数字化全口义齿的进展

焦婷

上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科，上海200011

随着我国人口老龄化不断加剧，无牙颌修复的任务非常艰巨。传统无牙颌的修复过程至少需要5 次就诊才能完成，而初戴后的修改可能需要更多的次数。1994年，Maeda 等[1]发表了第1 篇用激光光刻技术制作全口义齿的科学论文。2012年，Goodacre 等[2]基于计算机辅助设计与制造（computer aided design/computer aided manufacture, CAD/CAM）的理念，第1 次使用五轴切削仪切削预成树脂块，完成了数字化全口义齿的临床病例。目前，国际上已有多个较为成熟的商品化数字化全口系统，制作方式包含增材制造和减材制造（计算机数控加工切削）[3]。

1 数字化全口系统比较

目前，国际上比较成熟的数字化全口系统包括Wieland Digital Denture（Ivoclar Vivadent Inc., Amhert,NY）、DENTCA CAD/CAM Denture/Whole You Nexteeth（Dentca, Inc., Los Angeles, CA）、AvaDent Digital Denture（Global Dental Science LLC., Scottsdale, AZ）、Baltic Denture System（Merz Dental Germany）、Ceramill FDS（Amann Girbach AG, Koblach, Austria）以及Vita Vionic（Amann Girbach AG, Koblach, Austria）[3-4]，国内北京大学口腔医院也自主开发了功能易适性数字化全口系统。前4 个系统与北大系统是以临床为出发点，基本过程包括印模与颌位记录扫描、保存为Stl 文件、导入软件及设计排牙，可以提供试牙或不试牙，最后完成初戴。不同系统在材料选择、操作流程、软件设计和加工成型方式等方面有所差异，但多数系统承诺通过2～3 次就诊就可以完成义齿初戴。

在阿曼-吉尔巴赫的官网上可以看到其全口CAD/CAM 系统包含Ceramill FDS 和Vita Vionic，2 者都以技术室为主导制作全口义齿。临床上完成全口终印模和颌位记录等工作，在阿曼颌架上获得髁导和切导数据，技术室通过口外扫描将信息转移到数字化颌架后进行排牙。Ceramill FDS 在试戴阶段选用的是数字化切削的蜡基托结合切削的人工牙，随后选择传统充胶方式或数字化切削方式完成修复体。而Vita Vionic 可以不试戴，或在试戴时选用切削的一体化义齿，并最终完成修复体。另外，Lo Russo 等[5]提出了结合多种开放系统完成全口义齿的数字化流程，这种流程类似于传统的全口义齿制作过程，只是以计算机进行的设计和制作替代所有技术室的工作。见表1。

2 数字化全口制作过程

2.1 口内扫描的应用 多数研究都将口内扫描作为全口初印模的方式[5-9]，用以制作后期功能性印模的个别托盘、牙合托或试戴义齿基托。Fang 等[6]设计了一种特殊的拉钩，有助于在扫描时牵开及固定唇、颊和前庭沟。Patzelt 等[10]认为口内扫描对无牙颌口腔黏膜的准确性不足。Lo Russo 等[11]则认为修剪后的无牙颌口腔黏膜扫描数据与传统印模之间没有差别，修剪位置在前庭沟底，是义齿边缘所在位置，而全口义齿的边缘封闭是义齿获得固位的重要因素。因此目前所有的数字化系统仍采用功能性印模获得终印模。

2.2 颌位记录 目前多使用硬质硅橡胶初步记录颌位关系[7,12]。也有学者在测颌时加入面部三维扫描过程[8]；或将TROIS3 口内扫描与苹果手机上的面扫程序相结合[9]；或引入自主开发的头盔结合手持式扫描仪[13]，在患者获得正确颌位关系后，记录正常状态、微笑状态和用开口器拉开后同时含有颌位关系与面部的扫描图像，在设计排牙时结合面部扫描数据，判断美学效果，从而确定人工牙与唇形和面形的关系。

2.3 排牙Yuan 等[14]采用激光扫描仪和逆向工程软件；Li 等[15]通过接触测量和参考点系统对准技术，对无牙颌模型和牙合堤进行精确的三维重建，从而从不同角度实现咬合的可视化，满足了全口义齿的设计和制造要求。Sun 等[16]建立人工牙数据库，预设一些排牙原则，以维持在牙齿移动过程中近远中轴向的倾斜度，确保后牙位于牙槽嵴的中心线上，通过矩阵变换和旋转的过程来移动牙齿排列曲线[17]。

2.4 材料与成型技术

2.4.1 人工牙的制作 有3 种类型：（1）直接选择成品人工牙；（2）直接切削树脂块；（3）3D 打印。研究指出3D 打印人工牙的抗折力与在聚合物中添加无机填料的人工牙没有显著差异，但显著低于在聚合物中使用高程度交联和特殊预聚物的人工牙[18]。Bidra 等[19]报道直接切削成型的人工牙在使用1年后出现明显磨耗，而成品人工牙的强度可控，且美观性更好。因此，目前所有的系统都提供数字化切削基托与成品人工牙粘结这种制作方式。

2.4.2 基托的制作 一般有3 种方法：（1）试戴时3D打印蜡基托，或切削树脂块做临时基托，然后用传统装盒方法完成修复体；（2）切削树脂块，完成树脂基托；（3）3D 打印树脂基托。体外研究结果显示，切削法和3D 打印法的义齿基托整体精度高于热压注塑法[20-21]。这是由于所有传统的装盒过程都必须处理聚合收缩，但CAD/CAM 义齿基托的最终尺寸是从工业聚合的预成树脂块中切削减去，不再发生与加工相关的义齿基托体积变化[22]。

3 临床研究

虽然数字化全口系统承诺2 次完成修复体制作，但AvaDent 系统的实际平均就诊次数为2.39 次[23]，而Wieland 系统会增加至5.4 次[24]。第2 次就诊无法初戴的原因主要有义齿固位不佳、咬合垂直距离或颌位关系不正确、美学问题以及语音改变。初戴后由于压痛溃疡修改的次数平均为2.08 次，少于传统义齿的2.86 次[25]，患者对数字化全口系统的满意度较高[26-27]。切削法的上颌义齿基托固位力明显高于热压注塑法[28]。尽管数字化全口义齿的材料成本较高，但其临床治疗和技术室时间较少，总体成本较低[29]。

4 小结

综上所述，数字化全口技术可以大大节省临床和技术室的操作时间，提高效率，减少患者的就诊次数和时间，但是患者的牙槽骨条件、配合度以及对数字化的理解度会影响数字化全口的治疗效果。目前，数字化全口技术在我国的开展还面临以下挑战：（1）在我国的全口教学与临床工作中，哥特式弓的使用并不常见，主要采用卷舌后退法或吞咽后退法获得颌位关系，同时临床教学以解剖式印模（选择性压力印模）为主，而非功能性印模。数字化全口的临床操作需要医师改变已有习惯，因此可能影响印模和颌位记录的准确性。此外，这项技术要求在终印模上进行各种处理的同时不能破坏终印模，有一定的难度。在我国，生物吸附性全口义齿的制作过程已经广泛推广，Wieland系统遵循于生物吸附性全口义齿的就诊内容，对于大多数医师而言比较容易掌握。而AvaDent 和DENTCA 系统需要使用热塑性成品托盘进行功能印模，同时需要对托盘装置进行拆分和重组，因此需要一定的训练。Baltic 系统需要从16 个预成全口中寻找1 个合适的全口进行加衬和颌位记录，且BDkey 对初学者有一定难度。技工系统与Lo Russo 提出的系统[5]都基本遵循了现有的全口制作过程，但简化了技术室的排牙和装盒工作，可能在我国更容易进行推广。（2）每个系统都需要专用配件，各系统已有的商业化模式可能会减缓数字化全口技术进入我国的时间，因此国有化系统和材料有待进一步开发。（3）目前公立医院全口义齿的收费主要考虑的是材料成本，而非临床治疗和技术成本。国外的数字化技术主要通过减少临床程序、就诊次数和治疗时间来降底临床治疗和技术成本，从而减轻患者的经济负担。在我国数字化全口义齿高昂的材料成本反而会进一步增加费用，因此这项技术可能更容易在民营医院或私立门诊展开。但无论如何，现有的CAD/CAM 全口义齿制造系统通过减少就诊时间和疗程、炫酷的操作与演示吸引着口腔科医师和患者，尤其是年轻一代的口腔科医师和技师。随着材料的不断发展，开放式数字化技术不断融合，这项技术一定会在不久的将来得到广泛应用。