個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板輔助獲取無牙頜種植印模后制作的純鈦支架與基臺密合度觀察

杜瑞鈿，劉森慶，胡田勇，何娟，邱耀聰，，張林林

1 深圳市龍崗區(qū)耳鼻咽喉醫(yī)院口腔科，廣東 深圳 518172；2 深圳市耳鼻咽喉研究所，廣東 深圳 518172

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及種植修復(fù)技術(shù)的進步，種植支持固定義齒修復(fù)已經(jīng)成為無牙頜患者的首選；無牙頜種植支持固定義齒包括種植體、基臺和上部結(jié)構(gòu)（純鈦支架及假牙冠）。上部結(jié)構(gòu)制作過程復(fù)雜，其中純鈦支架與基臺的密合度（支架與基臺之間連接處的吻合度）是制作過程中需要考慮的核心問題，這就要求臨床醫(yī)師必須制取精確的無牙頜印模制作，確保灌制出的模型準(zhǔn)確復(fù)制口內(nèi)種植體和基臺的位置，只有這樣，技師制作的純鈦支架才能與口內(nèi)基臺密合。過去學(xué)者們提出了很多提高多顆種植體印模制作精確性的方法，主要包括提高印模制作材料性能和剛性連接轉(zhuǎn)移桿兩大類［1］，后者是醫(yī)師的臨床操作內(nèi)容，目的是將多個轉(zhuǎn)移桿連成整體。文獻［2-3］報道的剛性連接轉(zhuǎn)移桿的方法有咬合硅膠連接法、牙線加丙烯酸樹脂連接夾板法、丙烯酸樹脂夾板分段再連接法和個性化預(yù)制樹脂夾板段法，但以上方法均存在樹脂材料收縮和彈性形變的問題，影響了最終的印模制作精確性；鈷鉻合金是牙科常用的金屬材料，其應(yīng)用于烤瓷冠和活動義齒支架已有數(shù)十年的歷史，研究表明其生物相容性好，且硬度大，彈性模量高，形變量?。?-5］，因此相比樹脂類材料，鈷鉻合金更適合作為連接轉(zhuǎn)移桿的材料。目前3D打印包括鈷鉻合金在內(nèi)的多種牙科材料的技術(shù)已經(jīng)非常成熟［4-6］，因此使用計算機輔助設(shè)計和制造（computer aided design/computer aided manufacturing，CAD/CAM）技術(shù)打印個性化的鈷鉻合金整體夾板已成為切實可行的方法。本研究介紹一種應(yīng)用于無牙頜種植印模制作的個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板，通過與傳統(tǒng)丙烯酸樹脂夾板段比較，評估其應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料本研究納入16例單頜無牙頜患者（96顆種植體），其中男10例、女6例，年齡54～72（64.25±5.65）歲；上頜牙列缺失7例，下頜牙列缺失9例。納入標(biāo)準(zhǔn)：上頜或下頜牙列缺失，已植入6顆種植體并正常愈合，擬行種植支持固定義齒修復(fù)的病例；種植體之間平行度良好，基臺具有共同就位道。16例患者隨機平均分為A、B組，兩組年齡和性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

1.2 個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板輔助獲取的無牙頜種植印模后制作的純鈦支架制作過程A組8例印模制作制作過程中應(yīng)用個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板；B組印模制作制作過程中應(yīng)用丙烯酸樹脂夾板段。所有種植體均為Astra TX種植體（登士柏，美國），接uni橋基臺并予15 N·cm的扭矩鎖緊，16件修復(fù)體均設(shè)計為螺絲固位種植支持固定義齒，支架為CAD/CAM方法切削的純鈦支架。

A組純鈦支架制作過程（圖1）：①初印模制作及個性化鈷鉻合金金屬夾板的制作：在口內(nèi)橋基臺接上開窗式轉(zhuǎn)移桿，手動擰緊，使用塑料可開窗托盤和硅橡膠材料（登士柏，美國）常規(guī)方法制取初印模制作，并灌制石膏初模型，送技工室備用制作個性化鈷鉻合金金屬夾板；個性化CAD/CAM金屬整體夾板的制作：數(shù)字化掃描初模型，獲取初印模制作石膏模型數(shù)據(jù)，計算機中按照種植體位置模擬出6個轉(zhuǎn)移桿的位置，設(shè)計個性化夾板，使用鈷鉻合金金屬材料3D打印出夾板，同時制作開窗式個性化托盤。②個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板輔助下終印模制作的制作：在口內(nèi)橋基臺上方接上開窗式轉(zhuǎn)移桿，手動擰緊，安放個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板，此時夾板與每個轉(zhuǎn)移桿之間存在約1 mm的間隙，使用光固化SDR樹脂（登士柏，美國）填滿轉(zhuǎn)移桿倒凹區(qū)和夾板環(huán)套周圍間隙，光照固定轉(zhuǎn)移桿與夾板。硅橡膠light body印模制作材料注入金屬夾板下方，盛有硅橡膠putty材料的個性化托盤常規(guī)一次法取模，灌制硬石膏模型（終印模制作模型）。③純鈦支架的制作：于技工室根據(jù)終印模制作模型制作純鈦支架，采用CAD/CAM方法切削純鈦支架，要求支架在終印模制作模型上達到良好的密合度，返回臨床試戴。

圖1 應(yīng)用個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板的無牙頜種植印模制作過程圖

B組純鈦支架制作過程（圖2）：①初印模制作的過程同A組；丙烯酸樹脂夾板段的制作：在初模型上安裝轉(zhuǎn)移桿，使用丙烯酸樹脂Pattern resin（GC，日本）連接六個轉(zhuǎn)移桿，固化后在每兩個轉(zhuǎn)移桿之間切斷，形成樹脂夾板段，同時制作開窗式個性化托盤。②終印模制作：在口內(nèi)每個橋基臺上分別接含有轉(zhuǎn)移桿的樹脂夾板段，手動擰緊，此時每兩段樹脂夾板段之間間隙約1 mm，單體涂布于樹脂夾板段，調(diào)拌后的丙烯酸樹脂Pattern resin填滿連接每個夾板段，固化后樹脂夾板則形成整體；硅橡膠light body印模制作材料注入樹脂夾板下方，盛有硅橡膠putty材料的個性化托盤常規(guī)一次法取模，灌制硬石膏模型。純鈦支架的制作過程同A組。

圖2 應(yīng)用丙烯酸樹脂夾板段的無牙頜種植印模制作過程圖

1.3 純鈦支架與基臺的密合度檢測［7-8］試戴純鈦支架時采用單螺絲固定聯(lián)合探針尖探查法檢測純鈦支架與基臺的密合度，以此評估采用個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板制作的終印模制作的精確性，所有病例由同一名種植修復(fù)?？漆t(yī)師完成評估過程。具體方法如下：將單顆固定螺絲擰入支架左起第一個純鈦支架-基臺接口并予15 N·cm的扭矩鎖緊，在三倍放大率的頭戴式手術(shù)顯微鏡（ZUMAX，中國）下，使用KES-D5牙科探針（康橋，中國）探查其余五個接口的邊緣密合度，接口邊緣不卡探針尖評為“適合性良好”，卡住探針尖但探針尖無法完全探入評為“適合性一般”，探針尖完全探入接口邊緣則評為“適合性差”。最后將固定螺絲的位置更換至支架右起第一個接口并以相同方法評價左起第一個接口的邊緣密合度。

1.4 并發(fā)癥觀察觀察并記錄兩組病例在制取終印模制作過程中是否出現(xiàn)連接物松脫、材料滑脫至患者口腔內(nèi)或患者出現(xiàn)咳嗽等并發(fā)癥。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件。采用等級秩和檢驗（Mann-WhitneyUTest）比較兩組間純鈦支架—基臺的邊緣密合度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組純鈦支架—基臺接口的邊緣密合度比較A組8件純鈦支架共48處純鈦支架接—基臺的邊緣密合度良好、一般、差分別為44、3、1例，良好率91.67%；B組8件純鈦支架共48處純鈦支架—基臺的邊緣密合度良好、一般、差分別為37、7、4例，良好率77.08%，A組邊緣密合度優(yōu)于B組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=-1.980，P＜0.05）。

2.2 兩組并發(fā)癥16例病例終印模制作均一次完成，B組1例患者在連接轉(zhuǎn)移桿過程中由于單體揮發(fā)出刺激性氣味而出現(xiàn)咳嗽癥狀，經(jīng)短暫休息后緩解；兩組在終印模制作過程中均未出現(xiàn)連接物松脫或材料滑脫至患者口腔內(nèi)。

3 討論

種植支持固定義齒中支架與基臺之間的密合度對于種植修復(fù)長期成功具有重要作用［9-11］。密合度差的修復(fù)體在負重后容易發(fā)生崩瓷、固位螺絲松動或折斷等機械并發(fā)癥，甚至造成牙槽骨吸收或種植體松動。制取精確的印模制作是制作精密的修復(fù)體最重要的步驟［12-14］。種植支持固定義齒修復(fù)病例一般需要植入4～8顆種植體，植入種植體數(shù)目越多就越難獲取精確的印模，因為多個轉(zhuǎn)移桿在具有彈性的印模制作材料中可能發(fā)生相對位置偏移，從而導(dǎo)致所灌制的石膏模型中的替代體相對位置不準(zhǔn)確，進而影響最終上部結(jié)構(gòu)的密合度。

夾板技術(shù)被認為是提高多顆種植體印模制作精確性的有效方法［3，10］，其原理是利用某種材料將各個開窗式轉(zhuǎn)移桿連接固定，使其成為整體，即使在印模制作材料中發(fā)生偏移，轉(zhuǎn)移桿之間的相對位置亦不會變化。早在多年前BRANEMARK等［15］就建議利用牙線纏繞連接開窗式轉(zhuǎn)移桿，然后將丙烯酸自凝樹脂鋪滿在轉(zhuǎn)移桿周圍及轉(zhuǎn)移桿之間的牙線網(wǎng)上，樹脂凝固后再使用硅橡膠材料制取印模制作。這種方法雖然將多個轉(zhuǎn)移桿連成整體，但有研究［16］表明丙烯酸樹脂聚合過程存在收縮，且收縮量與樹脂的體積成正比，此種夾板必然在各個轉(zhuǎn)移桿之間形成牽拉應(yīng)力，松開轉(zhuǎn)移桿固定螺絲后夾板內(nèi)部應(yīng)力釋放，轉(zhuǎn)移桿之間的相對位置就會發(fā)生變化，從而影響印模制作的精確性。有學(xué)者對BR?NEMARK教授提出的方法進行了改良，F(xiàn)ILHO等［17］將已固化的夾板在每兩個轉(zhuǎn)移桿之間切斷，再使用自凝樹脂重新連接，此法可降低整體丙烯酸樹脂夾板的內(nèi)部應(yīng)力。目前臨床上最常用的夾板段技術(shù)是上述方法的進一步改良：在體外初模型上制作預(yù)先分段的丙烯酸樹脂夾板段，即本研究B組病例的方法。丙烯酸樹脂夾板雖然可以在一定程度上提高印模制作的精確性，但其仍存在不足，除了上述的收縮應(yīng)力，樹脂材料還容易產(chǎn)生形變，并且丙烯酸樹脂固化時間較長，單體揮發(fā)出的刺激性氣味亦使患者難以接受，本研究B組中1例患者在連接轉(zhuǎn)移桿過程出現(xiàn)咳嗽癥狀，正是由于單體揮發(fā)出的氣味刺激咽喉所致。

為了解決樹脂夾板存在的問題，我們采用了一種全新的個性化CAD/CAM金屬整體夾板，其設(shè)計要求及原理如下：整體設(shè)計，包繞所有轉(zhuǎn)移桿，厚度至少2 mm，以保證有足夠的強度，減少形變；夾板齦方與牙齦之間至少有2 mm的間隙，以確保有空間容納印模制作材料，保證模型軟組織形態(tài)清晰；夾板包繞轉(zhuǎn)移桿的6個圓形環(huán)套與轉(zhuǎn)移桿之間有1 mm的間隙，以容忍誤差并為最終固定轉(zhuǎn)移桿的光固化樹脂材料預(yù)留空間；夾板表面粗糙化并有多個高度1 mm的固位釘，有利于光固化樹脂和印模制作材料的固位。

本研究中A組純鈦支架的接口邊緣密合度優(yōu)于B組，證實這種金屬整體夾板有助于提高無牙頜種植印模制作的精確性，我們分析與以下因素相關(guān)：鈷鉻合金彈性模量高，不易變形；金屬夾板為整體設(shè)計，套環(huán)與轉(zhuǎn)移桿之間間隙小且均勻，最大程度避免樹脂收縮帶來的影響。雖然制作個性化金屬整體夾板增加了治療費用，但其具有眾多優(yōu)點：提高印模制作精確性；體外預(yù)先制作夾板，縮短椅旁操作時間；連接金屬夾板和轉(zhuǎn)移桿的光固化SDR樹脂無異味，接受印模制作的患者具有較好的就診體驗。

目前臨床上評價支架-基臺邊緣密合度的方法有限，主要有直視法、按壓手感法、螺絲阻力測試法、X線片法和單螺絲固定聯(lián)合探針尖探查法［9，18］。直視法對于邊緣位于齦下的位點不適用；按壓手感法依賴術(shù)者的經(jīng)驗，主觀性影響大；X線片法受投照參數(shù)和角度的影響較大；螺絲阻力測試法對于計算角度的起始位置無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主觀性大；本研究采用的單螺絲固定聯(lián)合探針尖探查法是文獻中常用的臨床檢測支架密合度的方法［7-8，18］，本研究所有支架接口的檢測由同一名醫(yī)師采用同種型號的探針完成，結(jié)果相對客觀。

總之，個性化CAD/CAM鈷鉻合金金屬整體夾板輔助獲取無牙頜種植印模后制作的純鈦支架與基臺密合度高于傳統(tǒng)樹脂夾板，且操作便利，患者體驗較好，值得進一步應(yīng)用和研究。