三维打印牙模型在磨牙自体牙移植中的临床应用*

陈乐乐,陈志方,3△,张建忠,陈 威

(1.安徽医科大学合肥口腔临床学院 230001；2.安徽医科大学第五临床医学院，合肥 230032；3.合肥市口腔医院口腔颌面外科 230001)

自体牙移植是指把同一个体的牙齿从原来的位置转移到另一个部位以修复缺牙的手术方法[1]。临床上通常是将正畸拔除的牙齿或者阻生的第三磨牙移植到缺牙部位。自体牙移植在修复缺牙的过程中无损邻牙,同时还具有维持牙周软硬组织,促进其继续生长发育的作用[2]。自体牙移植过程中，供牙离体时间、供牙试植次数明显影响着移植的成功与否[3-4]。三维打印牙模型是利用锥形束CT(CBCT)、三维打印技术制作的供牙模型。本研究通过分析术中供牙离体时间、手术操作时间、供牙试植次数、术后移植牙存活率及患者自身满意度，来探讨三维打印牙模型在自体磨牙移植中的临床应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年4月至2018年12月就诊于合肥市口腔医院口腔颌面外科门诊且符合自体牙移植适应证的患者46例。纳入标准：(1)无严重全身系统性疾病，无拔牙禁忌证；(2)患者无牙周疾患或牙周疾患已得到控制；(3)第一或第二磨牙经临床诊断无法保留，受区牙槽窝垂直骨量达供牙牙根根颈1/3及以上，能包裹供牙牙根，牙槽窝骨壁与供牙之间间隙小于或等于3 mm；(4)供牙为阻生第三磨牙(与对颌牙无咬合接触)，牙体、牙周组织健康，牙根无明显弯曲，供牙冠根比小于1∶1，供牙可以完整拔出。排除标准：(1)存在严重全身系统性疾患和(或)存在拔牙禁忌证；(2)存在严重牙周疾患或牙周疾患无法得到有效控制；(3)对颌牙伸长过多，咬合关系紧，缺牙区间隙小于供牙近远中径；(4)受区牙槽窝骨壁缺损无法包裹供牙牙根，牙槽窝骨垂直骨量低于供牙牙根根颈1/3，根分叉暴露，牙槽窝骨壁与供牙之间间隙超过3 mm；(5)供牙牙根数为3根及以上，供牙无法完整拔出。将46例患者分为观察组和对照组，每组23例。观察组患者采用三维打印牙模型进行牙移植手术，其中男10例，女13例；年龄14～43岁，平均(27.52±7.10)岁。对照组患者采用传统牙移植手术，其中男7例，女16例；年龄16～44岁，平均(27.17±6.39)岁。本研究经合肥市口腔医院伦理委员会批准，所有患者均被告知手术风险、费用、时间，患者签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1器械和材料

CBCT(美亚SS-X9010DPro-三维E，中国)；三维打印机(RITON，瑞通激光金属打印机D-210，精度0.03 mm，中国)；钴铬合金(奥丹特Conalt钴铬合金粉，瑞典)；Mimics软件19.0(玛瑞斯三维打印技术有限公司，比利时)；45°仰角拔牙手机、微创拔牙挺、微创拔牙钳、颊拉钩等其他牙槽外科常用器械。

1.2.2手术方法

所有患者术前常规拍摄CBCT,获取患者术区及周围骨组织、重要解剖结构的三维影像资料。观察组，术前利用三维打印技术打印出供牙模型，术中利用牙模型进行牙槽窝的预备。对照组，采用传统牙移植手术方式即拔出供牙，利用供牙试植并预备牙槽窝。(1)三维打印牙模型(图1)：①将患者CBCT影像资料以DICOM格式导出，利用Mimics软件创建术区三维数字化模型。②由于牙体硬组织与周围骨组织密度不同，根据此原理在三维数字化模型上将供牙与牙周组织分隔开，创建出供牙等比三维数字化模型。③在此基础上，将牙根部分(釉牙骨质界至根尖)等比放大1 mm，以STL格式将数据导入三维打印机，打印供牙模型留待术中使用。④在三维数字化模型上进行术区的设计，模拟术后移植牙垂直向的位置、近远中向及唇舌向倾斜角度等。(2)牙移植手术步骤：患者术前3 d行全口龈上洁治术，并进行口腔卫生宣教，与此同时向患者告知术中风险、术后并发症，患者了解同意并签署手术知情同意书。术前20 min，患者口服头孢、替硝唑，浓替硝唑漱口液稀释后含漱3 min。常规消毒、铺巾，根据术区位置选择2%利多卡因和(或)4%阿替卡因进行局部麻醉。微创拔出患牙，牙槽窝内如有肉芽组织应当彻底清除。①观察组，将术前制作的三维打印牙模型植入受区牙槽窝内，观察牙模型的垂直向、近远中向、唇舌向位置是否到达预期位置，咬合关系、邻接关系是否合适，进行牙槽窝的预备，反复利用牙模型试植牙槽窝，直到模型牙能够较顺利到达预定位置并有一定的稳定性。牙槽窝预备完成后，微创拔出供牙并立即植入预备完成的牙槽窝内，调整供牙在牙槽窝内的位置，以达到预期的咬合及邻接关系。②对照组，先行将供牙拔出，利用供牙预备受区牙槽窝。“8”字缝合固定移植牙，缝合拔牙创口。拍摄CBCT观察供牙移植位置是否达到理想位置。对移植牙进行咬合关系的调整，避免移植牙咬合创伤。术后常规口服抗生素3～5 d，必要时可服用止痛药。告知患者术后注意事项并进行口腔卫生宣教。术后1周拆除缝线，将移植牙与邻牙用正畸金属丝固位。根尖发育完全的供牙在术后2～4周开始对移植牙行根管治疗[5]，树脂充填恢复移植牙咬合关系，6～8周拆除麻花丝固定装置。术后1、2、3、6、12个月随访进行临床及影像学观察。

A:将CBCT影像导入Mimics软件；B：Mimics软件设计供牙三维模型；C：三维打印供牙模型。

1.2.3观察指标

(1)术中观察：由同一医生记录供牙离体时间、手术操作时间(牙槽窝预备开始计时，供牙植入牙槽窝后结束计时)、供牙试植牙槽窝的次数。(2)移植牙存活率能够更为客观反映牙移植疗效[6]。移植牙存活：移植牙周围存在牙周膜间隙影像，移植牙无进展性牙根吸收或仅有少量牙根吸收的迹象，移植牙动度在正常范围内，无或少量附着丧失的迹象，无不适感，可正常行使功能；移植失败：移植牙周围无牙周膜间隙，牙根进展性吸收，牙齿动度为2～3度，叩诊异常，附着丧失(牙周袋形成)，有不适感，无法行使牙齿功能[7]。本研究采用移植牙存活率评估牙移植疗效，移植牙存活率为符合移植牙存活标准的病例数占随访总病例数的比例。(3)患者满意度调查：随访1年，采用患者满意度视觉模拟量表(VAS)调查移植牙存活患者的满意度[8]。内容包括6个问题，①咀嚼功能；②清洁方便程度；③舒适度；④移植牙是否已成为自身的一部分；⑤是否会推荐他人移植牙；⑥总体满意度。以视觉测量尺测量，在每个问题下置一条100 mm 刻度的直线，最左端为最差(评价0分)，最右端为最满意(评价100分)，由患者根据自身情况在直线刻度尺上标记，所对应处即为VAS满意度得分[9]。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 两组患者手术相关指标比较

观察组双根供牙14颗，单根9颗；对照组双根供牙11颗，单根12颗。观察组术中供牙离体时间为0.65～7.18 min，对照组术中供牙离体时间为1.72～27.41 min；观察组手术操作时间为26.03～52.29 min，对照组手术操作时间为24.92～84.94 min；观察组供牙试植次数为1～5次，对照组供牙试植次数为2～13次。两组患者术中供牙离体时间、手术操作时间及供牙试植次数比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组患者手术相关指标比较

2.2 两组患者移植牙存活率及主观满意度得分比较

术后随访1年，观察组随访总人数23例，移植牙存活23例，移植牙存活率100%；对照组1例失访，随访总人数22例，移植牙存活18例，移植牙存活率81.82%，两组患者移植牙存活率比较差异有统计学意义(P<0.05)。随访1年两组患者主观满意度中咀嚼功能、舒适度及总体满意度平均得分比较，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组患者主观满意度平均得分比较分)

2.3 典型病例

患者,女，22岁，37龋坏致髓室底穿无法保留，38与对颌牙无咬合关系，融合根，根长适宜，综合考虑后患者选择牙移植方案。移植术中采用三维打印牙模型进行牙槽窝预备，术后患者自我感觉良好，移植牙根管治疗后牙冠颜色略有加深。移植术中、术后临床及影像学观察，见图2。

A:术中利用牙模型试植;B:模型固定;C:根管治疗;D:12个月后复诊;E:术前CBCT;F:术后固定;G:术后根管治疗;H:术后12个月CBCT。

3 讨 论

自体牙移植作为生物学修复方式有其独到的优势。青少年缺牙患者，由于颌骨仍处于发育阶段，通常采取临时性修复待其成年再行永久修复，自体牙移植给此类患者提供了一个修复选择，移植牙可以协同颌骨发育并且起到维持或增加牙周骨量的作用[10-11]。在口腔科门诊中，经常会遇到患者下颌第二磨牙由于阻生的第三磨牙而发生根吸收、龋坏等，最终松动脱落或需拔除。此类患者临床上常需同时拔除第二、三磨牙，缺失的第二磨牙需择期再行修复。而采用自体牙移植可以在一次手术中完成患牙的拔除及对缺牙的植入，费用相对较低，患者也更易接受。

传统自体牙移植的方法是将自体供牙拔出后，利用供牙试植并调整受区牙槽窝，从而使得受区牙槽窝大小与供牙相适合。供牙牙周膜的状态影响着自体牙移植的成功与否，供牙离体时间的延长增加了牙周膜脱水及牙周膜细胞失活的风险，且反复的试植可使供牙牙周膜机械损伤风险提高，牙周膜缺损或失活使牙槽窝骨壁与根面直接接触导致移植牙根吸收或根固连而导致移植失败[12-13]。利用三维打印牙模型可精确地预备牙槽窝以适应供牙牙根形状，不需要先行拔出供牙，可减少供牙离体时间及试植次数从而提升移植牙的存活率。在进行三维打印牙的设计过程中，本研究将其牙冠牙合面设计得较牙合平面低，供牙植入预备好的牙槽窝后可避免过多地调牙合，同时将牙模型的根部等比放大约1 mm[14]，以便调整供牙牙根与受区牙槽窝骨壁间的距离。在进行自体牙移植时，医生在保护供牙的前提下，短时间、较为精确地预备牙槽窝是个难点。利用三维打印牙模型预备牙槽窝，医生在预备过程中更为便利、直观，预备效率提高，可减少自体牙移植手术操作时间，降低手术难度。

进行三维打印牙模型的制作时，会存在一定程度上的误差，不同打印方式打印出来的牙模型误差都在临床要求精度范围内[15-16]。常规的打印材料有树脂材料和金属材料。树脂材料轻便、廉价，但是不耐高温消毒，本研究采用钴铬合金这种金属材料来打印牙模型，此种金属生物相容性、强度较高，根尖不易变形，可高温高压消毒，造价较为低廉。

以往的研究中，鲜有对采用不同自体牙移植方式的患者的主观满意度进行比较，忽略了患者的主观感受。本研究创新性地采用VAS对两组患者随访1年后的满意度进行比较。结果表明，采用三维打印牙模型进行牙移植手术在咀嚼功能、舒适度、整体满意度方面有明显的优势。利用三维打印牙模型可方便对患者进行术前讲解，减轻患者心理负担，缩短手术时间。因此，患者自我感觉相对较为舒适、满意。

综上所述，三维打印牙模型不仅可以减少供牙损伤，提高移植牙存活率，还能降低手术难度，提高患者的满意度，值得临床推广应用。