3D打印技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用研究.pdf

第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 李雪莲 等 3D 打印技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用研究 65 3D 打印技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用研究 李雪莲1 徐 超2 吴亮颖3*(1.兰州市口腔医院牙周粘膜科，甘肃兰州 730000；2.甘肃省人民医院修复科，甘肃兰州 730000；3.兰州中医骨伤科医院，甘肃兰州 730000）摘 要 目的：评价 3D 技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用效果。方法：选取牙周病伴牙列缺损患者64 例，随机分为两组，各 32 例。观察组采用 3D 打印钴铬合金制作，对照组采用常规加工制作。分析两组修复体的初戴时间、满意度、修复效果及位点偏差。结果：观察组修复体初戴时间低于对照组（P0.05），满意度、边缘适应性均优于对照组（P0.05），位点的偏差值小于对照组（P0.05）。结论：3D 打印可摘局部义齿初戴时间短，患者满意度高，边缘适合性好，同时位点差值小，精度高，对牙周病伴牙列缺损有良好疗效，值得推广。关键词 3D 打印；牙周病伴牙列缺损；修复治疗；应用研究 Research on the application of 3D printing technology in the restoration treatment of periodontal disease with dentition defects Li Xuelian1;Xu Chao2;Wu Liangying3*(1.Periodontal Mucosa Department,Lanzhou Stomatological Hospital;2.Prosthodontics Department,Gansu Provincial Peoples Hospital,Lanzhou 730000,Gansu Province,China;3.Lanzhou traditional Chinese Medicine Hospital of orthopedics and Traumatology，Lanzhou 730000,Gansu Province,China.)Abstract Objective:Evaluate the application effect of 3D technology in the repair and treatment of periodontal disease with dentition defects.Methods:Select 64 patients with periodontal disease and dentition defect,Randomly divided into two groups,each with 32 cases.The observation group was made of 3D printed cobalt chromium alloy,while the control group was made of conventional processing.Analyze the initial wear time,satisfaction,repair effect,and site deviation of two sets of restorations.Result:The initial wear time of the observation group was lower than that of the control group(P0.05),and the satisfaction and marginal adaptability were better than those of the control group(P0.05).The deviation value of the site was smaller than that of the control group(P0.05).Conclusion:3D printed removable partial dentures have a short initial wear time,high patient satisfaction,good edge fit,small positional difference,high accuracy,and good therapeutic effect on periodontal disease with dentition defects,which is worth promoting.Key words 3D printing;Periodontal disease with dentition defects;reparative therapy;Applied research 收稿日期：2023-02-08 基金项目：兰州市科技计划项目（编号：2023-2-3）；甘肃省陇原青年创新创业人才项目 作者简介：李雪莲（1972-），女，兰州人，副主任医师，主要研究方向为 3D 打印技术在口腔医学中的临床应用*通讯作者：吴亮颖，副主任医师，Email： Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 66 牙周病作为口腔科常见性疾病,长期反复发作极易诱发牙列缺损，在口腔诊疗中，中老年群体中常见牙周病（periodontal disease，PD）伴牙列缺损的患者，牙列缺损不仅影响面部美观、咀嚼功能以及社交心理，同时还可引发如颌关系紊乱、牙齿移位等并发症1,2。牙列缺损的修复方式有多种，其中可摘局部义齿（removable partial denture，RPD）修复的应用占比较高，但存在固位不良、舒适度差以及美观等问题3。近年来数字化技术发展迅速，三维（three-dimensional，3D）打 印 技 术 通 过 计 算 机 辅 助 设 计 与 制 作（CAD/CAM）代替传统加工工艺，为口腔修复体制作提供了一种新方法，便于口腔医生制作更为精良的修复体4。该技术具有成本低、成型快、精度高、时间短、自动化生产模式等优势5，现已广泛应用于口腔外科和整形外科。目前 3D 打印模型与口内扫描制取数字化印模的应用均较少，3shape Trios 口内扫描仪能获取多层面动态连续拍摄及 3D 成像，而数据资料对时间的迁移变化不影响其精确度，很大程度上提高制取数字化印模的效率6。可摘局部义齿是临床常用修复牙周病伴有牙列缺损的一种途径，帮助患者快速的康复口腔生理功能，提高咀嚼效率。而可摘局部义齿支架通过 3D 打印钴铬合金制作在牙周病伴牙列缺损的临床应用尚未见。本研究旨在评价 3D 打印制作可摘局部义齿的临床应用效果，为 3D 打印技术在牙周病联合口腔修复多学科交叉方面的应用提供参考。1 资料和方法 1.1 一般资料 选取 2021 年 1 月2021 年 11 月在我院牙周科接受基础治疗的牙周炎伴牙列缺损患者 64 例。纳入标准：均为单颗前磨牙或磨牙可摘局部义齿修复患者，牙周炎伴上颌牙列缺损类型，2 度骨吸收表现、牙槽骨吸收不超过根长的 1/3，单侧缺隙均一致，修复牙齿符合可摘局部义齿修复的适应证5；口腔卫生良好，有较高的舒适、美观要求者；无进行性牙周疾病、能进行常规口腔卫生维护者；除主要缺牙间隙外的无其它缺牙间隙者；完成满意度调查表填写，能配合治疗、定期复查者；患者知晓并签署知情同意书。排除标准：余留牙中发生 III 度松动者；牙槽骨吸收到根尖 1/3 以上者；中途退出者；余留牙齿存在进行性牙周疾病者。按照随机数字表法分为观察组与对照组，每组 32 例。观察组采用 3D 打印制作可摘局部义齿，对照组采用常规临床方法加工制作可摘局部义齿。其中观察组男 18 例，女 14 例；年龄 3065 岁，平均（45.346.53）岁。对照组男19 例，女 13 例；年龄 3263 岁，平均（44.456.73）岁。两组一般资料比较差异无统计学意义（P0.05），均衡可比。本研究通过本院伦理委员会批准。2 方法 2.1 观察组采用 3D 打印制作可摘局部义齿 3D 扫描模型：根据可摘局部义齿设计原则，选择基牙并预备。通过基于印模/模型的 CAD/CAM 技术过渡到半数字化，用树脂蜡 3D 打印制作蜡型。采用 3shape Trios 口内扫描仪（3shape 公司，丹麦，最高精度达 16m）扫描工作模型，创建 3D 曲面数字化模型，在 CAD 中备用。CAD 与树脂铸型制作：观测工作模型：采用3shape Dental 系统自动观测工作模型，确定最佳就位道，利用与工作模型不同的颜色覆盖倒凹区，暴露卡环的倒凹区；设计固位网：在缺牙区确定固位网放置范围，并点击系统按钮后形成固位网，随后调整方向和位置；设计大连接体：通过系统自动形成腭板大连接体；设计牙合 支托及小连接体：通过系统按钮调整设计牙合 支托及小连接体，设置缓冲量；设计卡环：选择卡环类型，在基牙上绘制并调整卡环的厚度及宽度来确保最佳的固位效果；设计终止线、加强杆：通过雕刻工具进行支架主体结构细微调整，添加终止线、加强杆等，即可摘局部义齿支架的CAD，保存后导入 3D 打印机（Projet 3510 DP，美国，最高精度达 20m）进行树脂铸型制作，进入 3D 打印制作钴铬合金支架，打磨抛光，同时检查义齿支架表面有无裂纹、缺损等缺陷。使用 3D Shape 口外扫描仪 第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 李雪莲 等 3D 打印技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用研究 67扫描获取虚拟数据生成数字化模型，通过该系统软件设计出 RPD 支架，将保存的 STL 格式导入 3D 打印机获得支架包埋蜡型。常规包埋、铸造，由同一位技师处理获得最终试件。2.2 对照组常规可摘局部义齿制作 牙体比色、预备及排龈（若牙齿出现了龋洞并且伴有较明显疼痛感需做排龈）同观察组一致。采用树脂蜡为 3D 打印制作义齿的蜡型（Silky-Rock 4 型，美国 Whip.Mix 公司，购自上海迪繁贸易有限公司），常规加工制作可摘局部义齿，制作过程均由同一位技师完成。3 临床指标评估 3.1 两组患者进行义齿试戴和评价临床修复效果 由同一名主治医师进行修复体试戴、调整到患者满意用时为修复体初戴时间。3.2 满意度分析 两组患者均在最后 1 次复诊（总共复诊 3 次）时填写修复体满意度的调查问卷，主要侧重固位不良、舒适度差及美观问题进行综合评估。3.3 修复体评价8 由未参与修复过程的医生进行盲评修复体。两组均进行如下指标评估：外形：A 为表面外形正确，接触点紧；B 为表面外形不正确，接触点松；C 为修复体有缺陷，无邻接触点，基底材料显露。边缘适合性：A 为探针和肉眼都观察不出间隙；B 为肉眼可见间隙，但没有基地材料显露，而探针探有间隙；C 为探针和肉眼都可观察到有间隙，且基底材料显露，但是没有填充材料破裂。表面质地：A 为肉眼可见表面无粗糙面；B 为肉眼与探针均可见表面粗糙、缺损；C为肉眼与探针均可见表面呈斑点状、弹坑样缺损。3.4 可摘局部义齿模型偏差比较 3D 扫描仪对同一模型进行扫描制作义齿支架，获得 3D 外形尺寸数据进行 3D 模型重建，通过 Rapid Form软件比较与CAD模型重叠后前磨牙区、磨牙区、义齿后缘处位点的偏差值，通过最佳拟合算法进行3D 偏差分析。将支架的腭板大连接体数据一并导入Rapid Form 软件进行总体 3D 偏差分析（分别计算观察组和对照组的偏差值），比较二者的精度。4 统计学方法 采用 SPSS 19.0 软件行统计学分析，年龄、修复体初戴时间、前磨牙、磨牙区、义齿后缘处位点的偏差值用（s）表示，组间比较行 t 检验，性别、外形、边缘适合性、表面质地等级以及满意度用n(%)表示，组间比较行 2检验，P0.05 为有统计学意义。5 结果 5.1 可摘局部义齿修复体的初戴时间与满意度 比较 观察组可摘局部义齿修复体初戴时间明显短于对照组（P0.05），修复体满意度等级明显优于对照组（P0.05）（表 1）。表 1 两组患者的可摘局部义齿修复体初戴时间与满意度比较n(%)组别 例数初戴时间（min，s）修复体满意度 A 级 B 级 C 级 观察组 32 9.653.43 32（100.00）0（0.00）0（0.00）对照组 32 16.244.76 28（87.50）4（22.50）0（0.00）t 值/2值 6.353 4.266 P 值 0.000 0.038 5.2 可摘局部义齿修复体比较 观察组可摘局部义齿修复体边缘适合性等级明显优于对照组（P0.05）（表 2）。Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 68 表 2 两组患者的可摘局部义齿修复体比较n（%）组别 例数 外形 边缘适合性 表面质地 A 级 B 级 C 级 A 级 B 级 C 级 A 级 B 级 C 级 观察组 32 32(100.00)0(0.00)0(0.00)32(100.00)0(0.00)0(0.00)32(100.00)0(0.00)0(0.00)对照组 32 30(93.75)2(6.25)0(0.00)28(87.50)4(22.50)0(0.00)32(100.00)0(0.00)0(0.00)2值 2.064 4.266-P 值 0.151 0.038-5.3 可摘局部义齿模型偏差比较 观察组可摘局部义齿模型在前磨牙、磨牙区、义齿后缘处位点偏差值明显小于对照组（P0.05）（表3）。表 3 两组患者的可摘局部义齿模型的偏差比较（m，s）组别 例数 前磨牙 磨牙区 后缘 观察组 32 119.4566.25 134.7443.55 176.4456.75 对照组 32 225.2478.56 175.7455.27 231.2370.65 t 值 5.823 3.296 3.420 P 值 0.000 0.001 0.001 6 讨论 牙周病伴牙列缺损患者多伴牙龈萎缩、牙槽骨吸收、支持组织面积缩小等问题，成为影响修复的主要因素。对于有慢性牙周炎并伴有经济成本考虑、固定修复体或植入物禁忌症的部分无牙颌患者，可摘局部义齿是常见的选择9。传统的铸造局部义齿仍采用失蜡技术制造，其应用受技术人员、制作时间、程序错误及多次调整的限制10,11,16,17。当创伤或外科手术而导致头颈部损伤患者开口严重受限时，难以通过传统方法获得印模并制作可摘局部义齿12，13。目前，临床使用 3D 打印技术结合口内扫描方法制作牙列印模。通过这种方式，可在短时间内构建高精度的虚拟牙列，减少了制作修复体的程序和步骤14,15。此外，在口腔医学中 3D 打印的应用已较为成熟，现已广泛用于颌面外科、口腔正畸、口腔修复等学科领域。3D 打印技术的发展促进了金属可摘局部义齿的 CAD/CAM 生产，产品具有密合性好，制造简易，成本低及时间短等优点18。应用 CAD/CAM 技术设计牙科修复体临床应用更有效，可节省材料、时间和人力，且包括大规模生产的可能性19。与传统的牙科印模相比，数字化技术的应用已被证明具有更小的误差和更好的效率20。有研究表明，通过 CAD/CAM 技术结合 3D 打印设计虚拟可摘局部义齿框架制备钛合金框架，与传统方法对比，该集成系统可直接制作具有复杂图案的可摘局部义齿框架20。Hu 等21报道了使用口内扫描和3D 打印技术直接制造上颌骨可摘局部义齿金属框架的完整案例，证实了可接受的贴合度和令人满意的临床结果。最后提示可摘局部义齿金属框架的口内扫描和 3D 打印是传统印模和铸造技术的有用替代方案，特别是对于患有鼻阻塞或不耐受的患者。本研究使用3D 打印对牙周病伴牙列缺损患者制作可摘局部义齿支架，结果显示 3D 打印制作可摘局部义齿修复体初戴时间明显少于传统方法，修复体满意度等级明显更高，可摘局部义齿修复体在边缘适合性等级明显更高，在前磨牙、磨牙区、义齿后缘处位点的偏差值明显更小，体现了使用 3D 打印技术实现了可摘局部义齿的良好适应，大大减少了制作程序步骤，提升了修复体的精度和质量。综上所述，牙周病伴牙列缺损患者应用 3D 打印制作可摘局部义齿修复体初戴时间短，患者满意度高，边缘适合性等级优，同时在前磨牙区、磨牙区、义齿后缘处位点的偏差值小，精度高，对改善牙周病伴牙列缺损患者咀嚼功能具有积极意义，值得临床推广使用。参考文献 1 CHAND A,RONGHE B,BYAKOD G,et alRelationship 第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 李雪莲 等 3D 打印技术在牙周病伴牙列缺损修复治疗中的应用研究 69between inferior wall of maxillary sinus and maxillary posterior teeth using cone-beam computed tomography in healthy and chronic periodontitis patientsJ.J Indian Soc Periodontol,2017,21(6):466-472 2 ALOY-PROSPER A,PENARROCHA-OLTRA D,PENARROCHA-DIAGO M,et alPeri-implant hard and soft tissue stability in im plants placed simultaneously versus delayed with intraoral block bone grafts in horizontal defects:a retrospective case series studyJ.Int J Oral Maxillofac Implants,2016,31(1):133-141.3 鄢荣曾,骆丹媚,秦晓宇,等.3D 打印制作个性化下颌骨三维网状修复体支架数字化建模方法的研究J.中华口腔医学杂志,2016,51(5):280-285.4 邓滨,欧阳汉斌,黄文华.3D 打印在医学领域的应用进展J.中国医学物理学杂志,2016,33(4):389-392.5 阮雅烨,焦婷.可摘局部义齿支架数字化制作进展J.口腔材料器械杂志,2019,28(1):52-55.6 张楠,刘庆,刘娜,等.数字化印模对可摘局部义齿临床适合性的影响J.口腔医学研究,2019,35(01):72-75.7 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