計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作在兒童牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用

盧曉爔(綜述)， 楊寬， 陳宇江， 劉佳佳， 姜雨然， 王小競(jìng)(審校)

中國(guó)第四次口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，5歲兒童乳牙患齲率為71.9%，12歲兒童恒牙患齲率為34.5%，我國(guó)兒童乳、恒牙存在患齲率高、就診率低下的狀況[1]。牙體缺損可造成兒童咀嚼功能降低、間隙喪失、生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，甚至影響兒童的心理發(fā)育。因齲壞、外傷等因素造成的牙體缺損是兒童口腔醫(yī)師在臨床工作中面臨的常見問題，對(duì)于兒童牙體缺損修復(fù)技術(shù)的探索仍是兒童口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分[2]。作為一種可即刻完成間接修復(fù)的技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作(computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)在兒童牙體缺損中的應(yīng)用已有報(bào)道[3-4]。本研究就兒童牙體缺損修復(fù)現(xiàn)狀、CAD/CAM及其在兒童牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 兒童牙體缺損修復(fù)現(xiàn)狀

目前臨床上應(yīng)用的兒童牙體缺損修復(fù)方式主要有兩大類：直接充填治療和間接修復(fù)治療。直接充填材料以樹脂和玻璃離子為主，間接修復(fù)包括嵌體/高嵌體修復(fù)、預(yù)成冠修復(fù)等。

對(duì)于大面積的乳牙牙體缺損，直接充填存在充填物脫落、繼發(fā)齲、牙體折裂等問題[5]。透明樹脂冠修復(fù)是目前乳前牙美學(xué)修復(fù)的主要修復(fù)方式，但技術(shù)敏感性高，且修復(fù)牙體缺損還是依靠樹脂充填，并非真正意義上的冠保護(hù)，遠(yuǎn)期修復(fù)效果還有待進(jìn)一步提高[6]。盡管金屬預(yù)成冠修復(fù)已成為大面積牙體缺損乳磨牙主要的修復(fù)方式，但存在不美觀、對(duì)牙周組織可能存在刺激等缺點(diǎn)[7]。各種美學(xué)改良預(yù)成冠往往具有較硬的邊緣，在修整方面可塑性較差，并且在不同程度上要求較多的牙體預(yù)備[8]。嵌體作為一種符合微創(chuàng)理念的修復(fù)方式，因就診次數(shù)多、成本較高、對(duì)患兒配合度要求高等因素，目前在乳牙牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用相對(duì)較少[9]。

年輕恒牙由于其自身的特點(diǎn)，在修復(fù)方法的選擇上與成熟恒牙有所差異，需要考慮對(duì)兒童頜骨、鄰牙生長(zhǎng)發(fā)育以及咬合建立的影響[10]。對(duì)于大面積牙體缺損的年輕恒牙，臨床上常用的樹脂充填有時(shí)無法很好地恢復(fù)牙合齦高度、咬合及鄰接關(guān)系，并可能出現(xiàn)咬合干擾、食物嵌塞、咀嚼效率低等情況[11]。近年來，恒磨牙金屬預(yù)成冠的使用在一定程度上彌補(bǔ)了直接樹脂充填的不足，但畢竟是過渡性修復(fù)方式，無法從根本上解決問題。早期有學(xué)者認(rèn)為，對(duì)于年輕恒牙，制作嵌體/高嵌體可能會(huì)影響年輕恒牙的順利建牙合[12]。近年來，陳宇等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于混合牙列期的年輕恒牙，高嵌體修復(fù)在修復(fù)體效果評(píng)價(jià)及咬合功能恢復(fù)均優(yōu)于樹脂充填，這為嵌體/高嵌體在年輕恒牙修復(fù)中的應(yīng)用提供了部分理論基礎(chǔ)。

2 CAD/CAM技術(shù)概述

CAD/CAM是20世紀(jì)50年代以來在計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種新的綜合性計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，通常指應(yīng)用計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，輔助工程技術(shù)人員完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，具有準(zhǔn)確、高效的特點(diǎn)。它的基本工作原理是將修復(fù)體制作的繁瑣工序簡(jiǎn)化為數(shù)據(jù)獲取、修復(fù)體的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和數(shù)控加工3個(gè)主要程序[13]。

1986年，西門子公司推出由M?rmann設(shè)計(jì)并開發(fā)的CEREC 1型系統(tǒng)，這是世界上第1個(gè)只需1次就診，即可完成全瓷修復(fù)的椅旁型CAD/CAM系統(tǒng)，它標(biāo)志著CAD/CAM應(yīng)用于口腔臨床工作的開始[14]。經(jīng)過30多年的發(fā)展，CAD/CAM已廣泛地應(yīng)用于口腔領(lǐng)域：正畸、正頜等研究模型的制取，外科手術(shù)導(dǎo)板、修復(fù)體、種植體的設(shè)計(jì)制作等[15]。根據(jù)成分的差異，當(dāng)前應(yīng)用于椅旁CAD/CAM系統(tǒng)的可切削材料主要有五大類：傳統(tǒng)玻璃陶瓷，如Vitablocs Mark Ⅱ(Vita)；加強(qiáng)型玻璃陶瓷，如IPS E.max CAD(Ivoclar Viadent)；復(fù)合物陶瓷，如Lava Ultimate(3M ESPE)；快速結(jié)晶氧化鋯陶瓷，如CEREC Zirconia(Sirona Dental System)；可切削聚合樹脂，如CEREC Guide(Sirona Dental System)。隨著材料學(xué)的進(jìn)步，椅旁CAD/CAM修復(fù)材料將會(huì)在強(qiáng)度、韌性、美學(xué)性能、粘接性能等方面不斷改進(jìn)[16]。

3 CAD/CAM在兒童牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用

隨著微創(chuàng)治療理念在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到越來越多的重視[17]，患兒及家長(zhǎng)對(duì)美學(xué)修復(fù)要求的不斷提高[18]，數(shù)字化光學(xué)印模精度的優(yōu)化[19]，口內(nèi)掃描儀探頭體積的減小[20]，CAD/CAM開始越來越多地應(yīng)用于兒童牙體缺損的修復(fù)。

3.1 年齡適應(yīng)證 CAD/CAM在乳牙牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用報(bào)道相對(duì)較少，原則上可以進(jìn)行直接充填及預(yù)成冠修復(fù)的乳牙理論上均可借助CAD/CAM完成修復(fù)。但考慮到修復(fù)成本及治療時(shí)間，筆者認(rèn)為其更適用于大面積缺損乳牙的修復(fù)。乳牙的牙根狀態(tài)決定了其適用年齡，基牙牙根需處于靜止期：乳切牙(2～4歲)，乳尖牙(4～7歲)，乳磨牙(3～8歲)。對(duì)于兒童第一年輕恒磨牙牙體缺損CAD/CAM修復(fù)時(shí)機(jī)的選擇，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為需等待兒童成年后再利用CAD/CAM完成永久性修復(fù)[21]。也有學(xué)者認(rèn)為，待兒童第二恒磨牙萌出后，即可利用CAD/CAM完成永久性修復(fù)，其理論依據(jù)是此時(shí)的第一恒磨牙齦緣位置基本穩(wěn)定，咬合關(guān)系已基本確立[22]。另有學(xué)者提出，在不破壞生物學(xué)寬度的前提下，可在第二恒磨牙未萌出前，利用CAD/CAM對(duì)年輕第一恒磨牙進(jìn)行永久性修復(fù)，認(rèn)為即使修復(fù)時(shí)兒童的咬合關(guān)系沒有達(dá)到穩(wěn)定，修復(fù)后仍存在一定空間進(jìn)行自我調(diào)整[23-24]。

3.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.2.1 CAD/CAM修復(fù)體具有更好的邊緣密合性 有研究顯示：與由傳統(tǒng)印模制作出的氧化鋯單冠比較，使用CAD/CAM數(shù)字化印模制作出的氧化鋯單冠具有更高的邊緣精度[25]。良好的邊緣密合性有利于避免繼發(fā)齲、修復(fù)體邊緣著色、修復(fù)體松動(dòng)甚至脫落等一系列不良后果的發(fā)生，進(jìn)而為CAD/CAM修復(fù)遠(yuǎn)期成功率的提高奠定基礎(chǔ)。

3.2.2 CAD/CAM修復(fù)體具有穩(wěn)定良好的美學(xué)性能 張麗虹等[26]使用椅旁CAD/CAM玻璃陶瓷貼面修復(fù)了100顆切1/3折斷的年輕恒前牙，椅旁CAD/CAM系統(tǒng)制造的玻璃陶瓷貼面實(shí)現(xiàn)了即刻美學(xué)修復(fù)，同時(shí)在1 a的觀察期內(nèi)，修復(fù)體均表現(xiàn)出穩(wěn)定的美學(xué)效果；李俊秀等[27]利用CAD/CAM對(duì)32例12～15歲患兒的32顆年輕第一磨牙進(jìn)行鑄瓷高嵌體修復(fù)，根據(jù)改良USPHS標(biāo)準(zhǔn)從6個(gè)方面追蹤觀察微創(chuàng)嵌體的修復(fù)效果，在18個(gè)月觀察期間修復(fù)體均表現(xiàn)出良好美學(xué)效果。CAD/CAM應(yīng)用于兒童牙體缺損修復(fù)，具有穩(wěn)定的美學(xué)性能。

3.2.3 CAD/CAM提高了患兒配合度 DURSUN等[4]利用CAD/CAM對(duì)1例7歲患兒下頜第一乳磨牙和1例7歲患兒上頜第一乳磨牙進(jìn)行納米樹脂陶瓷高嵌體修復(fù)，分別進(jìn)行2 a和 8個(gè)月的隨訪，均達(dá)到令人滿意的修復(fù)效果，該方法實(shí)現(xiàn)了1次就診即可完成最終修復(fù)體的制作和戴入，同時(shí)患兒可以觀看修復(fù)體設(shè)計(jì)和銑削過程，提高了患兒的配合度。DAVIDOVICH等[3]運(yùn)用CAD/CAM對(duì)1例11歲患兒根管治療后的上頜第一磨牙進(jìn)行了加強(qiáng)型玻璃陶瓷高嵌體修復(fù)，取得滿意效果，與印模制取的傳統(tǒng)方式比較，口內(nèi)掃描儀的使用更加舒適、患兒更易配合。

3.2.4 CAD/CAM縮短了修復(fù)治療時(shí)間 由于兒童年齡小，配合程度較差，使得醫(yī)生的臨床有效操作時(shí)間有限。現(xiàn)有研究已證實(shí)，與傳統(tǒng)手工制作修復(fù)體方式比較，使用CAD/CAM完成修復(fù)治療具有高效性[28-29]，數(shù)字化集中式制作過程縮短了對(duì)患者的修復(fù)治療時(shí)間，在一定程度上為臨床工作順利進(jìn)行提供了幫助。

3.3 材料選擇 修復(fù)體材料的合理選擇是保證修復(fù)遠(yuǎn)期成功率的基礎(chǔ)。白榴石玻璃陶瓷和二硅酸鋰玻璃陶瓷比不銹鋼或氧化鋯更容易引起對(duì)頜乳牙的磨損，但體外實(shí)驗(yàn)的參考意義有限[30]。對(duì)于乳牙及年輕恒牙，現(xiàn)有病例報(bào)道中的CAD/CAM修復(fù)體材料選擇有：加強(qiáng)型玻璃陶瓷，IPS E.max CAD(Ivoclar Viadent)[3,27]；復(fù)合物陶瓷，VITA Enamic(Vita)[31]、Ultimate(3M ESPE)[4]；聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)和聚醚酮酮(polyetherketoneketone,PEKK)類材料[32]。上述3種材料在兒童牙體缺損CAD/CAM修復(fù)中有一定的應(yīng)用前景。

3.4 注意事項(xiàng) 由于技術(shù)敏感性、成本等因素，CAD/CAM在兒童牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用仍處于起步階段，其應(yīng)用存在一些注意事項(xiàng)。首先，所有光學(xué)口內(nèi)掃描系統(tǒng)的基本規(guī)則是預(yù)備邊緣必須清晰可見，液體的存在會(huì)導(dǎo)致光學(xué)印模的誤差，因此對(duì)術(shù)區(qū)隔濕要求更高[19]，如何對(duì)兒童進(jìn)行良好的隔濕是對(duì)術(shù)者的考驗(yàn)。其次，CAD/CAM設(shè)備成本高，且現(xiàn)有軟件數(shù)據(jù)庫(kù)不包括乳牙形態(tài)數(shù)據(jù)[4]，對(duì)乳牙進(jìn)行修復(fù)體的制作還有待進(jìn)一步的研究。再次，盡管CAD/CAM在兒童牙體缺損修復(fù)中具有一定前景，兒童口腔醫(yī)師需要具備良好的牙合學(xué)基礎(chǔ)，從而避免咬合不適甚至偏牙合的發(fā)生。

4 結(jié) 語

對(duì)于兒童牙體缺損的修復(fù)治療，尚存在更多探索空間，需要在功能健康和美學(xué)間尋找到最佳平衡點(diǎn)。CAD/CAM的成熟使得在兒童牙體缺損的修復(fù)治療中，使用牙色材料即刻完成間接修復(fù)成為可能，同時(shí)CAD/CAM以其優(yōu)化集成性的流水操作、更為直觀可視化的分析、修復(fù)體構(gòu)建及制作的優(yōu)良精度將會(huì)在兒童口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域有更廣闊的發(fā)展空間。然而，目前CAD/CAM在兒童牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用限于病例報(bào)道，未來需要更多的臨床試驗(yàn)為如何選擇合適的修復(fù)材料、制作出的修復(fù)體在邊緣適合性、強(qiáng)度、韌性、美學(xué)性能等方面能否滿足臨床需求，以及導(dǎo)致其失敗的危險(xiǎn)因素等提供更高級(jí)別的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。