數(shù)字化印模技術(shù)應(yīng)用于口腔種植修復(fù)中的研究進(jìn)展*

鐘 泳，黃 彬

(湖北科技學(xué)院醫(yī)學(xué)部口腔與眼視光醫(yī)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

近年來(lái)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。數(shù)字化印模技術(shù)是指通過(guò)將掃描設(shè)備放入患者口中來(lái)獲取關(guān)于患者牙體及相關(guān)軟硬組織的圖像并合成三維影像的一種印模技術(shù)，其精確度較高，可避免傳統(tǒng)取模石膏變形的情況，降低誤差發(fā)生率，避免傳統(tǒng)印模給患者帶來(lái)的不適感，降低實(shí)體材料的浪費(fèi)及模型的存儲(chǔ)成本，同時(shí)也使得臨床操作更加簡(jiǎn)單、快速、方便，應(yīng)用日趨廣泛[1]。

1 口內(nèi)掃描儀的原理及常用產(chǎn)品

口內(nèi)掃描儀通常由計(jì)算機(jī)、配套軟件以及掃描儀器組成。在基于可見(jiàn)光技術(shù)的口內(nèi)掃描儀系統(tǒng)中，技術(shù)原理是通過(guò)視頻捕獲、靜態(tài)圖像采集以及實(shí)時(shí)圖像捕捉等技術(shù)方法進(jìn)行采集圖像。常見(jiàn)的有以下幾種[2]。

1.1 靜態(tài)圖像采集技術(shù)(stilllmage capture technique)

靜態(tài)圖像采集技術(shù)是利用三角學(xué)和幾何學(xué)原理的一種技術(shù)，通過(guò)測(cè)量口內(nèi)掃描儀投射到被掃描物體的光帶圖案及被物體表面反射回傳感器之間的角度得到口內(nèi)掃描儀和被掃描物體表面之間的距離[3]。代表性產(chǎn)品為Cerec Omnicam口腔掃描儀(登士柏西諾德公司)，且掃描前不用噴涂二氧化鈦粉末使光發(fā)生散射，即可還原口內(nèi)三維數(shù)據(jù)[4]。

1.2 視頻捕獲技術(shù)(video capture technique)

視頻捕獲技術(shù)中的主動(dòng)波前采樣技術(shù)是指通過(guò)主要光學(xué)系統(tǒng)的散焦來(lái)測(cè)量深度，因此，從單透鏡成像系統(tǒng)中可獲得被掃描物體的3D信息。目前臨床常用True Definition口腔掃描儀(3M公司)進(jìn)行主動(dòng)波前采樣技術(shù)掃描，其系統(tǒng)包含的3個(gè)傳感器、22個(gè)鏡頭以及192個(gè)藍(lán)色LED照明能從不同角度了解口腔內(nèi)相關(guān)軟硬組織的情況，但掃描前需噴粉[5]。

1.3 實(shí)時(shí)圖像捕捉技術(shù)(real-time image capture)

實(shí)時(shí)圖像捕捉技術(shù)所采用的極速光學(xué)切片技術(shù)能提高捕獲連續(xù)圖像時(shí)的掃描速度。目前，臨床常用極速光學(xué)切片技術(shù)的口腔掃描的有3Shape Trios，其具有捕捉以及渲染全彩色模型技術(shù)是其他基于可見(jiàn)光的口內(nèi)掃描系統(tǒng)所沒(méi)有的，且掃描前不需在口內(nèi)噴粉[5]。

2 數(shù)字化印模用于種植修復(fù)的精度

目前臨床采用數(shù)字化印模進(jìn)行種植修復(fù)時(shí)需要在種植體上方加入掃描桿，但這不僅增加掃描的難度，也增加了精度的要求。數(shù)字化印模的精度是根據(jù)準(zhǔn)確度和真實(shí)度進(jìn)行衡量，準(zhǔn)確度可反映結(jié)果的可重復(fù)性，它是指重復(fù)檢測(cè)同一物體的結(jié)果差異；真實(shí)度是指測(cè)量結(jié)果和原物體的大小差異。但由于體內(nèi)研究口腔種植體修復(fù)進(jìn)行數(shù)字化印模時(shí)可能受到唾液、開(kāi)口度的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)誤差，精度降低[6]。

2.1 不同數(shù)字化口腔掃描系統(tǒng)間印模運(yùn)用于種植體的精度比較

在運(yùn)用不同數(shù)字化口腔掃描系統(tǒng)于種植體時(shí)，不同學(xué)者持有各自的觀念。奚祺等[7]對(duì)iTero、3Shape Trios、PlanScan、DL-202這4種系統(tǒng)在種植體精度方面進(jìn)行對(duì)比，其精度均值分別為15μmol/L、20μmol/L、25μmol/L、15μmol/L，其中PlanScan精度最高。Vandeweghe等[8]運(yùn)用LavaC.O.S、Cerec Omnicam、3Shape Trios和3M Ture Definition這4種口內(nèi)掃描儀在多顆種植體取模中的精度進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)LavaC.O.S精確度明顯高于其余3種口內(nèi)掃描儀。lmburgia等[5]對(duì)4種口內(nèi)掃描儀(CS 3600、3Shape Trios3、Cerec Omnicam、True Definition)的精準(zhǔn)性進(jìn)行了對(duì)比，其中CS 3600口內(nèi)掃描的精準(zhǔn)度最高，其次是Trios3、 Cerec Omnicam、True Definition。

從以上研究中可以看出，不同掃描儀的精度尚無(wú)確切結(jié)論，主要是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和對(duì)象不同，仍需更進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2 數(shù)字化口腔掃描系統(tǒng)在不同種植體患者上的應(yīng)用

目前臨床上進(jìn)行數(shù)字化印模種植修復(fù)的患者類型主要為牙列缺損的單顆種植體印模、牙列缺損的多顆種植體印模及牙列缺失的全口種植體印模。

根據(jù)2018年ITI共識(shí)會(huì)議[9]得出的臨床指南，數(shù)字化印模技術(shù)可作為常規(guī)方法應(yīng)用于種植體支持的單冠修復(fù)。Lee等[10]在單個(gè)種植體上分別應(yīng)用口內(nèi)掃描儀獲得CAD/CAM切削模型和傳統(tǒng)取模后取得的石膏模型進(jìn)行比較，表明口內(nèi)數(shù)字化印模與傳統(tǒng)印模無(wú)明顯差異。胡剛剛等[11]通過(guò)對(duì)40例單顆后牙種植修復(fù)患者進(jìn)行臨床研究，結(jié)果顯示口內(nèi)掃描臨床效果好于傳統(tǒng)印模并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

在多顆種植體與全口種植體之間，因?yàn)楣餐臀坏酪约盎颊呖谇蝗鄙俳馄蕵?biāo)志等原因，在臨床上常用的仍為傳統(tǒng)開(kāi)窗連接式印模。蘇庭舒等[12]等研究表明口內(nèi)數(shù)字化掃描精度隨著牙弓掃描范圍增大反而降低，但掃描范圍小于半口牙弓時(shí)的精度則符合臨床。Alsharbaty等[13]研究表明，種植體間距離以及角度，數(shù)字化印模誤差均大于傳統(tǒng)式印模。2016年Amin 等[14]研究表明進(jìn)行全口種植數(shù)字化印模比采用傳統(tǒng)印模的常規(guī)印模更為準(zhǔn)確。江波等[15]通過(guò)對(duì)全牙弓種植患者進(jìn)行研究，結(jié)果同樣顯示無(wú)牙頜患者采用全口種植時(shí)全牙弓數(shù)字化印模精準(zhǔn)度高于傳統(tǒng)方式。Gherlone等[16]在“all—on—four”關(guān)于全口種植的牙弓修復(fù)，結(jié)果表明數(shù)字化印模與傳統(tǒng)印模方法無(wú)差異。Andriessen等[17]在對(duì)25例下頜無(wú)牙患者植入2枚種植體并進(jìn)行口內(nèi)數(shù)字化印模，其中有4例掃描數(shù)據(jù)拼接失敗，僅1例數(shù)據(jù)是臨床可接受的精度。

目前關(guān)于數(shù)字化印模種植修復(fù)的研究多為體外研究，由于患者唾液、開(kāi)口度、口腔黏膜移動(dòng)等問(wèn)題，往往導(dǎo)致體內(nèi)臨床研究精度降低，故體外研究的誤差值可能低于臨床實(shí)際情況。數(shù)字化印模運(yùn)用于種植體仍需進(jìn)一步研究。

3 影響種植體數(shù)字化印模技術(shù)精度的因素

3.1 剩余牙與種植體數(shù)目

患者口內(nèi)剩余牙、種植體數(shù)目、種植體間距等均可影響數(shù)字化印模精度。Mangano等[18]在研究牙列缺損與牙列缺失模型精度時(shí)，發(fā)現(xiàn)前者數(shù)字化印模精度較高。Ciocca等[19]關(guān)于全口種植的數(shù)字化印模的研究中，得出6枚種植體的印模精度高于4枚種植體的印模精度。門(mén)貝等[20]通過(guò)研究種植體間距對(duì)基臺(tái)水平印模精度的影響發(fā)現(xiàn)，間距增大可降低基臺(tái)水平印模精確度?？傊^多的口內(nèi)剩余牙、較多的種植體、較小的種植體間距可以明顯提高數(shù)字化印模在種植體上的精度。

3.2 操作經(jīng)驗(yàn)

Lim等[21]比較了20名不同資歷的牙科醫(yī)師對(duì)掃描精度的影響，發(fā)現(xiàn)iTero系統(tǒng)的精度與醫(yī)師操作經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，當(dāng)操作經(jīng)驗(yàn)不斷增長(zhǎng)時(shí)其精度也不斷增高，但iTrios系統(tǒng)則與醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)。未來(lái)數(shù)字化系統(tǒng)的不斷發(fā)展可能可以彌補(bǔ)因操作者臨床經(jīng)驗(yàn)差異而出現(xiàn)的精度差異，但目前操作者在臨床使用前需多次練習(xí)，以增加數(shù)字化印模精度。

4 總 結(jié)

口腔數(shù)字化印模讓口腔種植修復(fù)技術(shù)更進(jìn)一步提高，與此同時(shí)口腔種植的安全性和成功率也有顯著增加，不同的口腔掃描儀其精度也不同。數(shù)字化印模已普遍運(yùn)用于單顆種植體，且認(rèn)為有臨床意義。多顆種植體應(yīng)用數(shù)字化印模仍有較大爭(zhēng)議，因影響因素過(guò)多，如患者心理因素、唾液影響、開(kāi)口度是否受限、口腔黏膜移動(dòng)等，仍需進(jìn)一步在口內(nèi)進(jìn)行研究。