3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用效果评价_田硕.pdf

收稿日期 2022-06-23；修回日期 2022-07-26基金项目内蒙古自治区卫生健康科技计划项目（202201547）；内蒙古自治区高等学校科学研究项目（NJZZ22160）；赤峰学院口腔医学一流学科建设专项项目（CFXYYLXK09）作者简介田硕（1984-），女，本科，副主任医师通信作者田硕，E-mail：c2023年版权归上海口腔医学编辑部所有3D 打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用效果评价田硕1,2，哈斯达来1,2，田拓1,2，潘文慧2（1.赤峰学院附属医院口腔科，内蒙古赤峰024000；2.赤峰学院口腔医学院，内蒙古赤峰024000）摘要目的：探讨3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用效果。方法：选取2018年1月2021年12月赤峰学院附属医院收集的82颗离体牙，以随机数字表法分实验组和对照组，各41颗。2组均行根管再治疗，对照组行传统开髓，实验组在3D打印数字化定位导板下精准开髓。比较2组冠部修复体损伤情况，记录开髓操作时间，统计2组根管内充填物去除情况、牙体组织抗折性能和并发症发生率。采用SPSS 18.0软件包对数据进行统计学分析。结果：实验组开髓孔面积与面总面积比值显著低于对照组（P0.05），开髓时间显著少于对照组（P0.05）、根管预备时间显著多于对照组（P0.05）；2组开髓与根管预备总时间相比，差异无统计学意义（P0.05）。实验组根管内充填物去除率显著高于对照组（P0.05）、破坏载荷值显著高于对照组（P0.05）。2组并发症发生率相比，差异无统计学意义（P0.05）。结论：3D打印数字化定位导板用于根管再治疗，可实现精准微创开髓，减少冠部修复体损伤，保留更多牙体组织，提高去除根管充填物效率及牙体组织的抗折性能。关键词根管再治疗；数字化定位导板；微创开髓中图分类号 R781.05文献标志码 ADOI:10.19439/j.sjos.2023.01.006Evaluation on application of 3D printing digital positioning guide in root canal retreatmentTIAN Shuo1,2,HASDALai1,2,TIAN Tuo1,2,PAN Wen-hui2.(1.Department of Stomatology,Affiliated Hospital of Chifeng University.Chifeng024000;2.School of Stomatology,Chifeng College.Chifeng 024000,Inner Mongolia Autonomous Region,China)Abstract PURPOSE:To explore the application of 3D printing digital positioning guide in root canal retreatment.METHODS:Eighty-two isolated teeth collected in Chifeng College Affiliated Hospital from January 2018 to December2021 were selected,and divided into experimental group and control group by random number table method,with 41 teethin each group.Both groups were given root canal retreatment.The control group underwent traditional pulpotomy,whilethe experimental group underwent precise pulpotomy under 3D printing digital positioning guide.The damage of the coro-nal prosthesis caused by pulpotomy was compared between the two groups,the time of pulpotomy was recorded,removal ofroot canal fillings in the two groups was counted,fracture resistance of the tooth tissue in the two groups was compared,and the incidence of complications in the two groups was recorded.SPSS 18.0 software package was used for statisticalanalysis of the data.RESULTS:The ratio of pulp opening area to total dental and maxillofacial area in the experimentalgroup was significantly lower than that in the control group(P0.05).The pulp opening time in the experimental group waslower than that in the control group(P0.05),and the root canal preparation time in the experimental group was signifi-cantly higher than that in the control group(P0.05).The removal rate of root canal filling in the experi-mental group was higher than that in the control group(P0.05).The failure load value of the experimental group was sig-nificantly higher than that of the control group(P0.05).CONCLUSIONS:Application of 3D-printed digital positioning guides in rootcanal retreatment can achieve precise and minimally invasive pulp opening,reduce damage to coronal restorations,pre-上海口腔医学2023年2月 第32卷第1期Shanghai Journal of Stomatology Vol32 No1 February,202328牙髓病、根尖周病是口腔科常见疾病，根管治疗是目前公认的高效治疗方法1。随着医疗技术的发展，根管治疗成功率不断提高，目前已达70%90%2。但是根管解剖形态复杂，根管充填不充分以及冠方封闭不严等，均可造成根管或根尖内微生物侵袭感染，导致根管治疗失败。有研究3显示，约14%16%患者初次牙髓根管治疗失败，需要根管再治疗。随着根管治疗技术的快速发展，显微镜、锥形束CT（CBCT）、数字化3D打印技术等逐渐用于口腔治疗，明显提高了非手术根管再治疗成功率。但目前国内外关于根管再治疗的研究多集中于原充填物的清除方法4-5及器械选择6-7方面，对于根管再治疗开髓洞形制备的研究较少。对于根管治疗后完成冠桥修复的患者而言，原有牙冠结构破坏，常规经冠修复体的开髓存在开髓洞形制备偏移或根管侧穿风险，即使冠修复体效果理想，也常需拆除冠类修复体后进行根管再治疗。传统根管再治疗开髓时通常充分敞开冠部，降低冠部弯曲度，最大限度获取冠部直线通路，开髓洞形往往导致过多健康牙体组织磨除。最新研究8-9指出，CBCT、计算机辅助设计和3D打印技术有助于精准开髓，可最大程度保留牙颈部周围牙本质。利用CBCT、计算机和3D打印技术制作根管3D打印数字化定位导板，可协助医师精准定位根管，但目前尚缺少3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用研究报道。本研究探讨3D数字化定位导板在根管再治疗中应用的可行性及效果，旨在为数字化导航根管治疗提供理论基础。1材料与方法1.1一般资料选取2018年1月2021年12月赤峰学院附属医院收集的82颗离体牙，以随机数字表法分实验组和对照组，各41颗。患者临床资料相比，差异无统计学意义（P0.05，表1）。本研究经医院医学伦理委员会审批通过（2022210）。纳入标准：离体牙患者年龄18岁；离体后牙根管治疗并行全瓷冠修复；下颌第一磨牙根管再治疗；牙冠、牙根完整；根尖发育完成；CBCT提示离体牙根管弯曲度20；下颌第一磨牙；离体牙患者知情同意。排除标准：牙根明显弯曲，根尖吸收、破坏；牙体龋坏、裂纹或严重磨损。1.2方法1.2.1开髓方法对照组给予传统开髓，直接在冠修复体面制备开髓洞形，揭净髓室顶，修整洞壁，形成可进入根管口的直线通路。实验组在3D打印数字化定位导板引导下精准于冠修复体制备开髓洞形，首先行CBCT扫描，收集轴向、颊舌向和近远中向根管系统数据，使用数字化Endo根管治疗软件重建牙三维模型，分析患牙各根管口位置、走向及髓腔深度等，顺根管冠方1/3设计定向杆（直径1 mm），向面延伸，出现交叉点，连接交叉点形成的图形为微创开髓洞形。将设计方案数据输入3D打印机，制作数字化定位导板树脂模型，在导板辅助引导下进行患牙精准微创开髓（图14）。1.2.2根管再治疗及牙体缺损修复开髓后，清理根管内充填物的所有离体牙，用10#K锉疏通根管并测定其工作长度。以机用TF镍钛锉行根管预备，预备至25#06锥度，1%NaClO溶液与17乙二胺图1治疗前的离体牙模型Figure 1 Isolated tooth model before treatment表1 2组临床资料比较（xs）Table 1 Comparison of clinical data between the two groups（xs）组别n性别（例）年龄（岁）体质量指数（kg/m2）男女对照组41231843.846.0323.851.74实验组41212045.367.2924.011.63t/2值0.1961.0290.430P值0.6580.3070.669serve more dental tissue,and improve the removal efficiency of root canal fillings and the fracture resistance of dental tis-sue,as well as performance,safety and reliability.Key words Root canal retreatment;Digital positioning guide;Minimally invasive pulpotomyShanghai J Stomatol,2023,32(1):28-32.田硕，等.3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用效果评价TIAN Shuo,et al.Evaluation on application of 3D printing digital positioning guide in root canal retreatment29四乙酸溶液各2 mL交替冲洗，拭干，垂直加压充填热牙胶。之后进行牙体缺损充填、粘接，以流动树脂垫底，充填3M P60树脂，光照、抛光，CBCT扫描，确定根管再治疗完善有效。1.2.3仿生处理于牙根外涂裹0.35 mm厚的一层蜡，采用藻酸盐材料制作牙根印模，将含有蜡的离体牙置于80 水中溶解，擦拭干净。将硅橡胶轻体注入藻酸盐印模，载入离体牙，轻体需包裹好牙根，获得模拟牙周膜。去除藻酸盐材料，使用自凝塑料，将牙根包埋并固定于PPR塑料管中保存。1.3观察指标1.3.1开髓对冠部修复体损伤2组在制备开髓洞形后，将牙置于显微镜下（英国Vision显微镜），得到离体牙面图，使用AutoCAD软件计算开髓孔面积/面总面积比值。1.3.2开髓操作时间记录2组开髓时间（对照组为开髓探查至根管口所需时间；实验组为固定好3D打印数字化定位导板后开髓检查至根管口所需时间，不包含定位导板固定所需时间）、根管预备时间及开髓+根管预备时间。1.3.3根管内充填物去除情况2组在制备开髓洞形后，行CBCT（美国锐珂公司cs9300 select系统）扫描，将结果导Mimics软件，计算根管剩余充填物体积，得到根管内充填物去除比率=(原充填物体积-剩余充填物体积)/原充填物体积100%。1.3.4抗折性能用万能试验机对不锈钢棒样品（直径6 mm左右）行垂直力静态加载，直到样品发生折裂。牙加载位置在颊尖舌斜面三角嵴中点（牙釉质面），方位和牙体长轴呈45，加载速率1.0 mm/min。统计每个样品发生牙体折裂时的载荷数值，记为破坏载荷值（值越高，提示牙体组织抗折性能越好）10。1.3.5并发症发生情况统计2组根管侧穿、器械分离和髓室底穿等并发症发生情况。1.4统计学处理采用SPSS 18.0软件包对数据进行统计学分析，计量资料以xs表示，组间比较采用t检验；计数资料以构成比或率（%）表示，组间比较采用检验。P0.05为差异有统计学意义。2结果2.12组开髓对冠部修复体损伤情况实验组开髓孔面积与面总面积比值为3.610.32，对照组为8.790.55，经t检验，2组差异有统计学意义（t=52.125，P=0.000）。2.22组开髓操作时间比较实验组开髓时间显著少于对照组（P0.05），根管预备时间显著多于对照组（P0.05）；2组开髓与根管预备总时间相比，差异无统计学意义（P0.05，表2）。表2 2组开髓操作时间比较（xs，min）Table 2 Operation time of pulpotomy in the two groups（xs，min）组别n开髓时间根管预备时间开髓+根管预备总时间对照组411.920.234.930.576.860.61实验组410.910.126.050.636.970.68t值24.9298.4410.771P值0.0000.0000.443图2模型CBCT扫描数据Figure 2 CBCT scan data of the models图3 3D数字化定位导板设计Figure 3 Design of 3D digital positioning guide图4制作完成的3D打印数字化定位导板Figure 4 Completed 3D printed digital positioning guide上海口腔医学2023年2月 第32卷第1期Shanghai Journal of Stomatology Vol32 No1 February,2023302.32组根管内充填物去除情况实验组根管内充填物去除率为（96.032.81）%，显著高于对照组的（83.964.67）%（t=14.180，P=0.000）。2.42组牙体组织抗折性能比较实验组破坏载荷值为（1.820.09）kN，显著高于对照组的（1.510.03）kN（t=20.923，P=0.000）。2.52组并发症情况2组并发症发生率相比，差异无统计学意义（P0.05，表3）。3讨论与初次根管治疗相比，根管再治疗难度增大。如何高效、安全清理根管内充填物、彻底消灭致病微生物，是根管再治疗首先面对的问题。根管内充填物表面可黏附细菌及感染物，根管内牙本质小管、侧支根、根管峡部等均可能成为致病菌定植部位。为保障根管再治疗成功，需彻底清除根管系统内的原充填物及感染源，重新获取根尖孔通路11。传统根管再治疗开髓多建立直线通道，通常出现髓腔“大开口”，过多健康冠部牙体组织被清除。此外，探查根管主要依据视觉检查及经验，耗时较长，也有遗漏根管的风险。在建立直线通路过程中，根管预备工具在具有一定弯曲度的根管中有伸直趋势，在根管预备过程中易导致根管偏移，增大侧穿风险。随着微创牙髓治疗理念的不断深入，越来越强调从患牙诊断至治疗全过程中保留更多牙体组织，以提高患牙的长期存留率12。数字化微创牙髓治疗通过预判根管位置，设计通路方向，可减少对患牙健康牙体组织的破坏，利用CBCT、计算机和3D打印技术制作根管3D打印数字化定位导板，可协助医师精准定位根管，准确引导根管再治疗的开髓，最大限度地保留健康牙体组织，降低根管再治疗过程中髓室底穿、根管侧穿等风险。本研究采用传统开髓与3D打印数字化定位导板做根管再治疗，通过冠部修复体的损伤情况及根管内充填物去除比率等数据分析，评价3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的效果，为数字化微创牙髓治疗提供理论依据。本研究发现，实验组开髓孔面积与牙面总面积比值低于对照组，提示3D打印数字化定位导板用于根管再治疗，可实现精准微创开髓，保留更多健康牙体组织。与传统开髓相比，实验组采用CBCT扫描患牙，可准确、清楚显示其复杂的根管系统12-13，得到可靠、全面的三维数字化信息。使用Endo根管治疗软件三维重建根管解剖结构，获取牙髓腔深度、根管口位置和根管直线通路等信息，便于临床医师探查根管，设计并实施最小开髓孔治疗通路，在3D打印数字化定位导板引导下实现精准微创开髓，获取足够小且可以完成根管再治疗的开髓孔，在特定切削范围内开髓操作，切削牙体组织量小，可保留更多健康牙体组织。实验组开髓时间少于对照组，根管预备时间多于对照组，2组开髓与根管预备总时间相比，差异无统计学意义，说明在3D打印数字化定位导板引导下微创开髓，找到根管口消耗时间短于传统开髓方法；然而，实验组开髓孔与及根管口属于非直线通路，髓腔无法完全暴露，影响根管预备过程，使得实验组根管预备时间长于对照组，但总体而言，2组开髓+根管预备总时长无显著差异。本研究还显示，实验组根管内充填物去除率高于对照组，说明3D打印数字化定位导板可更有效去除根管充填物。本研究采用CBCT扫描导入Mimics软件评价根管原有充填物去除效果，该方法既不破坏样本，又能从三维角度分析根管系统，准确性较高14。本研究发现，除器械去除根管充填物及对根管壁上牙胶清理外，自身的根管系统解剖因素也有很大关系。Ahmed等15的研究发现，多数根管呈椭圆或不规则形，根管内壁约40%区域是机械锉清除盲区。在3D打印数字化定位导板引导下，不仅可在患牙的横截面及锥度范围内机械清除，还可在导板引导下进入根管系统清除盲区，进而更有效去除根管充填物。实验组破坏载荷值高于对照组，提示3D打印数字化定位导板用于根管再治疗可增强牙体组织的抗折性能。传统开髓需要暴露根管口，便于器械在可视范围内进入根管腔，会过多清除牙体组织，造成牙体组织的抗折性能降低。Santosh等16研究指出，牙抗折性能降低和开髓洞形、边缘嵴完整性、窝洞侧壁数量等关系密切。实验组采用数字化软件精准微创开髓，对健康牙体组织破坏更小，保留了更多表3 2组并发症发生情况n(%)Table 3 Total incidence of complications in the two groupsn(%)组别n根管侧穿器械分离合计对照组411（2.44）1（2.44）2（4.88）实验组410（0.00）1（2.44）1（2.44）2值0.346P值0.556田硕，等.3D打印数字化定位导板在根管再治疗中的应用效果评价TIAN Shuo,et al.Evaluation on application of 3D printing digital positioning guide in root canal retreatment31包括颈周牙本质在内的健康牙体组织，大量咬合压力可经颈周牙本质传递至牙根17，增强牙体组织抗折性能，降低牙折裂风险。但本研究为离体牙体外实验，临床实际情况如何，仍需进一步探讨。综上所述，3D打印数字化定位导板用于根管再治疗，可实现精准微创开髓，减少冠部修复体损伤，保留更多牙体组织，提高去除根管充填物效率及牙体组织的抗折性能，安全可靠。本研究存在不足之处，纳入对象有限，为单中心研究，后期将扩大样本量，做进一步研究。利益冲突声明：无。作者贡献声明：田硕负责实验设计、实施及论文撰写；哈斯达来、田拓负责数据整理、统计学分析；潘文慧负责数字化定位导板制作。参考文献1Kosan E,Prates-Soares A,Blunck U,et al.Root canal pre-treat-ment and adhesive system affect bond strength durability of fiberposts ex vivoJ.Clin Oral Investig,2021,25(11):6419-6434.2Zamparini F,Pelliccioni GA,Spinelli A,et al.Root canal treat-ment of compromised teeth as alternative treatment for patientsreceiving bisphosphonates:60-month results of a prospectiveclinical studyJ.Int Endod J,2021,54(2):156-171.3Essam O,Boyle 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February,202332