牙支持式3D打印种植导板在即刻种植中应用的临床效果观察

陈振宇 潘颖菁

佛山科学技术学院附属口腔医院·佛山市口腔医院，广东佛山 528000

口腔种植术兴起于上世纪60 年代，其结构、功能上的优势突出，常常成为治疗牙列缺损的首选方案[1]。上世纪80 年代，Lazzara[2]首先将种植体即刻植入新鲜的拔牙窝内。即刻种植可以较好的保存牙周组织、缩短治疗周期、减少手术次数因而被广泛应用[3-4]。由于拔牙窝与种植体实际植入位置不在同一位点，种植体常常无法植入在理想的位置。数字化导板的应用使种植体的植入具有更高的精确性[5]。本研究2017 年9 月～2018 年11 月通过国产3D 打印导板引导的种植手术与传统种植手术进行比较，评价应用3D 打印技术制作的牙支持式导板的精确度，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017 年9 月～2018 年11 月就诊于佛山市口腔医院拟行种植手术患者共50 颗种植体，涉及患者37 例，其中男16 例，女21 例，年龄20 ～65岁，平均（40.3±13.1）岁，采用随机数字表法将其分为传统治疗（A）组与3D 打印种植导板（B）组，每组均25 颗种植体。传统治疗（A）组23 例，其中男9例，女14例，年龄20～65岁，平均（39.7±12.1）岁；3D 打印种植导板（B）组14 例，其中男7 例，女7 例，年龄21 ～60 岁，平均（40.9±14.0）岁。两组一般资料比较差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性。A 组予常规进行种植手术，B 组予应用牙支持式3D 打印种植导板进行种植手术。纳入标准：（1）单个或多个牙缺失；（2）全身状况良好，无手术禁忌证；（3）无不良咬合习惯；（4）种植位点骨量充足，保证种植体植入具有一定初期稳定性。排除标准：（1）患者有尚未控制的全身系统性疾病（如高血压、心脏病、糖尿病等）；（2）目前接受头颈部放射治疗；（3）拔牙位点有急性炎症、囊肿等病变；（4）张口度受限。本研究经我院伦理委员会批准，入组患者均签署知情同意书。

1.2 研究方法

37 例患者术前均拍摄CBCT（ProMax3D，Planmeca OY 公司，芬兰），完成全口洁治。首先为所有患者制作术前石膏模型，使用三维扫描仪（inEOS Blue，Sirona 公司，德国）对石膏模型进行光学扫描（图1.A），将CBCT 数据以DICOM 格式导出，在SIMPLANT 软件中将患者CBCT 数据与术前模型扫描文件整合，结合患者条件设计最佳植入方案（图1.B、C、D）。将B 组患者确定好的种植方案设计导入Free Form Modeling 软件，进行种植导板设计（图2.A）。最后利用3D 打印机（Modeltimes，立信三维，深圳）制作3D 打印种植导板（图2.B）。B组患者在导板引导下进行种植手术，A 组患者则不使用导板，常规进行种植手术。

术前准备：术前于患者口内试戴导板，确定导板顺利就位，并无翘起、松动等情况。将导板置入75%酒精中浸泡15 ～20min 消毒。患者术前应用0.15%复方氯已定含漱30s。术区常规消毒、铺巾，使用阿替卡因肾上腺素注射液（法国碧兰公司，H20140732）进行局部浸润麻醉，将手术导板戴入患者口内，采用指压法固位（图2.C）。导板引导下用先锋钻进行种植体定位，先锋钻定位完成后去除导板，根据所需植入种植体直径进行逐级备洞，植入种植体。可根据种植体初期稳定情况选择即刻修复或常规修复、埋入式愈合或非埋入式愈合。如骨量不足或骨缺损者，需行GBR 进行骨增量手术。最后缝合关闭创口，术后常规医嘱，根据手术情况服用3 ～7d 抗生素，10 ～14d 拆线。

1.3 观察指标

（1）比较两组精确度差异。种植体植入后，患者再次拍摄CBCT，将术后CBCT 数据以DICOM 格式导入SIMPLANT 软件，选取特征性解剖结构作为标志点，与术前设计虚拟植入种植体数据进行匹配，得到术前方案与术后实际植入种植体位置的结果（图3.A、B），测量种植体设计位置与术后实际位置的偏差，观察种植体顶部（a）、根部（b）、深度（c）及角度（α）误差（图3.C）。

图1 模型扫描及种植体位点设计图

图2 导板的设计与使用

图3 术后三位重建比较

（2）比较两组PES 评分。本研究采用种植体周围软组织评估的“红色美学”（pink esthetic scores，PES）[6]，包括了7 个参数，即唇侧龈缘位置、软组织的形态、牙槽突外形、牙龈颜色、牙龈质地及近中和远中牙龈乳头高度7 个变量，每个变量分0、1、2 三个等级，2 为最高，0 为最差。

表1 两组术后种植体精确度比较（±s）

表1 两组术后种植体精确度比较（±s）

组别 n 顶部（a）（mm） 根尖部（b）（mm） 深度（c）（mm） 角度（α）（°）A组 25 0.98±0.37 3.47±1.40 1.83±0.59 5.13±1.60 B组 25 0.72±0.28 0.82±0.25 1.30±0.19 0.63±0.37 t 8.706 6.093 1.566 3.904 P＜0.001 ＜0.001 0.125 0.003

1.4 统计学方法

应用SPSS19.0 软件进行统计学分析，计量资料比较采用（±s）表示，采用t 检验。P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组精确度比较

两组种植体成功率为100%。3D 打印导板组与传统治疗比较，在顶部（a）、根尖部（b）及角度（α）偏差比较，差异有统计学意义（P ＜0.05），深度（c）偏差无统计学意义。见表1。

2.2 两组PES评分比较

在修复完成后的第3、6、12 个月3D 打印种植导板（B）组的PES 评分均明显高于传统治疗（A）组（P ＜0.05）。见表2。

表2 两组患者PES评分比较（±s，分）

表2 两组患者PES评分比较（±s，分）

组别 n 3个月 6个月 12个月A组 25 5.80±0.58 6.44±0.71 7.12±0.72 B组 25 6.76±0.78 7.04±0.54 7.56±0.58 t 4.951 3.361 2.363 P＜0.001 0.002 0.022

3 讨论

外科导板的应用使种植手术变得更简单、更舒适、更精确，但国际知名的导板设计公司如瑞士的NobelGuide 系统和Straumann coDiagnostiX 系统由于制作成本高昂、软件获取权限以及设计制作时间较长等因素，医生往往不愿选择。本实验选用的牙支持式种植导板，使用易获得权限的种植体模拟植入设计软件及3D 打印技术，大大降低了制作成本的同时减少了导板制作的时间。此外，由于制作方法简单，医师可以选择就近的加工所完成，使医师和技师的沟通更加便捷。种植导板可以使种植体植入在预定的位置上，但是前提是努力减少术前设计及导板制作的偏差。CBCT 或者CT 拍摄、DICOM和STL 格式转换、设计和导板制作、导板在口内的固定方式等步骤都会造成种植体植入后的偏差[7-9]。

Schneider 等[10]研究显示导板引导下的种植体在顶部平均偏差为1.07mm（1.26 ～2mm），角度偏差为5.3°。Van Assche 等[11]研究结果显示种植体颈部植入误差为0.99mm（0 ～6.5mm），顶端1.2mm（0 ～6.9mm），轴向偏移3.81°（0°～24.9°）。Tahmaseb 等[12]研究发现，种植体植入位点偏移1.12mm（最大4.5mm），顶点1.39mm（最大7.1mm）。

研究证明，牙支持式导板的精确度高于黏膜支持式和骨支持式导板[13-14]，本文多为单个或少数牙缺失，导板采用牙支持式固位。虽全程导航导板比先锋钻导板精确度更高[15]，但由于本实验多为前牙区种植，种植体直径较小，多为先锋钻后仅使用一级或两级扩孔钻，所以本实验导板精确度相对较高，但由于没有导板引导下植入种植体，因此种植体深度无法控制，与传统治疗组无统计学差异。正确的三维位置使前牙区即刻种植的成功率提升，降低了美学并发症的风险，因此本研究使用3D 打印导板种植组PES 评分较传统组高。然而，本实验仍有许多不足之处，CBCT 数据采集及石膏模型制备的误差等影响明显，需采用多个软件进行导板的设计及加工，设计软件的精度仍有待进一步提高。

即刻种植优点明显，但也容易出现较多并发症。对于即刻种植应该严格把握其适应证，将种植体植入较理想的三维位置。数字化导板的出现，使即刻种植的成功率得到了有效的提高，本实验所采用的牙支持式3D 打印种植导板在在一定程度上提高即刻种植的精确度，提升修复后的临床效果，但如何减少导板的误差，仍需要更多的实验研究来进一步证明。