整体切削的聚醚醚酮可摘局部义齿即刻修复1例

鲁雨晴 闵婕 陈昕 刘春煦 董博 岳莉 于海洋

口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复2科 成都 610041

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是一种新型高分子化合物，于1978年由英国帝国化学工业集团研发。PEEK因其优异的力学性能[1]、可靠的生物安全性[2-3]，已经成为一种重要的骨替代材料。近年来，PEEK逐渐应用于口腔修复、种植、正畸等领域[4-9]，是一种极具前景的口腔高分子材料。PEEK在可摘局部义齿中的应用已有相关临床报道[4,9]，但整体切削的PEEK可摘局部义齿还未见临床报道。

本病例采用全程数字化设计、计算机辅助设计和计算机辅助制造（computer aided design and computer aided manufacturing，CAD/CAM）切削PEEK，为1例83岁上下颌游离缺失的患者制作了集支架、人工牙和基托为一体的可摘局部义齿，并进行了3～6个月的随访，患者满意。

1 病例报告

患者，男，83岁，于2018年3月至四川大学华西口腔医院修复2科就诊。

主诉：后牙缺失15余年。

口外检查：颌面部基本对称，面部比例正常，颞下颌关节无疼痛，活动度对称，开口度正常，咀嚼肌无疼痛。

口内检查：上颌为肯氏Ⅰ类缺损，17、25—27牙缺失，24牙为残根，16牙为1度松动，14、23牙楔状缺损；下颌为肯氏Ⅱ类缺损，37、45—47牙缺失，36、42、44牙均为1度松动；口腔卫生状况较差，可见较多牙结石附着（图1）。

图 1 口内情况Fig 1 Intraoral condition

诊断：牙列缺失、牙体缺损和慢性牙周炎。

治疗：1）牙周洁治；2）树脂充填治疗楔状缺损；3）上下颌可摘局部义齿修复。

自述上一副整铸支架义齿有金属异味，经与患者进行沟通后，患者考虑采用非金属的PEEK材料制作可摘局部义齿；由于患者希望尽快修复，因此本病例采用整体数字化设计及整体切削的加工方式，仅需要1次就诊即刻完成修复。

治疗过程如下。

1）模型数据及咬合关系的获取。完成牙周牙体基础治疗。复诊使用藻酸盐印模材料取模并灌制石膏模型，制作暂时基托及蜡堤获取咬合关系，再使用AutoScan-DS300牙科模型扫描仪（先临三维公司，中国）扫描，获得患者的数字化牙列模型及咬合关系（图2）。

图 2 扫描石膏模型及咬合关系Fig 2 Scanning of the plaster models and occlusal relationship

2）可摘局部义齿的整体数字化设计。将患者的牙列模型及咬合关系导入Exocad DentalCAD牙科设计软件（Exocad GmbH公司，德国）进行修复体设计（图3）。确定就位道并自动填除不需要的倒凹后，进行人工牙的设计。根据余留牙的形态，可以在牙型数据库中选择合适的人工牙，并对牙齿大小、轴向、外形进行个性化调整，按照牙槽嵴顶原则进行排牙。

排牙完成后，进行支架的设计。患者后牙缺失较多，选择腭板/舌板为大连接体，扩大黏膜的受力面积，避免局部压力过大导致压痛。14和15之间放置联合卡环，17、23上放置单臂卡环；下颌支架，同样采用了联合卡环和单臂卡环进行固位。卡环为半圆形，由于PEEK弹性模量较金属卡环低[6]，为了保证卡环固位力，设置卡环尖进入倒凹深度为0.5 mm，卡环的半径为卡环尖1 mm、卡环臂1.3 mm、卡环体1.5 mm。此外，去除了传统支架设计中的网状小连接体，改用板状大连接体预先覆盖基托伸展的范围。

待人工牙及支架设计完成后，进行人工牙龈的设计。根据邻牙外形，形成自然的颈缘线、龈乳头及根部突起。

合并设计完成的支架、人工牙、牙龈数据，获得可摘局部义齿的STL数据（图4）。

图 3 整体可摘局部义齿设计Fig 3 The design of removable partial dentures

图 4 可摘局部义齿设计完成导出STL数据Fig 4 Export STL data of the dentures

3）PEEK可摘局部义齿的整体加工。使用AM-X5 CAD/CAM切削机（爱迪特公司，中国）对KERA®STARPEEK PEEK盘（Eisenbacher Dentalwaren ED GmbH公司，德国）进行切削，去除支撑杆，打磨抛光，完成可摘局部义齿的制作（图5）。上颌支架重8.2 g，下颌支架仅6.9 g。

4）戴牙。戴牙显示支架适合性较好，咬合良好，具有较好的固位力。面部照片显示有部分的卡环进入了美学区（图6），但患者表示接受。患者感觉支架质量很轻，自述没有金属异味，舒适感相比以往使用的传统金属可摘局部义齿更好。患者对最终修复效果表示满意。

5）复诊。3个月后复诊，检查支架完好，患者自觉义齿固位及稳定良好，舒适度较高，美观性较高，日常进食正常，咀嚼功能良好，进食时无脱落，患者满意。

6个月后，除支架有部分茶渍染色，患者满意。

2 讨论

本病例以PEEK为修复材料，采用整体的数字化设计方案及整体切削的加工方式，相比常规金属支架可摘局部义齿以及PEEK支架可摘局部义齿，具有诸多优势（表1）：实现了可摘局部义齿制作的即刻全程数字化，可以减少制作流程步骤、缩短加工时间；即使义齿丢失，短期内可以随时再切削，进行即刻的再修复；可以根据患者的牙槽嵴情况个性化地设计人工牙；发挥了PEEK材料高弹性、密度低、无金属色及金属异味等优点。

图 5 制作完成的PEEK可摘局部义齿Fig 5 The completed PEEK removable partial denture

图 6 修复效果Fig 6 Restorative effect

2.1 整体可摘局部义齿设计理念

本病例将支架、人工牙、树脂基托作为一个整体设计制作，没有界面。传统可摘局部义齿的人工牙通过基托树脂间接地与金属支架连接在一起，该设计中各结构之间的连接区域如金属-基托、基托-人工牙界面，可能成为整个修复体的薄弱区域，导致基托折裂[10]、人工牙脱落等不良情况[11]。集支架、人工牙、基托树脂为一体的PEEK可摘局部义齿并不存在这样的结合界面，因此可以避免类似问题的出现。同时，传统金属网、基托树脂、人工牙3层结构，需要患者具有一定的咬合距离，以保证材料的厚度，进而保证修复体鞍基的强度，因此对于紧咬合需要进行可摘局部义齿修复的患者，整体切削的PEEK可摘局部义齿有望成为金属面支架以外的另一种选择。但是，由于PEEK无透光性，美学性能有待改善，整体切削的可摘局部义齿更适用于后牙缺失的患者。当需要对前牙修复时，可在数字化设计步骤完成人工牙设计后，对人工牙进行回切，待支架完成后，可采用聚合瓷进行个性化饰面[5,7]，以达到较好的美学效果。

表 1 3种材料可摘局部义齿优缺点的对比Tab 1 Comparison of the advantages and disadvantages of removable partial dentures with 3 materials

2.2 PEEK支架设计

一些学者[4,9]分别对下颌肯式Ⅰ类牙列缺损的患者制作了PEEK支架并取得较好的治疗效果，并认为PEEK具有较高的弹性，可以降低游离端基牙受到的远中扭力，因此特别适用于游离缺失的患者；PEEK没有金属异味且质轻，患者的口感相比金属支架更好；PEEK没有金属色，微笑时无金属显露，因此受到患者欢迎；可靠的生物安全性也为PEEK在可摘局部义齿领域的应用提供了理论依据。但是，PEEK的力学特性不同于以往任何一种支架材料，研究PEEK支架各结构的设计要求（如卡环、支托、连接体的形态及尺寸等），对PEEK的临床应用具有非常重要的意义。

对于卡环而言，根据刚性公式G=Ebh3/4L3（E为弹性模量，b为材料宽度，h为材料厚度，L为材料长度）[12]，由于PEEK弹性模量较钴铬合金低，与相同外形、相同倒凹深度的钴铬合金卡环相比，PEEK卡环的固位力较低。为了改善PEEK卡环的固位力，除了调整卡环进入倒凹深度以外，还可以通过调整卡环宽度、厚度、长度中的一个或多个因素来调整卡环的固位力。Tannous等[6]使用钴铬合金、PEEK等材料制作卡环进行了15 000次摘戴试验，发现包括PEEK在内的树脂类卡环固位力显著低于金属卡环，增加卡环厚度和进入倒凹深度可以显著提高PEEK卡环的固位力；Zoidis等[4]采用了传统的C型卡环，病例显示0.5 mm倒凹深度的PEEK卡环可以提供足够的固位力；Harb等[9]设计了RPA卡环，采用的设计参数为倒凹深度0.25 mm、卡环尖端直径1.0 mm、卡环臂直径1.4 mm、卡环体直径1.6 mm以及连接体厚度2.0 mm，并获得了良好的固位力。因此，建议PEEK卡环的设计可以在常规钴铬合金卡环设计的基础上，适当增加倒凹深度、卡环直径，适当减少卡环长度。除卡环设计，上述2个病例均采用了近中支托，配合PEEK较高的弹性，可以很好地减轻基牙受到的远中应力；对于大连接体，Harb等[9]采用了舌杆，Zoidis等[4]则认为大连接体采用舌板可以更好承受远中的咬合力。此外，Sadek[13]通过体外实验比较了钴铬合金与PEEK制作的单侧游离缺失精密附着体及支架，结果发现PEEK精密附着体可以减轻基牙周围的压力。值得注意的是，PEEK的弹性模量（4 GPa）远低于传统钴铬合金（211 GPa）等金属支架材料[6]，在减轻基牙远中扭力的同时，有可能加重牙槽嵴的负担。因此，在游离缺失病例中，是否选择PEEK材料应综合考虑患者的牙槽嵴状况和缺失牙的数目等。

2.3 个性化PEEK人工牙设计

本病例使用了切削的个性化PEEK人工牙。传统可摘局部义齿的人工牙根据材料可分为树脂牙、金属牙、陶瓷牙。其中成品树脂人工牙因其具有较好的美学性能和良好的力学性能最为常用；金属牙具有较高的强度，特别适用于咬合紧的患者，但因其美学性能不佳、相对树脂牙较重，使用比较受限；陶瓷牙具有较高的美学性能，适用于前牙，但因脆性较大等原因未能广泛使用。虽然PEEK的硬度较金属合金低[14]，但它具有与合金相近的耐磨损性能[15]、较高的断裂强度[16]，也可作为人工牙材料使用。不过，PEEK的不透光性使其仍存在美学缺陷，仅使用PEEK作为人工牙并不能达到较高的美学效果。较多报道[5,7]通过使用聚合瓷饰面的方式解决这一问题。但由于PEEK较低的表面能[17]，PEEK与聚合瓷的结合性能还有待进一步的研究[18]。而对于缺失牙不在美学区的患者来说，无饰面的PEEK人工牙并不影响美观性，可能是一种更佳的选择。

PEEK是一种具有前景的可摘局部义齿材料。它具有弹性高、密度低、无金属色等优点，相对于金属支架，可以保护患者的余留牙，具有更好的口感且更佳的美观性。作为一种新型支架材料，探究PEEK支架的设计方案对于临床具有重要意义。本病例采用的整体切削可摘局部义齿方案仍需要进一步的实验研究和长期的临床观察。