数字化导航技术在美学区牙种植即刻修复中的应用

吕继忠，张 婵，宋恒国，张景华，张慧敏

（菏泽医学专科学校，山东菏泽 274000）

0 引言

牙种植是临床上常见的一种口腔修复手术，通过手术方式植入种植体，可有效修复缺失牙并恢复其咀嚼功能，已成为口腔医学领域中应用最为广泛的手术之一[1]。美学区牙种植是临床上常见的种植类型之一，即刻种植是其有效的修复方法，通过拔牙后在拔牙窝内即刻植入种植体，可有效维持拔牙的创骨量，其临床疗效已逐渐被认可。但其常规修复手术方案是基于二维影像设计的，需要医师具有丰富的临床经验，且易存在较大偏差，导致部分患者种植效果欠佳[2]。数字化导航技术是一种基于计算机3D数字模型的导航技术，随着计算机技术和现代牙种植修复技术的发展与成熟，已逐渐被应用于牙种植中，可在计算机中建立三维立体模型并在种植软件中进行虚拟植入，有利于提高种植效果，受到广泛关注和重视[3]。本研究在美学区牙种植患者即刻修复中应用数字化导航技术，取得了良好的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年6月至2018年6月菏泽医学专科学校附属医院美学区牙种植患者200例，纳入标准：（1）美学区牙（前牙或前磨牙）无法保留并要求种植修复者；（2）患牙牙龈乳头大小正常、角化龈宽度≥2 mm，牙龈外形丰满、与周围龈线连续协调；（3）咬合关系基本稳定、覆颌覆盖基本正常、Ⅰ~Ⅲ类骨质且种植体植入后可获良好初期稳定性；（4）签署知情同意书。排除标准：（1）种植体植入时终末扭矩<30 N·cm；（2）有严重张口受限、磨牙症、重度吸烟、口腔卫生状况维护不佳等；（3）有心、肝、肾等严重性疾病；（4）年龄<18岁、有精神病病史。依据随机数字表法分为导航组和常规组，每组100例，2组性别、年龄及需种植长度、宽度、牙位比较，差异无统计学意义（P>0.05），详见表1。本研究经院伦理委员会审批通过。

表1 2组患者一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 常规组

给予常规即刻修复治疗，即常规评估患者患牙及周围牙槽骨、软组织、咬合状况，摄锥形束CT，进行确认术区有可利用的骨高度和宽度、骨质及唇侧骨板缺损状况等术前检查，按传统方法采用硅橡胶制取印模、灌制模型并制作螺钉固位光固化树脂冠的种植体，完毕后行常规消毒、铺巾、局麻等术前准备。在微创原则下采用微创拔牙器械切割牙周膜、挺松并拔除患牙、不翻瓣植入种植体，种植后采用螺钉固位方式将预制的临时修复体与种植体连接，术中注意避免挤压唇侧骨板。拔牙后应仔细搔刮拔牙窝，用生理盐水冲洗，确认唇/颊侧骨壁完整。

1.2.2 导航组

在常规组基础上应用数字化导航技术。（1）术前检查：同常规组；（2）基于CT资料的牙颌三维重建：通过CT扫描，获得CT影像数据并采用6D DENTAL牙种植设计软件制作系统以内插算法、图像分割、去噪声滤波、提高信噪比等预处理图像，以多层面、三维容积、曲面等行三维重建，多角度观察分析上颌窦、鼻底、下牙槽神经管等结构及牙体间解剖关系；（3）基于牙颌模型的三维重建：常规采用硅橡胶制取印模，采用3D CaMegaic光学三维扫描系统对石膏牙颌模型体进行测量，捕捉弯曲、变形的光栅条纹，经3D CaMegaic三维图像处理软件测量各像素对应点P（i，j）、灰度数据，生成三维数据点V（X，Y，Z），将测得数据输入软件6D DENTAL并行去噪、去冗余、三角网格化、孔洞修补等处理，生成三角网格模型；（4）配准三维数字图像和石膏模型：固定目标采用CT数据下颌骨模型，浮动目标为牙颌模拟点云数据的下牙三角网格模型，配准二者对应特征点、CT重建牙与点云数据重建牙三角网格的模型；（5）设计和加工种植导航模板：在CT牙颌三维重建影像上，三维几何测量下齿槽神经管、上颌窦、鼻底、邻牙等相关解剖部位所需直线距离和任意三点角度，在种植体三维模型数据库中选择合适种植体、上部结构，设置种植体位置、方向并按对颌、邻牙情况行优化处理，完毕后，在石膏模型上采用激光沉积制造工艺方法，依据设计模板位置、大小等制作塑性快速成型模型；（6）种植体种植：根据已设计以及种植导航模板，选用相应型号的专用即刻修复基台，完成即刻修复体制作，完毕后行常规消毒、铺巾、局麻等术前准备，在微创原则下采用微创拔牙器械切割牙周膜、挺松并拔除患牙，固定手术导板后不翻瓣下逐级植入种植体，种植后处理均同常规组。

1.3 观察指标和标准

比较2组的种植耗时、种植体偏移、美学效果及满意度。（1）种植耗时：记录种植体印模制取、设计加工、种植调改等耗时；（2）种植体偏移：于修复后常规测量种植体颈、根部偏移量；（3）美学效果[4-5]：于修复前后采用红色美学评分（pink esthetic score，PES）和白色美学评分（white esthetic score，WES）评估，PES、WES均有7项并采用3级评分法（0~2分），得分越高表示美学效果越好；（4）满意度[6]：于修复后采用自制美学区牙种植患者满意问卷评估，包括种植技术、种植体及其周围外观、种植体异物感、整体效果等，共100分，<60分为不满意，60~80分为基本满意，>80

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 2组种植耗时比较

导航组和常规组均顺利完成种植体的即刻修复，导航组种植体印模制取、设计加工、种植调改等种植耗时明显少于常规组，差异有统计学意义（P<0.05），详见表 2。

表2 2组种植耗时比较min

2.2 2组种植体偏移比较

导航组和常规组种植体即刻修复后均存在不同程度的偏移，导航组种植体颈、根部等偏移量明显低于常规组，差异有统计学意义（P<0.05），详见表3。

表3 2组种植体偏移比较mm

2.3 2组美学效果比较

导航组和常规组修复前PES、WES比较，差异无统计学意义（P>0.05），修复后反应均十分轻微、修复外观良好且未出现修复体松动等情况，导航组修复后PES、WES明显高于常规组，差异有统计学意义（P<0.05），详见表 4。

表4 2组美学效果比较 分

2.4 2组种植满意度比较

导航组种植满意率为98.00%，明显高于常规组的88.00%，差异有统计学意义（P<0.05），详见表5。2组修复后效果如图1所示。

3 讨论

牙种植是一种植入人体缺牙部位的上下颌骨内以恢复患牙功能和形态的术式。随着医疗需求的提高，医患双方对于口腔种植不仅关注牙功能和形态的修复，对牙美学效果也逐渐重视，因此美学区牙种植中，如何令美学与功能完美结合是人们关注的热点和难点[7-8]。在牙种植即刻修复过程中，种植体的准确植入是完成高质量修复的重要保证，但因颌骨解剖结构的个体差异及缺牙部位、手术视野、放射条件等限制，常规即刻修复中其种植方案主要基于二维影像及术者临床经验设计，使得观测到的情况常常与颌骨的实际情况存在差异，导致植入位置和方向发生偏差而影响种植效果[9-10]。

表5 2组种植满意度比较[例（%）]

图1 2组美学区牙种植即刻修复后口内正面观

数字化导航技术是一项得益于信息科学和生命科学的飞速发展及学科之间的交叉渗透的技术，通过影像学资料在显示器上虚拟成形，可获得相关数据并结合3D扫描仪导入的牙模信息，动态地从轴位、矢状位、冠状位等解剖位置观察目标牙齿相应的深度，并可依此精确设计手术方案；再通过计算机处理和分析，利用现代数字影像技术结合空间定位导航系统，打印出能确保种植体植入位置、方向、深度的手术导航模板并在其辅助下实现术中实时三维可视定位，从而精确、有效地完成牙种植[11-12]。

本研究通过在美学区牙种植患者即刻修复中应用数字化导航技术，发现导航组种植体印模制取、设计加工、种植调改耗时和种植体颈、根部偏移量明显少于常规组，导航组修复后PES、WES明显高于常规组，表明数字化导航技术能够有效减少美学区牙种植即刻修复的种植耗时及种植体偏移量，有效提高患者牙的美学效果。这可能是由于在常规美学区牙种植即刻修复中，虽能够通过二维影像及术者临床经验设计和完成牙种植，但部分患者可能受二维影像及术者临床经验等对牙种植部位的位点、角度、轴向的了解偏差，导致未能将种植体精确有效地植入，从而影响了种植效果，也影响了修复后的牙美学效果[9-10]。而应用了数字化导航技术后，可能由于其能够通过CT扫描及三维重建等技术对缺失牙及其周围重要解剖结构等进行精准测量和评估[13-14]，有效确认牙种植区域的三维空间形态及植入体方向、毗邻关系，避免以往调制材料的比例、取模手法、温度变化、模型翻制等所有因素可能产生的误差，有利于减小种植后遗留过大或过小种植间隙从而减少种植体偏移量，且其术前能够在模拟三维空间内通过虚拟手术器械模拟准确的术前预测设计和精确的术中定位操作。另外，通过数字化导航模块，能够更好、更精确、更快地完成种植体的种植[11-12]，有效缩短种植耗时，有助于更好地达到生理性、功能性、美观性的义齿修复效果，从而提高牙的美学效果。此外，本研究中导航组满意率明显高于常规组，此结果与唐丽宇等[15]研究基本一致，表明在美学区牙种植即刻修复中应用数字化导航技术，能够有效提高患者的种植满意度。这可能是由于在美学区牙种植患者即刻修复中应用数字化导航技术，能够精准、安全、快速、有效地完成对缺失牙的修复，提高患者牙的种植及美学效果，还有效缩短了种植耗时，有助于减少患者及术者的压力，从而提高了患者的满意度。

综上所述，数字化导航技术可有效减少美学区牙种植即刻修复的种植耗时及种植体偏移量，有利于提高患者牙的美学效果及满意度，值得临床推广。