于牙列缺損需要制取咬合記錄以確定咬合關(guān)系的種植冠橋修復(fù)，能夠在各級口腔醫(yī)療機(jī)構(gòu)中大范圍推廣應(yīng)用。目前預(yù)成咬合記錄帽的局限性在于，要求愈合基臺位于黏膜上1～2 mm以便于就位，因此缺牙間隙過小(小于3 mm)或穿齦深度過大導(dǎo)致愈合基臺高度不足時難以應(yīng)用。今后將進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計和加工，并進(jìn)行大樣本的臨床隨機(jī)對照試驗進(jìn)一步評價預(yù)成帽的臨床應(yīng)用效果。