ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架的牙合接觸模擬精度的研究

陳 磊，高 嵐，王 璞，懷海麗，廉云敏

（河北醫科大學第二醫院口腔修復科，河北石家莊050000）

·論 著·

ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架的牙合接觸模擬精度的研究

陳 磊，高 嵐，王 璞，懷海麗，廉云敏

（河北醫科大學第二醫院口腔修復科，河北石家莊050000）

目的探討采用ARCUSdigma下頜運動記錄儀測量參數調節PROTARevo 7型牙合架所模擬的人體牙合接觸精度。方法在河北醫科大學研究生中征集24名受試者，采用前期開發的虛擬顱頜運動仿真系統（VirDMF System）比較ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架模擬的下頜運動與受試者的下頜運動，分析牙尖參考點運動軌跡之間的差異：側方運動的水平偏移角度、側方運動的垂直咬牙合差異、前伸運動的矢狀高度差異。結果水平偏移角度在工作側下頜第二磨牙處最大（14.80±1.24）°，其中5例樣本水平偏移角度大于20°。垂直咬牙合差異在工作側下頜第二磨牙處最大（191±10）μm，其中1例樣本垂直咬牙合差異大于300μm。矢狀高度差異在第一前磨牙處最大（151±12）μm，其中7例的樣本矢狀高度差異大于200μm。結論ARCUSdigma-PROTARevo7型牙合架牙合接觸模擬精度在臨床可接受范圍內，為臨床中牙合架的選擇和使用提供了參考。

牙合架；牙合接觸；頜關系記錄

一般采用牙合架模擬患者的靜態和動態咬牙合接觸，輔助修復體牙合面形態的制作，以免引起牙合干擾而觸發咀嚼系統功能紊亂［1－2］。Proeschel等［3］提出

一種簡單的牙合架調節參數記錄方法：采用超聲下頜運動記錄儀測量下頜運動，通過軟件計算牙合架的所有個性化參數；通過測量運動時所采用的牙合叉直接將石膏模型轉移至牙合架。本試驗采用前期開發的虛擬顱頜運動仿真系統（VirDMF System，簡稱仿真系統），比較ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架所模擬的下頜運動與受試者的下頜運動，通過分析牙尖參考點的運動軌跡之間的差異，評價采用該方法體外模擬牙合接觸的精度。

1 資料與方法

1．1 研究對象：在河北醫科大學研究生中征集24名受試者，男性13例，女性11例，年齡21～32歲，平均（24.1±0.40）歲。納入標準包括一般健康狀況良好，無咀嚼系統的肌肉、骨骼、關節疾病既往史；下頜開口型正常，開閉運動中側方偏離小于2 mm，最大開口度大于40 mm（包括覆牙合），最大前伸、最大側方運動幅度大于7 mm；牙列完整，無第三磨牙或已拔除，安氏Ⅰ類牙合，覆牙合覆蓋正常；無齲病，無充填物、冠、橋等修復體，牙合面無明顯磨耗，牙周狀況良好。試驗前所有受試者知情同意并簽署知情同意書。

1．2 材料與設備：硅橡膠印模材料3M ESPE Express（美國3M公司）；Die-StoneⅢ型石膏（德國Heraeus Kulzer公司）；硅橡膠牙合記錄材料O-Bite（德國DMG公司）；PROTARevo 7型牙合架（德國KaVo公司）；ARCUSdigma超聲下頜運動測量儀（德國KaVo公司）；ATOSⅡSO型三維掃描儀（德國GOM公司）；Geomagic 8.0軟件（美國Raindrop公司），VirDMF System虛擬顱頜運動仿真系統。

1．3 試驗方法

1．3．1 測量受試者的下頜運動，獲取牙合架調節參數

1．3．1．1 制取印模：制取上、下頜的硅橡膠印模并灌注石膏模型，在模型底座上貼三維掃描的參考點［4］。

1．3．1．2 制作牙合叉的硅橡膠牙合記錄：在牙合叉表面的前部、左后、右后三點注射O-Bite硅橡膠牙合記錄材料，將其就位于口內，借助于牙合平面板使其平行于眶耳平面。

1．3．1．3 記錄受試者的下頜運動：受試者垂直坐于牙科綜合治療椅，頭部無固定或支撐。將ARCUSdigma安置于受試者的頭部，并調節至“Articulator Adjustment”功能狀態。采用帶有硅橡膠牙合記錄的牙合叉測量上頜的位置，接著記錄下頜的位置。最后，依次記錄3次牙尖引導的前伸運動、3次牙尖引導的右側方運動、3次牙尖引導的左側方運動。

1．3．1．4 獲取牙合架調節參數：將記錄的下頜運動數據導入ARCUSdigma的計算機軟件中，自動計算并輸出個性化的牙合架調節參數。

1．3．2 測量牙合架模擬的下頜運動

1．3．2．1 上、下頜模型轉移至牙合架：將牙合叉和轉移臺固定于牙合架的下頜體。接著，將上頜模型放置于牙合叉的硅橡膠牙合記錄上，將上頜模型固定于上頜體。最后，根據牙尖交錯位將下頜模型轉移至下頜體。

1．3．2．2 調節PROTARevo 7型牙合架：根據ARCUSdigma計算機軟件輸出的參數調節牙合架，參數包括矢狀髁導斜度、班尼特角、迅即側移、Shift角、矢狀前導、側方前導。

1．3．2．3 測量牙合架模擬的下頜運動：將ARCUSdigma固定在牙合架上，用“Articulator Adjustment”模式記錄牙合架所模擬的下頜運動，測量步驟同受試者下頜運動的測量。操作者用手控制牙合架模擬下頜運動［5］。

1．3．3 三維掃描模型確定坐標系：掃描上頜模型、下頜模型及牙合叉，然后確定ARCUSdigma所記錄的下頜運動數據的坐標系［4－5］。

1．3．4 仿真系統模擬體內、體外下頜運動：將ARCUSdigma所測量的受試者下頜運動數據（體內數據）和牙合架運動數據（體外數據）導入計算機軟件，分別輸出并保存。接著，將兩套數字牙列和體內、體外運動數據輸入仿真系統，模擬兩者的下頜運動。

1．4 數據分析：在下頜牙列的牙合面選擇8個參考點，第一、第二磨牙近中頰尖頂，第一、第二前磨牙頰尖頂。比較牙合架模擬的牙尖參考點的運動軌跡與受試者的牙尖參考點運動軌跡之間的差異，即側方運動的水平偏移角度、側方運動的垂直咬牙合差異、前伸運動的矢狀高度差異。側方運動的水平偏移角度，牙尖在水平面上線性位移3mm時，2個軌跡之間的夾角。側方運動的垂直咬合差異，牙尖在水平面上線性位移3mm時，兩個軌跡在垂直方向的距離。前伸運動的矢狀高度差異，牙尖在矢狀面上水平線性位移3mm時，2個軌跡之間的垂直距離。

1．5 統計學方法：應用SPSS 13.0軟件進行數據分析，計量資料以±s表示，采用F檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2．1 水平偏移角度：在工作側，第二磨牙的水平偏移角度最大（14.80±1.24）°，第一前磨牙水平偏移角度最小（10.90±1.07）°，隨著牙位的前移，水平偏移角度有遞減趨勢；第二磨牙與第二前磨牙、第二磨牙和第一前磨牙、第一磨牙與第一前磨牙之間的差異有統計學意義（P＜0.05）。在非工作側，第二磨牙的水平偏移角度最大（13.2±1.06）°，第一前磨牙水平偏移角度最小（10.0±0.86）°，隨著牙位的前移水平偏移角度同樣遞減；第二磨牙與第一前磨牙、第一磨牙與第二前磨牙、第二前磨牙與第一前磨牙之間的差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。各牙尖參考點運動軌跡的水平偏移角度的頻數分布在工作側5例（22.2％）樣本的第二磨牙水平偏移角度大于20°，第一前磨牙該比率減少為8.3％；在非工作側7例（19.4％）樣本的第二磨牙水平偏移角度大于20°，第一前磨牙該比率減少為2.8％。

2．2 垂直咬牙合差異：在工作側，第二磨牙的垂直咬牙合差異最大（191±10）μm，第一前磨牙垂直咬牙合差異最小（135±14）μm，隨著牙位的前移，垂直咬牙合差異有遞減趨勢；第二磨牙與第二前磨牙、第二磨牙與第一前磨牙之間的差異有統計學意義（P＜0.05）。在非工作側，第二磨牙的垂直咬牙合差異最大（189±13）μm，第一前磨牙垂直咬牙合差異最小（134±12）μm，隨著牙位的前移垂直咬牙合差異遞減；第一磨牙與第二磨牙、第一前磨牙與第二前磨牙之間的差異有統計學意義（P＜0.05）。各牙尖參考點運動軌跡的垂直咬牙合差異的頻數分布在工作側1例（5.6％）樣本的第二磨牙垂直咬牙合差異大于300μm，第一前磨牙該比率減少為0；非工作側所有牙的垂直咬牙合差異均小于300μm。

2．3 矢狀高度差異：第二磨牙的矢狀高度差異最小（105±10）μm，第一前磨牙矢狀高度差異最大（151±12）μm，隨著牙位的前移，矢狀高度差異有遞增趨勢，第二磨牙與其他各牙之間的差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。各牙尖參考點運動軌跡的矢狀高度差異的頻數分布為1例（5.6％）受試者的第二磨牙的矢狀高度差異大于200μm，第一前磨牙該比率增大為19.4％。

表1 牙合架與受試者的各牙尖參考點的運動軌跡之間的差異Table 1 Difference between motion paths of reference points in articulator and sub jects（n＝24，±s）

表1 牙合架與受試者的各牙尖參考點的運動軌跡之間的差異Table 1 Difference between motion paths of reference points in articulator and sub jects（n＝24，±s）

HOE：horizontal occlusal errors，VOE：vertical occlusal errors，SOE：sagittal occlusal errors；WS：working side，NWS：nonworking side

Parameters Second molar Firstmolar Second premolar First premolar WS NWS HOE（°）14.80±1.24 13.20±1.06 13.40±1.18 12.60±1.05 12.40±1.02 12.00±1.06 10.90±1.07 10.00±0. WS NWS WS NWS WS NWS 86 VOE（μm）191±10 189±13 174±12 176±10 152±11 150±12 135±14 134±12 SOE（μm）105±10 130±9 140±11 151±12

3 討 論

口腔修復時，通常采用牙合架在體外模擬牙合接觸，輔助修復體牙合面形態的制作。因此，牙合架模擬牙合接觸的精度將直接影響修復體的制作質量。本試驗采用前期開發的VirDMF System仿真系統，比較牙合架模擬的下頜運動與受試者的下頜運動，通過分析牙尖參考點的運動軌跡之間的差異，評價采用該方法體外模擬牙合接觸的精度。由于定量分析牙合接觸在方法學上比較困難，因此以往研究大多采用定性評價指標分析牙合架的精度［6］。一些研究通過牙合接觸檢查材料（如咬牙合蠟，咬牙合紙，硅橡膠等）記錄口內的牙合接觸，分析牙合接觸的數量、分布、位置以評價牙合架的模擬精度［6－7］。本試驗借助計算機技術，以受試者下頜運動作對照，來定量研究牙合接觸模擬精度，這一研究方法理論上來說可以揭示牙合架的模擬精度。本試驗為臨床中牙合架的選擇提供指導，同時也為研究牙合架的精度提供了新的方法。

一些學者［8－9］研究牙合架參數的測量誤差對牙合接觸的影響，其內容主要關注矢狀髁導斜度、漸進性側移、迅即側移等參數對牙合面溝嵴位置、牙尖高度的影響，并不能解釋牙合架模擬人體牙合接觸的精度。近來Proeschel等［10］學者開發虛擬牙合架，定量評估了牙合架的不同調節模式對其精度的影響，隨著牙位的后移，垂直咬牙合誤差增大；對下頜第二磨牙，工作側有7％的樣本垂直咬牙合誤差大于200μm，而非工作側為2％。但是，由于該研究的對照組為參數設定為平均值的牙合架，因此本試驗的研究結果無法與其對比。本試驗在評價精度時選擇牙尖參考點偏離牙尖交錯位3mm，對比2個軌跡之間的差異，因為咀嚼運動中明顯的牙合接觸大多發生在下頜移動3mm左右。本試驗結果顯示水平偏移角度在下頜

第二磨牙最大（14.80±1.24）°；22.2％樣本大于20°，最大值為30.36°。該角度揭示了上頜后牙的牙合面溝嵴位置偏移，當偏移角度為15°時，距離牙尖交錯位3mm處牙合面溝嵴的位置偏移0.78mm；當偏移角度為30°時，牙合面溝嵴的位置偏移為1.55mm。對于垂直咬牙合差異，下頜第二磨牙處最大（191±10）μm。盡管有41.7％樣本大于200μm，但是最大差異值為310μm。該指標的數值揭示上頜后牙牙尖高度和牙合面溝窩深度在垂直方向的誤差。目前臨床中大多數醫生可接受的咬牙合誤差為200～300μm［10］。從水平偏移角度和垂直咬牙合差異的結果發現，非工作側的精度優于工作側，前牙的精度優于后牙，其原因可能是下頜運動記錄儀的測量精度所導致。

矢狀高度差異這一指標揭示了在下頜前伸運動中，上頜牙尖的遠中斜面在垂直向的咬牙合誤差。本試驗結果表明最大差異發生在下頜第一前磨牙（151±12）μm，其中19.4％樣本大于200μm，最大差異為290μm。根據臨床中大多數醫生可接受的咬牙合誤差為200～300μm［10］，該精度同樣也可以被臨床所接受。此外，隨著牙位的前移，矢狀高度差異有遞增趨勢。該現象似乎與下頜運動記錄儀的測量精度相矛盾，但分析其原因可能是由于口腔前部牙齒的生理動度偏大。

本試驗通過仿真系統比較牙合架模擬的下頜運動與受試者的下頜運動，分析牙尖參考點的運動軌跡之間的差異來評價牙合架的精度，結果表明ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架的牙合接觸模擬精度在臨床可接受范圍內。ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架這一系統不僅操作簡單快速，而且能夠自動計算所有個體化髁導、切導參數［3］。本試驗為臨床中選擇牙合架提供了參考，同時也為研究牙合架的精度提供了新的方法。但是，該系統在計算髁導參數時，牙合架的髁球與髁突、鉸鏈軸無任何關聯。因此，該系統所記錄的髁導參數不能用于分析髁突的運動。在后續研究中，我們將比較ARCUSdigma-PROTARevo 7型牙合架與常規全可調節式牙合架之間的精度差異。

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［5］陳磊，張豪，馮海蘭，等.顱頜運動仿真系統接觸精度初探［J］.中華口腔醫學雜志，2010，45（2）：98－101.

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（本文編輯：劉斯靜）

ACCURACY OF PROTAREVO 7 ARTICULATOR ADJUSTED BY USING PARAMETERS FROM ARCUSDIGMA SYSTEM

CHEN Lei，GAO Lan，WANG Pu，HUAIHaili，LIAN Yunmin
（Department of Prosthodontics，the Second Hospital of HebeiMedical University，Shijiazhuang 050000，China）

Objective To evaluate the accuracy of PROTARevo 7 articulator adjusted bymeans of the parameters acquired from the ARCUSdigma system.MethodsTwenty-four subjectswere recruited to the present study.The PROTARevo 7 articulator was adjusted by the parameters acquired from the ARCUSdigma system.Then，the movements of each subject and articulator were simulated using the mandibularmovement simulation system（VirDMF System）.The motion paths of the reference points of mandibular cusps were compared by the following parameters：horizontal occlusal errors and vertical occlusal errors during mandibular laterotrusions，sagittal occlusal errors during mandibular protrusions.ResultsDuringmandibular laterotrusions，horizontal occlusal errors weremaximum（14.80±1.24）°at themandibular second molar of the working side，and it would exceed 20°in 5 cases of the subjects；vertical occlusal errorsweremaximum（191±10）μm at themandibular second molar of theworking side，and it would exceed 300μm in 1 case of the subjects.During mandibular protrusions，sagittal occlusal errorsweremaximum（151±12）μm at the mandibular first premolar，and it would exceed 200μm in 7 cases of the subjects.ConclusionThe accuracy of ARCUSdigma-PROTARevo 7 articulator was within tolerance limits that are accepted in dental clinic.This study provided reference data for the application of this articulator system.

articulator；occlusal contact；jaw relation record

R783

A

1007-3205（2013）05-0538-04

2013－03－18；

2013－04－24

陳磊（1977－），男，江蘇金壇人，河北醫科大學第二醫院主治醫師，醫學博士，從事口腔修復學、口腔種植學研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.05.016