数字化微笑设计在口腔临床中的应用

杨光美

四川大学华西口腔医学院，四川 成都 610041

口腔医疗活动的目的在于解决病痛、恢复正常生理结构、保证口腔功能稳定、达到健康及美观的效果。随着人们的生活水平和医疗观念逐渐提升，对于面部美学、口腔美学、微笑美学的关注度不断增加。微笑美学与前牙的形状、质地、颜色和排列以及口腔内软组织、嘴唇和面部形态有关。数字化微笑设计（digital smile design，DSD）是口腔医师以口腔美学标准为基本准则，使用电脑设计软件进行辅助，在患者口内、外数码照片上进行数字绘制，对牙齿、牙周形态分析和设计，模拟出治疗后理想微笑效果的一种治疗设计方式［1，2］。

DSD目前主要应用于口腔修复领域，尤其是前牙美学修复方面。通过将牙齿模型叠加到面部3d图片中，将切缘和中线定位在所需位置，并对患者进行虚拟演示［3］，其与微笑动态记录的结合也成了在口腔颌面部动态记录研究领域中较新的方向，在静态图像之上，可以拍摄的动态微笑录像为资料，进行分析设计、二维框架构建以及三维微笑完善［4］。

目前，DSD在牙周、正畸、牙体牙髓等领域的使用也有所增加。对于缺失牙、露龈笑等，DSD可以使临床医生规划不同的治疗方法并可视化每种方法的结果，作为辅助手段，可最大限度地减少天然牙的损耗，同时营造出美观的笑容［5］。

DSD的主要优势为：（1）有助于医师对治疗效果进行美学设计和判断，对其限制和风险因素有较好的把握，可平衡患者的美学期望；（2）提高医疗团队之间的交流质量。在多人员参与、多学科协同的治疗中，DSD能够方便信息的交流和跨时空的制订方案；（3）可作为医患交流的工具，使患者更直观地了解到问题、治疗过程和预期效果，并适当提出意见，参与到个性化治疗中来。多项临床研究针对DSD的患者满意度等进行了调查，患者在应用DSD后，普遍对治疗过程参与感更高，对最终修复效果满意度更高，对牙体外形的再调整要求减少，临时/最终修复体调改时间减少［2，6-8］。DSD 主要局限为：（1）更加灵活的设计和治疗过程意味着可能需多次调整和沟通；（2）治疗费用有所增加，患者经济负担加重；（3）现阶段针对二维平面的应用无法模拟患者的微笑与整体颜面之间的立体关系［2］。

1DSD相关工具简述

采集面部图像时，需要使用口腔摄影设备如单反相机、数码相机、光圈等。除专业摄影设备外，手机等移动设备已成为一种可行的口外面部扫描方式。其经济性、便捷性为诊所及小型医院带来便捷。目前可以在简单的患者教育和DSD上使用［9］。

用于DSD分析的软件有Keynote，ezDSD5.3，Photoshop［10］等。应用Keynote处理图像的方法为：①确定数字化面弓，用瞳孔、口角连线确定修复的水平基准线，以面中线作为垂直基准线；②通过图像或录像中面部和嘴唇的运动，分析笑线的位置和形状，通过休息姿势位照、正面微笑照、侧面微笑照分析上下唇与牙齿的位置关系、颊侧走廊（可见的上颌后牙远中面与口角内侧的区域）的大小、微笑弧度等，分析原有中切牙长宽比、龈缘、龈乳头、唇缘及牙弓曲线；③分别从正面、咬合面、12点钟方向重新设计的牙齿比例与形态；④导入数码贴面，模拟术后各面相及术后对比照等［7］。应用ezDSD5.3处理图像的方法为：①设定数字面弓，确定参考线（水平参考线、牙弓中线和笑线）；②分析患者原有中切牙长宽比，而后重新设定中切牙长宽比及前牙比例，协调前牙美学参数；③导入与设计图样相匹配的牙外形轮廓模板，并行进一步调整使之互相贴合，并复制翻转至对侧；④评估牙龈曲线（中切牙至尖牙牙龈顶点的连线），进行适当调整；⑤导入比例尺，以口内中切牙实测数据为参照进行数据缩放，使数据与口内实测数据一致，进行DSD设计单的绘制；⑥导入相应牙形的模板数码贴面进行模拟，调整外形与颜色，同样复制翻转至对侧；⑦对齿龈的形态及颜色做细微调整，得到修复效果预览图［11］。

2 DSD在口腔治疗各方面的应用

2.1 在瓷贴面修复中的应用 在前牙微创美学修复中，通过瓷贴面可以完成因外伤、染色、发育畸形等多种原因导致的牙体色、形、质异常的修复。DSD设计可以通过多种参数的调整，更好地与患者进行沟通，以实现精准、微创修复［12］，其方法为：（1）拍摄修复前口内牙列照和口外微笑面相照（后者可包括大笑时的正面脸部视图，和唇回缩时牙齿在最大交错位的正面图等）；（2）使用数字标尺、画笔等工具，兼顾美学参数以及患者要求进行美学分析和设计；（3）与患者沟通，适当调整设计方案，以达到患者满意效果；（4）将临床比色照片和DSD设计单传递给技师，技师根据设计单上的水平向、垂直向标尺数值以及最终的效果图制作美学蜡型；（5）临床医师根据技师制作的美学蜡型在患者口内制作诊断饰面并微调，待患者确认后，在导板引导下进行标准牙体预备；（6）制取硅橡胶印模和临时性修复体；（7）技师根据修改后的DSD技工单制作最终修复体；（8）医师在临床上完成患者瓷贴面的试戴和黏结。由于微创美学的材料制作、设计方式等具有较大的使用数字化流程的优势和意义，以数字化扫描，DSD设计，CAD/CAM贴面为核心的治疗方案也得到了更多的应用［2，11，13-15］。

DSD与诊断饰面（mock-up）地联合应用值得强调，因为对于三维虚拟的DSD设计，患者可能依旧难以发现与理解其预期效果与原有情况之间的差异，而制作诊断饰面（临床上比较多见的是用复合树脂）后，可在患者口内进行直观的调整设计与效果评估。最后设计出的瓷贴面可达到医生与患者的要求［1］。

相对于医生独立设计的前牙贴面美学修复而言，应用DSD设计的患者满意度更高，不良反应更少［16］。在具体的修复满意度调查中，应用DSD的患者对牙齿外形轮廓、协调性、颜色、发音功能等各项内容满意率非常高，对微笑效果与医患交流两项的满意率尤甚。且定期复查过程中修复体未出现严重不良反应、脱落等情况，需要注意的问题集中在牙龈炎症、修复体微小缺损等方面，可通过口腔卫生指导、口内调磨而改善［2］。另一项两年的随访研究也证实108个贴面修复的牙齿中，只有4例出现碎裂、牙齿敏感、牙周炎症状，无脱落病例，患者满意度和临床诊疗时间均有所降低［17］。

随着数字化技术的进步，对患者实行“数字化全程操作”的命题也有了更广泛的探讨。如采取整合口腔扫描、DSD设计、CAD/CAM制作贴面等手段，在采集更多数据、实现更多预估的基础上能够达到良好的修复［18］。

2.2 在前牙全冠修复中的应用 由于贴面的技术敏感性高、对基牙条件要求多等特点，前牙在必要时还可采取全冠进行美学修复。全冠对牙体组织的切削更多、花费时间更久，采用DSD可帮助患者对预期成果有更多的认识，其方法为：（1）使用单反相机等设备采集正面开口照、正面微笑照、12点钟位照、侧面休息位照、侧面微笑照共5张照片，并录制动态微笑视频。也可用智能手机结合SmileLine口腔摄影辅助光源，进行患者口内图像采集。（2）导入图像，使用软件进行分析和设计，注意黄金比例（中切牙的高度大约是两个中切牙宽度的62%，尖牙宽度为侧切牙宽度的62%）的应用，中线则通过测量上尖牙之间的距离而确定；（3）将设计定比缩放后转移到石膏模型上进行美学蜡型和诊断饰面的制作；（4）患者佩戴诊断饰面，可佩戴几天以征求家人朋友的意见；（5）前驱治疗完善后（如移除原有冠、贴面，根管治疗等），若确定使用全冠修复，取预备好的口内印模；（6）比色、制作全冠修复体；（7）进行试戴和调整，粘固。这一过程中DSD不仅是一种美学指导方案，而且使患者和临床医生都可以更好地进行预判［19-22］。新型义齿材料“TT”玉瓷全解剖式氧化锆全瓷冠进行修复治疗时，采用DSD模型，相比对照组而言能获得更高的红白美学评分［23］。

2.3 在义齿修复中的应用 对于无牙颌患者的全口义齿修复，同样可用DSD进行效果预估，在种植支持式义齿制作过程中，DSD可作为可摘临时修复体制作的模板，并有助于设计骨修整方式。例如完成氧化锆种植体支持式义齿修复的过程：（1）采集患者影像信息，进行分析设计，创建需要的唇、牙列曲线；（2）与患者和牙科技师进行沟通，制作临时修复体；（3）在龈缘骨面上固定铅箔标记物，将修复体作为模板拍照，分析得出生物学宽度关系和需要减少的骨量；（4）放置边缘修复体，进行骨减少术后放置卵形桥修复体，植入种植体；（5）后续治疗，即完成种植体支持式义齿修复过程。通过DSD规划，骨修整创建生物学宽度、卵形桥空间，放置CAD/CAM丙烯酸树脂临时修复体支撑，使龈牙美学效果得到了保证。最终达成的牙龈美学是软组织形状与修复体和骨骼间的空间相适应的结果［24］。

2.4 在牙周手术中的应用 “粉白”美学是口腔美学的重要组成部分之一。患者往往因微笑时的牙齿和牙龈关系不协调而产生社交、心理方面的问题。在病史、诊断等可指向牙周手术方式改善的情况下，可应用DSD设计，提前预测手术方式对牙齿和牙龈协调性、对称性的影响，再进行手术方式的逆向设计。若患者在治疗前口内无充足空间制作诊断饰面，那么DSD更是发挥着重要的作用。

露龈笑是指高位微笑，在患者微笑时暴露过多的上牙弓牙龈，影响美观。在评估和制订治疗计划时，首先应完善患者口腔检查、了解其病史及改善意愿，再明确露龈笑病因。其次在采集的面部图像上评估面部和牙齿的数据、中切牙面与水平面之间的关系，测量牙齿高度×宽度，插入牙齿轮廓图。绘制参考线，例如牙龈边缘线，牙龈和牙齿的连接线、比例等。通过DSD得到的测量值叠加到在牙龈断层扫描中获得的图像上，用以观察生物学距离、设计最佳的手术方法。如确定要去除的牙龈量、要修复的牙齿，从而为手术提供更多的安全性和准确性。同样，可以使用美学蜡型、诊断饰面与患者进行效果交流。手术后患者临床牙冠长度增加，笑容和谐，微笑时的牙龈暴露量减少，患者的审美满意度很高［25-26］。对于还需要其他手段，如贴面治疗、正畸治疗、正颌手术的患者，DSD可对最终成果进行预估［27-28］。采用无翻瓣压电式手术进行临床牙冠延长随着微创操作发展也得到了重视，在这之中利用DSD能够很好地满足患者的美观要求［29-30］。

2.5 在正畸治疗中的应用 DSD可为正畸治疗方案设计提供传统检查以外的价值。拍摄正面自然开口照和微笑照（上下牙列分离1～2毫米）、12点方向照、口内牙列照等，制作出上颌中线位置、牙齿位置和大小，与获得的面部比例、微笑时口腔动态变化等一起作为治疗计划的参考。医师结合DSD可对牙齿排列不齐、行隐形矫治的患者明确牙齿该移动的位置。在正畸治疗中，也可采用DSD分析治疗是否符合最终的要求［31-32］。在畸形纠正的最后，如果面部美学还不完美，可以应用DSD设计贴面修复方式加以完善［33］。

2.6 其他 在需要多学科治疗的疾病中，如釉质发育不全、牙本质发育不全等，应用DSD可进行治疗设计，如牙龈切除术、牙冠延长术、牙齿美白、贴面修复等。这些具有个性化和预见性的设计更有利于消除微笑的不对称、不协调和其他违反美学原则的因素［34-35］。复杂的美学修复病例也可以在DSD分析下得到更佳的治疗效果［36］。全口牙列磨损（如夜磨牙症患者）进行全口修复时，采用DSD辅助，对不同牙齿进行不同修复方式的设计，可达到长久的良好的功能和美学修复［37-38］。针对进行前牙间隙关闭的患者，使用DSD能够可视化地预估牙龈、牙齿等的差异，与多学科治疗结合，达到患者满意的美观和稳定的效果［39］。

3 总结

口腔治疗中的美学追求是需要医生、患者共同努力的。材料、技术连同数字化发展正在一起带给口腔美学更多的可能。DSD能提高医师的审美判断能力，辅助医师进行更优的方案设计；能帮助医技之间更精准地传达信息，以利将临床与非临床治疗环节结合得更加紧密；能增进医患沟通，让患者对治疗方式方法和效果有更明确的了解，并参与到个性化方案的设计中来。目前二维的DSD技术已有了较成熟的应用，而三维DSD尚待推广与开发，随着3D技术和虚拟现实的时代来临，从2-DSD到3-DSD值得期待与探索。