3D 打印技術對牙齒缺失修復患者牙齒咀嚼功能、美觀度及牙周健康狀況的影響

張 娟，李東健

（廣州市荔灣區(qū)口腔醫(yī)院口腔科，廣東 廣州 510145）

牙齒缺失（teeth loss）屬口腔多發(fā)疾病，可對患者進食及面部美觀程度等造成一定影響，危害患者身心健康，隨種植技術及口腔材料學的發(fā)展進步，口腔種植手術已成為目前臨床治療牙齒缺失常用方式[1]。相關研究指出[2]，種植體植入位置、深度、方向選擇不佳可增加重要組織解剖結(jié)構(gòu)破壞風險，引起多種并發(fā)癥，進而對后期種植效果產(chǎn)生不利影響。常規(guī)種植手術所用種植導板雖可一定程度減輕手術操作對種植區(qū)域周邊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷，但種植效果易受操作術野、固位等因素影響，難以滿足臨床預期[3，4]。隨著錐形束CT（CBCT）掃描等技術的發(fā)展，3D 打印種植導板逐漸應用于口腔種植領域，其在精準度、操作術野、固位裝置等方面均存在明顯優(yōu)勢[5]。以修復為導向的精準種植理念指出，除有效實現(xiàn)骨結(jié)合外，準確恢復口腔功能及美觀度已成為現(xiàn)階段口腔種植重要目標[6]。故本研究將我院擬采取牙齒缺失種植修復的患者作為研究對象，在以往研究基礎上從牙周健康狀況、口腔功能、美觀度等多方面綜合評估3D打印技術的臨床應用效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年6 月-2020 年2 月廣州市荔灣區(qū)口腔醫(yī)院擬采取牙齒缺失種植修復的72例患者（112 顆）作為研究對象，以隨機數(shù)字表法分為傳統(tǒng)組和3D 打印組，各36 例（56 顆）。兩組性別、年齡、牙體平均缺失時間、種植位置（上頜/下頜、前牙/后牙）、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），研究可行，見表1。本研究獲得我院倫理委員會審核批準，患者均知情并簽署同意書。

表1 兩組一般資料比較（n，）

表1 兩組一般資料比較（n，）

1.2 納入與排除標準 納入標準：①均為可行種植修復的牙齒缺失患者，無相關禁忌證；②身體機能、口腔衛(wèi)生狀況良好，無牙根尖炎癥、肉芽腫等情況；③開口度良好，可充分提供種植手術空間；④術區(qū)骨壁完整，可用骨寬度高于8 mm，上頜骨高度高于8 mm，下頜骨高度高于6 mm；⑤認知、溝通、精神正常，可有效配合種植修復，且具有定期復診條件。排除標準：①合并侵襲性牙周炎、活動期牙周病等；②存在夜磨牙、緊咬牙等癥狀或不良咬合習慣；③不良生活習慣，包括酗酒、吸煙量＞10 支/d 等；④合并骨質(zhì)疏松、糖尿病等系統(tǒng)性疾??；⑤腦、心、腎等重要器官器質(zhì)性病變；⑥無法配合進行CBCT 掃描；⑦惡性腫瘤；⑧妊娠、哺乳期女性；⑨血液、免疫系統(tǒng)疾病。

1.3 方法 術前以口腔CT 機（法國，EDXL019）行CBCT 掃描，并以3sharp 掃描儀實施口內(nèi)掃描，采集DICOM 格式數(shù)據(jù)。

1.3.1 傳統(tǒng)組 采取常規(guī)種植手術：根據(jù)X 光表現(xiàn)翻制石膏模型，于模型待種植區(qū)定點畫線，雕刻蠟型，注入自凝樹脂替代蠟型，連接成型樹脂固定鄰牙，根據(jù)模型畫線打孔明確種植體植入方向、位置；患者取仰臥位，常規(guī)消毒手術區(qū)域及鋪巾，局部浸潤麻醉后切開種植區(qū)齦黏膜，翻開黏膜瓣暴露牙槽嵴頂，置入種植樹脂導板；根據(jù)種植導板角度、方向，將先鋒鉆鉆入種植導板導向孔，直至預設種植體深度，取下種植導板；以成型鉆、擴孔鉆行種植體所需直徑孔，刮凈，并以無菌生理鹽水清洗窩洞，植入種植體，連接愈合螺絲關閉切口。

1.3.2 3D 打印組 通過3D 打印技術制作3D 打印種植導板，輔助進行種植手術：①種植導板制作：將CBCT 掃描、3sharp 掃描所得數(shù)據(jù)導入Dentiq Guide種植導板設計軟件，標示頜骨解剖結(jié)構(gòu)，確定種植體植入方向、位置、深度，設計種植導板開孔位置、高度，使用設計數(shù)據(jù)以3D 打印方式制作種植導板；②種植手術：患者取仰臥位，常規(guī)消毒手術區(qū)域及鋪巾，局部浸潤麻醉后，將已消毒的3D 打印種植導板置入口中固定，直接備洞，依次更換導向管、導向鉆，預備完成種植窩洞后，取下種植導板，翻開黏膜瓣，暴露牙槽嵴頂，刮凈并以無菌生理鹽水清洗窩洞，植入種植體，連接愈合螺絲關閉切口。

1.3.3 術后治療與指導 術后根據(jù)患者個體情況予以阿莫西林膠囊、甲硝唑片等口服抗菌藥物治療以預防術區(qū)感染；對患者實施全面口腔衛(wèi)生指導，囑患者早晚及餐后以漱口液漱口，保持良好口腔衛(wèi)生；可采用冰塊實施局部冷敷以減少腫脹癥狀，避免食用過熱、刺激性食物。

1.4 觀察指標 ①兩組種植體偏離情況：術后即刻再行CBCT 掃描，測定2D 平面種植體中部、頂部于垂直向、頰舌向、近遠中向的偏離值與3D 平面種植體中部、頂部、角度的偏離值；②術后隨訪6 個月，比較兩組修復成功率，種植體無松動、缺損、脫落、變色，牙齦黏膜、牙髓正常，無繼發(fā)齲情況即表示修復成功；③以種植體穩(wěn)定系數(shù)（ISQ）評估兩組術后1、3、6個月種植體穩(wěn)定性，數(shù)值越高穩(wěn)定性越高；④兩組術后1、3、6 個月牙周健康狀況指標水平：包括改良菌斑指數(shù)、齦溝出血指數(shù)、探診深度3 項；其中改良菌斑指數(shù)以探針、視診結(jié)合方式進行檢查，無菌斑為0，探針劃過齦溝處種植體表面可見菌斑為1，肉眼可見中等量菌斑為2，肉眼可見大量軟垢為3；檢查齦溝出血指數(shù)時，將牙周探針尖端探入種植體周圍齦緣下1 mm，沿與齦緣平行方向滑動，靜置30 s，無出血為0，點狀出血為1，齦溝內(nèi)線狀出血為2，重度出血為3；以有刻度牙周探針檢查探診深度，以0.2 N 左右壓力在平行牙體長軸方向進行探測，測定中頰、頰側(cè)中央、遠中頰、舌側(cè)中央4 個部位深度，取平均值；⑤兩組術前、術后3、6 個月咀嚼功能：包括咀嚼效率、咬合力；其中咀嚼效率根據(jù)快速咀嚼5 g 去皮熟花生30 s（期間無吞咽）后殘渣重量進行評定，咀嚼效率=（原始重量-殘渣重量）/原始重量×100%；咬合力以牙合力測定儀（MCF-8701 型）測定，連續(xù)測定5 次取平均值；⑥以院內(nèi)“種植修復滿意度調(diào)查問卷”評估兩組美觀滿意度，≥90 分為滿意；60～89分為一般滿意；＜60 分為不滿意；總滿意度=（滿意+一般滿意）/總例數(shù)×100%；⑦比較兩組術后6 個月內(nèi)并發(fā)癥發(fā)生率。

1.5 統(tǒng)計學方法 通過SPSS 22.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理，計數(shù)資料以[n（%）]表示，行χ2檢驗，計量資料以（）表示，行t檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組2D 平面種植體偏離值比較 3D 打印組2D平面種植體中部、頂部于垂直向、頰舌向、近遠中向的偏離值低于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表2。

表2 兩組2D 平面種植體偏離值比較（，mm）

表2 兩組2D 平面種植體偏離值比較（，mm）

2.2 兩組3D 平面種植體偏離值 3D 打印組3D 平面種植體中部、頂部、角度的偏離值低于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表3。

表3 兩組3D 平面種植體偏離值比較（）

表3 兩組3D 平面種植體偏離值比較（）

2.3 兩組修復成功率及ISQ 比較 經(jīng)術后6 個月隨訪，未見脫落情況。3D 打印組術后6 個月修復成功率與術后1、3、6 個月ISQ 高于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表4。

表4 兩組修復成功率、ISQ 比較[，n（%）]

表4 兩組修復成功率、ISQ 比較[，n（%）]

2.4 兩組牙周健康狀況指標比較 3D 打印組術后1、3、6 個月改良菌斑指數(shù)、齦溝出血指數(shù)、探診深度低于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表5、圖1。

圖1 牙周健康狀況指標

表5 兩組牙周健康狀況指標比較（）

表5 兩組牙周健康狀況指標比較（）

2.5 兩組咀嚼功能比較 兩組術后3、6 個月咀嚼效率、咬合力均高于術前，且3D 打印組高于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表6、圖2。

圖2 咀嚼功能

表6 兩組咀嚼功能比較（）

表6 兩組咀嚼功能比較（）

注：與同組術前比較，aP＜0.05

2.6 兩組美觀滿意度比較 3D 打印組術后6 個月美觀滿意度高于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表7。

表7 兩組美觀滿意度比較[n（%）]

2.7 兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較 3D 打印組術后6 個月并發(fā)癥發(fā)生率低于傳統(tǒng)組（P＜0.05），見表8。

表8 兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較[n（%）]

3 討論

近年來，牙周病、外傷引起的牙齒缺失發(fā)生率不斷上升，對患者日常飲食、咀嚼功能、生活質(zhì)量等均造成了一定影響，加之人們對口腔美學要求的提升，實施口腔種植修復的患者越來越多。作為臨床常用口腔修復方案，口腔種植具有自然、穩(wěn)定等特點，其實用性已得到醫(yī)學界公認[7，8]。

既往臨床研究表明[9，10]，種植導板是將術前設計應用至手術操作的信息載體，可通過確定種植體位置、頜位關系、骨量、軟組織等，為種植固定修復提供有效保障，進而一定程度提升種植手術精密度及種植體安裝角度準確性，提升治療效果。為保證種植手術操作精準性及便捷性，臨床要求種植導板首先需滿足定位準確，同時保證固定位置穩(wěn)定，堅固不變形，吻合度高，不影響術野[11]。目前臨床種植導板制作技術較多，其中傳統(tǒng)種植手術多用導板多在石膏模型上完成，由樹脂形成，制作簡單，可一定程度解決種植手術預見性較低、不確定因素較多等弊端。但術野清晰度低、傳導性差，且無法有效反映牙齒缺失部位內(nèi)部骨組織結(jié)構(gòu)，易引起種植偏差[12，13]。

3D 打印技術在口腔疾病治療中日趨成熟普及，已成為現(xiàn)階段臨床研究的焦點內(nèi)容。該技術主要以數(shù)字模型文件為基礎，利用可黏合材料以逐層打印方式構(gòu)成物體，屬快速成型技術，已在口腔種植、口腔修復、口腔正畸等學科廣泛應用[14]。與傳統(tǒng)種植導板比較，通過3D 打印技術制作3D 打印種植導板主要具有以下優(yōu)勢：①適用范圍更廣，可參考患者個體情況在固定導板后對術區(qū)實施牙槽骨修整、翻瓣[15]；②傳統(tǒng)種植導板無通透性，醫(yī)師實施手術操作時無法明確種植體位點周圍組織情況，進而對植入種植基本判斷造成一定影響，而3D 打印種植導板可提升術野清晰度，進而便于醫(yī)師觀察，減少黏膜組織損傷；③消毒殺菌更為方便，可進行高溫消毒，降低患者術后感染風險[16，17]。

本研究結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)種植導板比較，在3D打印種植導板輔助下實施種植手術可有效減少種植體偏差值，修復成功率，種植體穩(wěn)定性較高，且可明顯減少術后并發(fā)癥發(fā)生。相關研究指出[18]，種植體偏移安全范圍為2 mm 以內(nèi)本研究兩組統(tǒng)計結(jié)果基本滿足要求，但3D 打印組植入位點更為精確，整體修復效果更佳。其原因可能在于3D 打印技術可利用頜骨三維影像信息打印上、下頜骨，明確種植區(qū)解剖結(jié)構(gòu)，供術前計劃制定，進而有效提高種植體植入位置、角度精準性，避免種植體偏移；此外3D 打印種植導板材料更具透明度、光滑度及兼容性，可提升術野清晰度，便于醫(yī)師操作，進而有效提升修復效果的同時減少不必要損傷，降低患者術后并發(fā)癥風險[19]。本研究進一步分析牙周健康、咀嚼功能、美觀滿意度發(fā)現(xiàn)，3D 打印組術后1、3、6 個月改良菌斑指數(shù)、齦溝出血指數(shù)、探診深度均低于傳統(tǒng)組，術后3、6 個月咀嚼效率、咬合力均高于傳統(tǒng)組，且美觀滿意度高于傳統(tǒng)組（P＜0.05），可見在3D 打印種植導板輔助下實施種植手術在維護牙周健康、提高口腔功能及美觀度方面亦有良好作用。3D 打印種植導板更加符合天然牙解剖外形，不易引起食物積存，進而保證口腔衛(wèi)生[20]；此外，在3D 打印種植導板輔助下實施種植手術，種植體位點在垂直向深度上更接近生物學寬度，三維位置更易獲得理想美學效果，且不易損傷周圍解剖結(jié)構(gòu)，有利于口腔功能恢復，整體治療效果更為理想[21，22]。值得注意的是，即使應用3D 打印種植導板輔助實施種植手術，仍存在一定種植體偏差。因此，臨床實際應用過程中應注意掃描數(shù)據(jù)獲取、計算機轉(zhuǎn)化、導板設計、制作等各步驟準確性，盡可能減少種植誤差，提高整體治療效果。

綜上所述，在3D 打印種植導板輔助下實施種植手術可有效提升種植精確度，更加符合以修復為導向的精確種植理念，除保證種植體穩(wěn)定性、修復成功率以外，還可有效維護牙周健康，在咀嚼功能、美觀滿意度提升方面均有積極作用，是牙齒缺失種植修復安全可靠方式，但種植精準度仍存在提升空間。