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3D打印种植导板对单颗牙缺失病人的精准度及美学效果的影响

田瑞雪 路晓淼 赵莉莉 谢小飞

引用本文:
Citation:

3D打印种植导板对单颗牙缺失病人的精准度及美学效果的影响

    作者简介: 田瑞雪(1985-), 女, 硕士, 主治医师
    通讯作者: 路晓淼, luxmiao@sina.com
  • 基金项目:

    蚌埠医学院自然科学重点项目 2021byzd136

    蚌埠市级科技创新指导类项目 20200340

    安徽省高校自然科学研究重点项目 KJ2021A0790

  • 中图分类号: R782.12

Effect of 3D printing implant guide on accuracy and aesthetic effect of patients with single tooth loss

    Corresponding author: LU Xiao-miao, luxmiao@sina.com ;
  • CLC number: R782.12

  • 摘要: 目的研究3D打印种植导板对单颗牙缺失病人的精准度及美学效果的影响。方法选择60例单颗牙缺损病人作为研究对象,用随机数表法将其分为观察组和对照组,各30例。对照组使用传统种植导板,观察组使用3D打印种植导板。计算2组2D平面上种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离距离;计算2组3D平面上种植体在近远中向、颊舌向的偏离角度;观察2组牙体颜色、形态、边缘着色和密合度的评级;观察并记录2组种植牙后2周内的不良事件发生情况。结果观察组种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向、垂直向的偏离距离明显比对照组小(P < 0.01);观察组在近远中向、颊舌向的偏离角度均明显比对照组小(P < 0.01);观察组种植牙的颜色、形态、边缘着色和密合度方面级别A的病人比对照组多(P < 0.05);观察组不良事件总发生率比对照组低(P < 0.05)。结论与传统种植导板相比,使用3D打印种植导板能够缩小种植牙的偏离距离和角度,并在种植牙的颜色、形态和边缘着色方面有更高的评价,具有推广价值。
  • 表 1  2组一般资料比较[n;百分率(%)]

    分组 n 年龄/岁 病程/月 体质量指数/(kg/m2) 单颗牙缺失类型
    前牙 前磨牙
    观察组 30 46.83±8.72 18(60.00) 12(40.00) 6.37±2.84 22.61±3.26 19(63.33) 11(36.67)
    对照组 30 49.28±9.25 16(53.33) 14(46.67) 6.92±2.65 22.95±3.76 17(56.67) 13(43.33)
    χ2 1.06* 0.27 0.78* 0.37* 0.28
    P > 0.05 > 0.05 > 0.05 > 0.05 > 0.05
    *示t
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    表 2  2组术后种植体偏离距离比较(x±s;mm)

    分组 n 种植体顶部 种植体中部
    近远中向 颊舌向 垂直向 近远中向 颊舌向 垂直向
    观察组 30 0.31±0.08 0.23±0.06 0.39±0.11 0.22±0.07 0.18±0.05 0.31±0.12
    对照组 30 0.82±0.26 0.76±0.24 0.64±0.19 0.84±0.36 0.87±0.29 0.68±0.24
    t 10.27 11.73 6.24 9.26 12.84 7.55
    P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01
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    表 3  2组术后种植体角度偏离角度比较(x±s)

    分组 n 近远中向偏离角度/(°) 颊舌向偏离角度/(°)
    观察组 30 2.96±1.02 3.12±1.26
    对照组 30 4.58±1.49 5.09±1.48
    t 4.91 5.55*
    P < 0.01 < 0.01
    *示t
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    表 4  2组术后美学效果比较[n;百分率(%)]

    分组 n 颜色 形态 边缘着色 密合度
    A B C A B C A B C A B C
    观察组 30 28(93.33) 2(6.67) 0(0.00) 29(96.67) 1(3.33) 0(0.00) 28(93.33) 2(6.67) 0(0.00) 30(100.00) 0(0.00) 0(0.00)
    对照组 30 20(66.67) 8(26.67) 2(6.67) 22(73.33) 6(20.00) 2(6.67) 21(70.00) 5(16.67) 4(13.33) 24(80.00) 4(13.33) 2(6.67)
    Zc 2.58 2.52 2.38 2.54
    P < 0.01 < 0.05 < 0.05 < 0.05
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    表 5  2组术后不良事件情况比较[n; 百分率(%)]

    分组 n 外力脱落 食物嵌塞 表面缺损 龋齿 牙髓反应 牙龈反应 总发生 χ2 P
    观察组 30 0(0.00) 1(3.33) 1(3.33) 0(0.00) 1(3.33) 1(3.33) 4(13.33) 4.36 < 0.05
    对照组 30 1(3.33) 3(10.00) 2(6.67) 1(3.33) 2(6.67) 2(6.67) 11(36.67)
    合计 60 1(1.67) 4(6.67) 3(5.00) 1(1.67) 3(5.00) 3(5.00) 15(25.00)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-30
  • 录用日期:  2021-10-30
  • 刊出日期:  2023-03-15

3D打印种植导板对单颗牙缺失病人的精准度及美学效果的影响

    通讯作者: 路晓淼, luxmiao@sina.com
    作者简介: 田瑞雪(1985-), 女, 硕士, 主治医师
  • 蚌埠医学院第一附属医院 口腔科, 安徽 蚌埠 233004
基金项目:  蚌埠医学院自然科学重点项目 2021byzd136蚌埠市级科技创新指导类项目 20200340安徽省高校自然科学研究重点项目 KJ2021A0790

摘要: 目的研究3D打印种植导板对单颗牙缺失病人的精准度及美学效果的影响。方法选择60例单颗牙缺损病人作为研究对象,用随机数表法将其分为观察组和对照组,各30例。对照组使用传统种植导板,观察组使用3D打印种植导板。计算2组2D平面上种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离距离;计算2组3D平面上种植体在近远中向、颊舌向的偏离角度;观察2组牙体颜色、形态、边缘着色和密合度的评级;观察并记录2组种植牙后2周内的不良事件发生情况。结果观察组种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向、垂直向的偏离距离明显比对照组小(P < 0.01);观察组在近远中向、颊舌向的偏离角度均明显比对照组小(P < 0.01);观察组种植牙的颜色、形态、边缘着色和密合度方面级别A的病人比对照组多(P < 0.05);观察组不良事件总发生率比对照组低(P < 0.05)。结论与传统种植导板相比,使用3D打印种植导板能够缩小种植牙的偏离距离和角度,并在种植牙的颜色、形态和边缘着色方面有更高的评价,具有推广价值。

English Abstract

  • 牙体缺失是临床常见的口腔问题,牙体缺失不仅会影响病人的咀嚼功能,而且有损口腔的美观性,会损害牙髓和牙周组织,还可能对病人的语言、面部造成影响[1-2]。种植牙修复是临床针对牙体缺失的常用修复方法,但种植牙对病人身体条件有严格要求,包括缺损部位的骨量和骨密度、咬合关系、全身情况等,因此种植牙修复对部分病人来说并非首选[3-4]。但种植牙修复兼顾功能性和美观性,受到病人的普遍青睐,也是许多临床医师主推的方案[5]。在种植牙修复中运用3D打印技术后,过去许多问题得到了解决,如传统种植导板的材料和石膏模型的变形问题,3D打印技术既保留了虚拟模型数据,又有实物模型[6]。本研究观察3D打印种植导板在种植牙修复单颗牙缺损中的应用价值。现作报道。

    • 选择2017-2020年我院收治的60例单颗牙缺损病人作为研究对象,用随机数表法将其分为观察组和对照组,各30例。2组基本资料比较具有可比性(P < 0.05)(见表 1)。本研究经我院伦理委员会批准。

      分组 n 年龄/岁 病程/月 体质量指数/(kg/m2) 单颗牙缺失类型
      前牙 前磨牙
      观察组 30 46.83±8.72 18(60.00) 12(40.00) 6.37±2.84 22.61±3.26 19(63.33) 11(36.67)
      对照组 30 49.28±9.25 16(53.33) 14(46.67) 6.92±2.65 22.95±3.76 17(56.67) 13(43.33)
      χ2 1.06* 0.27 0.78* 0.37* 0.28
      P > 0.05 > 0.05 > 0.05 > 0.05 > 0.05
      *示t

      表 1  2组一般资料比较[n;百分率(%)]

    • (1) 全身健康状况良好,无种植牙禁忌;(2)单颗前牙或前磨牙缺损;(3)缺损部位骨量和骨密度适中;(4)咬合关系正常,对颌牙和邻牙完整;(5)病人及其家属知情同意。

    • (1) 有其他口腔问题,如牙齿松动、根尖周炎、牙周炎、牙龈撕裂等;(2)口腔卫生较差,检测出血;(3)合并全身系统性疾病;(4)有心理或精神疾病,难以配合研究。

    • 对照组使用传统种植导板。首先制作种植模型,制作方法: 制作并收集病人牙列印模,用石膏灌制模型;对模型进行修整,将人工牙排列在缺牙的模型上,翻制2个模型;对模型充填倒凹处理后,将处理后的模型放入抽真空压膜机中,再使用透明树脂薄膜压制2个导板。一个导板起到确定种植体植入方向和位置的作用,另一个导板与前一个保持同样的方向和角度。在导板的颊侧打孔并置入牙胶,将此导板作为放射性导板;使用口腔锥体束分别对放射性导板和带有放射性导板的模型进行扫描。使用Mimics软件进行3D建模;以放射性导板表现的咬合关系为依据放置模拟种植体,以此检测种植导板的精准度。

    • 观察组使用3D种植打印导板。首先设计种植导板,手术前使用锥体束对病人颌部面进行扫描,对病人的颌骨和牙列进行3D建模,根据病人牙列缺失的具体情况,使用Galileos Implant设计虚拟种植体的尺寸并进行放置;模拟种植体的植入路径,选取植入孔道。在3D打印机内输入之前设置好的数字种植导板,根据生成的支持文件进行种植导板的3D打印。2组的种植导板制作完成后,参照病人的具体情况设计种植牙的尺寸,行局部麻醉后,切开黏骨膜瓣,植入种植体导板,根据导板依次备洞,置入适合病人尺寸的种植体。

    • (1) 种植体的精准度。病人植入种植牙后,再次进行锥体束扫描,使用Mimics进行3D建模,并使用该软件将术前和术后模型配准,以术前设置的虚拟种植体为标准计算手术前后种植体坐标值的差距,计算2D平面上种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向和垂直向的偏离距离,计算3D平面上种植体近远中向、颊舌向的偏离角度。(2)种植体美学效果。根据美国公共健康协会修正标准[7](USPHS)对病人牙体进行美学效果评估,USPHS从牙体的颜色、形态、边缘着色和密合度进行评价。颜色: 医患双方都对种植牙颜色满意为A级;医患双方对颜色基本满意为B级;医患有一方对种植牙颜色不满意为C级。形态: 牙体完整无裂纹、无折断为A级;牙体开裂或折断为B级;牙体松脱为C级。边缘着色: 牙体组织间无染色或颜色改变情况为A级;牙体轻微变色但未向牙髓腔蔓延为B级;牙体变色并向牙髓腔渗入为C级。密合度: A级,边缘紧密,用探针轻微划过无卡针;B级,边缘有裂隙但并未暴露牙本质,探针划过会卡针;C级,修复体与牙体结合处可见明显裂隙,牙本质露出或基底暴露。(3)观察种植牙术后2周内不良事件发生情况。

    • 采用t(或t′)检验、χ2检验和非参数秩和检验。

    • 观察组种植体顶部和中部在近远中向、颊舌向、垂直向的偏离距离比对照组小,差异均有统计学意义(P < 0.01)(见表 2)。

      分组 n 种植体顶部 种植体中部
      近远中向 颊舌向 垂直向 近远中向 颊舌向 垂直向
      观察组 30 0.31±0.08 0.23±0.06 0.39±0.11 0.22±0.07 0.18±0.05 0.31±0.12
      对照组 30 0.82±0.26 0.76±0.24 0.64±0.19 0.84±0.36 0.87±0.29 0.68±0.24
      t 10.27 11.73 6.24 9.26 12.84 7.55
      P < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01

      表 2  2组术后种植体偏离距离比较(x±s;mm)

    • 观察组在近远中向、颊舌向的偏离角度比对照组小,差异均有统计学意义(P < 0.01)(见表 3)。

      分组 n 近远中向偏离角度/(°) 颊舌向偏离角度/(°)
      观察组 30 2.96±1.02 3.12±1.26
      对照组 30 4.58±1.49 5.09±1.48
      t 4.91 5.55*
      P < 0.01 < 0.01
      *示t

      表 3  2组术后种植体角度偏离角度比较(x±s)

    • 观察组种植牙的颜色、形态、边缘着色和密合度方面级别A级的病人比对照组多,差异有统计学意义(P < 0.05~P < 0.01)(见表 4)。

      分组 n 颜色 形态 边缘着色 密合度
      A B C A B C A B C A B C
      观察组 30 28(93.33) 2(6.67) 0(0.00) 29(96.67) 1(3.33) 0(0.00) 28(93.33) 2(6.67) 0(0.00) 30(100.00) 0(0.00) 0(0.00)
      对照组 30 20(66.67) 8(26.67) 2(6.67) 22(73.33) 6(20.00) 2(6.67) 21(70.00) 5(16.67) 4(13.33) 24(80.00) 4(13.33) 2(6.67)
      Zc 2.58 2.52 2.38 2.54
      P < 0.01 < 0.05 < 0.05 < 0.05

      表 4  2组术后美学效果比较[n;百分率(%)]

    • 观察组不良事件总发生率比对照组低,差异有统计学意义(P < 0.05)(见表 5)。

      分组 n 外力脱落 食物嵌塞 表面缺损 龋齿 牙髓反应 牙龈反应 总发生 χ2 P
      观察组 30 0(0.00) 1(3.33) 1(3.33) 0(0.00) 1(3.33) 1(3.33) 4(13.33) 4.36 < 0.05
      对照组 30 1(3.33) 3(10.00) 2(6.67) 1(3.33) 2(6.67) 2(6.67) 11(36.67)
      合计 60 1(1.67) 4(6.67) 3(5.00) 1(1.67) 3(5.00) 3(5.00) 15(25.00)

      表 5  2组术后不良事件情况比较[n; 百分率(%)]

    • 随着社会的高速发展,在物质生活不断丰富的时代背景下,人们越来越注重维护自身的外在形象,口腔美容是其中一个重要的环节[8]。牙外伤、磨牙和不良咀嚼造成的磨损、龋病等因素都可能造成牙体缺损,牙体缺损不仅影响美观,还会对病人的生活质量造成影响,在众多牙体修复的方法中,可摘局部义齿对牙周影响较大,还可能对基牙形成慢性损伤,而且需要反复摘取、安装,因此应用较少;固定义齿应用较广,但可能磨除缺损部位两侧的健康牙体组织,部分病人还会出现义齿脱落的情况[9-11]。种植牙技术虽有严格的适应证,但由于在功能性和美观性方面有较大优势,更容易受到病人青睐[12]

      本研究显示,与对照组相比,观察组修复体的偏离距离和偏离角度均比较小,提示3D打印种植导板能够提高种植牙的精准度。制作种植导板是种植牙修复中的关键环节,采用不同方法制作的种植导板对精准度的影响也有差异[13]。传统种植导板的制作方法比较简单,对特殊设备的依赖性不高,但牙体缺损处的骨组织结构无法明确,易导致修复完成后种植体出现较大偏差[14-15]。因而置入种植体时对临床医师的技术和经验要求较高。另外,传统种植导板的制作过程也容易导致精准度下降,如石膏模型可能变形,在石膏模型多次翻制的过程中也容易产生较大误差,使用抽真空压膜机压膜可能导致制作的模型和实际牙体的匹配度偏低[16-17]。种植体修复手术中种植导板的不稳定性也会影响精准度。与传统种植导板相比,3D打印种植导板具有多方面优势,将牙体缺损处的解剖情况纳入考量范围,利用数字加工和数字影像技术显著提高了精准度。随着科学技术尤其是数字化技术在医疗行业中的广泛应用,降低了3D打印种植导板的成本,这促进了3D打印技术在种植体修复中的应用,也让更多病人在修复缺损牙体时对牙种植的接受度更高[17-18]。3D种植导板使用锥体束扫描牙根缺失部位,再用建模软件对牙体、牙根进行3D建模,对病人牙槽骨形状进行分析,并观察神经分布情况,再对种植体位置进行设定。3D打印种植导板使用软件模拟种植体与上颌窦或下齿槽神经管的距离,并在此基础上额外留出空间保持安全距离,在此基础上制作的种植导板能够保证较高的精准度[19]

      本研究显示,与对照组相比,观察组在修复体颜色、形态、边缘着色和密合度方面评价为A级的病人均比较多,并且观察组术后2周内不良事件较少,提示3D打印种植导板具有较好的美学效果并能降低不良事件发生率。接受种植体修复的病人会首先接受牙体缺损处骨量和骨密度的检测,接受种植体修复的病人缺损部位的骨量和骨密度较为稳定,一般不易发生脱落,而对照组密合度评价为A的病人较观察组少并且术后有1例外力松脱,其原因可能是传统种植导板的精密度不如3D打印种植导板,修复体和牙体结合的部位可能有缝隙,或者与两侧的健康牙体形成磨损,从而导致修复体形态不佳和边缘着色等情况,也容易出现食物嵌塞、外力脱落和表面缺损等不良事件[20]

      综上,3D打印种植导板用于单颗牙缺失病人的种植体修复能够提高精准度和美学效果,具有推广价值。

参考文献 (20)

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