可摘局部義齒適合性方法的評價

尹禎敏，王子軒，陳俊鍇，孫玉春，劉云松，葉紅強△，周永勝△

(北京大學口腔醫學院·口腔醫院，1. 修復科, 2. 口腔醫學數字化研究中心 國家口腔疾病臨床醫學研究中心 口腔數字化醫療技術和材料國家工程實驗室 口腔數字醫學北京市重點實驗室， 北京 100081)

牙列缺損是修復科常見病、多發病之一，隨著我國人口老齡化程度日益加劇，牙列缺損的發病率不斷上升，修復治療的需求也不斷增長。牙列缺損不僅會影響患者的咀嚼功能和面容，進一步還可能會導致創傷及顳下頜關節功能紊亂，因此及時進行修復治療非常重要。近年來雖然種植修復技術快速發展，但由于全身情況、解剖條件和經濟等多方面的限制因素，可摘局部義齒(removable partial denture, RPD)仍然是牙列缺損的常用修復方式之一[1]。

RPD的適合性是影響其修復質量的重要因素，適合性良好的RPD能夠減少菌斑堆積，并且降低對基牙產生的扭力[2]。目前國內外還沒有公認的用于評價RPD適合性的標準方法。一些學者使用目測法和施壓法對RPD的適合性進行定性評價，若RPD戴入后無明顯翹動和肉眼可見的間隙，即可認為其適合性良好，但此方法缺乏量化指標[3-6]。20世紀80年代起，一些學者陸續開始使用硅橡膠印模材復制間隙的方法對RPD的適合性進行定量評價[7]。用硅橡膠印模材把RPD各組件與其相應的口內軟、硬組織之間的間隙復制到口外，將硅橡膠薄膜切片后選取若干測量點，利用體視顯微鏡、游標卡尺、輪廓投影儀等測量其厚度[8-11]。此方法對于測量點數量和位置的選擇尚未有統一標準，不同學者在研究中選取的測量點數量和位置有所不同[8, 12-14]。本課題組前期在RPD適合性的體外評價中，引入三維測量分析法，測量RPD各組件處的間隙，取得良好的效果[15]，但目前尚未見RPD體內適合性三維測量分析評價方法的報道。

本研究將探索硅橡膠膜切片測量法中測量點數量不同對測量結果的影響，并比較可用于RPD適合性評價方法的石膏模型三維分析法、翻制模型三維分析法和硅橡膠膜切片測量法的異同及適應證，為RPD適合性評價方法的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1材料 模型石膏(Ⅳ型超硬石膏)購自美國丹特納公司，高流動性硅橡膠印模材(Variotime Light Flow)、單一組分硅橡膠印模材(Variotime Dynamix Monophase)和藻酸鹽印模材(ALGINoplast)購自德國Heraeus公司，油泥型硅橡膠印模材(Rapid)購自瑞士COLTENE公司，聚醚印模材(Impregum)購自美國的3M公司。

1.1.2設備 模型掃描儀(Smart Optics 880 Dental Scanner)購自德國Smart Optics 公司，體視顯微鏡(SZX7)購自日本Olympus公司。

1.1.3軟件 三維測量軟件(Geomagic Studio 2014)和三維分析軟件(Geomagic Qualify 2014)購自美國的Geomagic公司，體視顯微鏡測量軟件(PROGRES GRYPHAX)購自德國Jenoptik公司，統計軟件(IBM SPSS Statistics 20)購自美國IBM公司。

1.2 用硅橡膠復制間隙

選擇一個下頜牙列缺損石膏模型(Kennedy Ⅱ類缺損，左下第一磨牙、左下第二磨牙、右下第二前磨牙、右下第一磨牙缺失)， 左下第二前磨牙、右下第一前磨牙、右下第二磨牙作為基牙并進行牙體預備，在模型上制作一副鑄造支架式RPD，試戴合適。用石膏模型翻制出15個同樣的石膏模型，RPD在每個模型上均能良好就位。將高流動性硅橡膠印模材注射于RPD組織面后，將RPD分別在15個表面濕潤的翻制石膏模型上就位并垂直加力20 N(圖1)直到印模材完全凝固，印模材的厚度即代表了RPD各組件與相應石膏模型表面的間隙。

1.3 硅橡膠膜切片測量法中測量點數量對測量結果的影響

1.3.1硅橡膠膜切片測量法 取下RPD后，見硅橡膠薄膜黏附于RPD組織面。在RPD組織面的硅橡膠薄膜上注射單一組分硅橡膠印模材并待其凝固作為底座，用于制作硅橡膠薄膜樣本并防止硅橡膠薄膜變形。將硅橡膠薄膜連同底座切分為基托、大連接體和支托,共包括1個大連接體樣本、2個基托(游離端基托和非游離端基托)樣本和3個支托(右下第一前磨牙支托、右下第二磨牙支托、左下第二前磨牙支托)樣本。在體視顯微鏡下，垂直于薄膜面切斷硅橡膠薄膜和底座，獲得測量截面，并使測量截面平行于體視顯微鏡的物鏡，選擇測量點測量硅橡膠薄膜的厚度。

圖1 獲取硅橡膠薄膜樣本Figure 1 Fabrication of polyvinyl siloxane replica specimen

1.3.2選擇測量點 基托樣本沿近遠中向切斷，在頰舌向上4等分，選取切斷樣本后面向頰側的截面進行測量。在每個測量截面取近遠中向6等分的5個點、3等分的2個點、2等分的1個點(圖2)，測量每個點相應的厚度(圖3)。分別計算15個測量點(每個測量截面6等分的5個點)、6個測量點(每個測量截面3等分的2個點)和3個測量點(每個測量截面2等分的1個點)時的平均厚度，代表選擇不同數量測量點時基托處硅橡膠薄膜的厚度，并計算基托總體不同等分時的平均厚度。同基托樣本相似，將大連接體樣本沿近遠中向切斷，在齦向上3等分，選取切斷后面向齦方的截面進行測量。在每個測量截面取近遠中向8等分的7個點、4等分的3個點、2等分的1個點(圖2)，測量每個點相應的厚度。計算14個測量點、6個測量點和2個測量點時的平均厚度，代表選擇不同數量測量點時大連接體處硅橡膠薄膜的平均厚度。同理，將支托樣本沿近遠中向切斷，在頰舌向上4等分，選取切斷后面向頰側的截面進行測量。在每個測量截面取近遠中向4等分的3個點、2等分的1個點(圖2)，測量每個點相應的厚度。分別計算9個測量點和3個測量點時的平均厚度，代表選擇不同數量測量點時支托處硅橡膠薄膜的厚度，并計算支托總體不同等分時的平均厚度。

A，measured points on polyvinyl siloxane replicas of denture base；B，measured points on polyvinyl siloxane replicas of major connecter；C，measured points on polyvinyl siloxane replicas of occlusal rest.圖2 硅橡膠薄膜上不同數量測量點選擇示意圖Figure 2 Schematic diagram of different numbers of measuring points on polyvinyl siloxane replicas

1.4 三種RPD適合性評價方法的比較

1.4.1硅橡膠膜切片測量法 按照第1.2和1.3.1小節獲得硅橡膠薄膜樣本，在體視顯微鏡下，將基托和支托樣本沿近遠中向切斷，在頰舌向4等分，選取切斷后面向頰側的截面作為測量面；將大連接體沿近遠中向切斷，在齦向3等分，選取切斷樣本后面向齦方的截面作為測量面。將樣本測量面平行于體視顯微鏡的物鏡進行測量，在每個測量截面上，基托樣本取近遠中向6等分的5個點，大連接體樣本取8等分的7個點，支托樣本取4等分的3個點，分別測量硅橡膠薄膜厚度，即每個基托樣本選擇15個測量點，大連接體樣本選擇14個測量點，每個支托樣本選擇9個測量點，各組件所有測量點的平均值作為該組件處硅橡膠薄膜的平均厚度。

1.4.2石膏模型三維分析法 按照第1.2小節所述方法用硅橡膠復制間隙，唯一區別是RPD就位于表面干燥的石膏模型。硅橡膠凝固后，用鋒利的手術刀去除多余的硅橡膠以防RPD脫位時硅橡膠薄膜脫落或移位。取下RPD后可見硅橡膠薄膜黏附于石膏模型上(圖4A)，用模型掃描儀對其進行三維掃描，去除硅橡膠薄膜后對石膏模型再次進行掃描。將兩次掃描數據導入Geomagic Qualify軟件，配準后通過“創建樣條邊界”分別選擇RPD基托、大連接體、支托相對應的范圍并進行三維偏差分析，獲得硅橡膠薄膜厚度的三維顏色地圖，并計算出各組件對應處硅橡膠薄膜的平均厚度(圖4B)， 此方法適用于RPD適合性的體外評價。

圖3 體視顯微鏡鏡下硅橡膠薄膜厚度測量Figure 3 Thickness measurement of polyvinyl siloxane replica under stereomicroscope

A，polyvinyl siloxane replica on stone cast；B，3D color-coded map showing thickness of polyvinyl siloxane replica.圖4 石膏模型三維分析法Figure 4 Three-dimensional analysis on stone cast

1.4.3翻制模型三維分析法 按照第1.2小節所述用硅橡膠復制間隙，待硅橡膠印模材完全凝固后，選用合適的成品托盤，用藻酸鹽印模材制取印模。藻酸鹽印模材凝固后，連同RPD一起取下印模，可見硅橡膠印模材黏附于RPD組織面(圖5A)。將聚醚橡膠印模材注射于藻酸鹽印模及RPD組織面，即可用聚醚橡膠復制出完整的剩余牙槽嵴和牙列形態。在聚醚橡膠處于半凝固狀態時，用油泥型硅橡膠印模材置于聚醚橡膠上制作底座。待印模材完全凝固后，取下藻酸鹽印模及托盤，并使RPD就位于聚醚橡膠翻制的牙列上。用鋒利的手術刀去除妨礙RPD脫位的硅橡膠及聚醚橡膠印模材，取下RPD，可見硅橡膠薄膜黏附于聚醚橡膠模型上(圖5B)。將黏附有硅橡膠薄膜的聚醚橡膠模型固定于掃描架上，掃描架包含用于配準的不規則形狀的定位結構(圖5C)。用模型掃描儀對其進行三維掃描，去除硅橡膠薄膜后對聚醚橡膠模型再次進行掃描。將兩次掃描數據導入Geomagic Qualify軟件，通過掃描架上的定位結構配準后進行三維偏差分析，即可計算出各組件對應處硅橡膠薄膜的平均厚度(圖5D)，此方法中石膏模型模擬口內余留牙和剩余牙槽嵴，適用于RPD適合性的體內評價。

A， alginate impression of removable partial denture with polyvinyl siloxane replica； B， polyvinyl siloxane replica on polyether cast after removing alginate impression； C， fixed polyether cast on a registration frame； D， 3D color-coded map showing thickness of polyvinyl siloxane replica.圖5 翻制模型三維分析法Figure 5 Three-dimensional analysis on polyether cast

1.5 統計學分析

用SPSS 20.0軟件進行統計學分析。用單因素方差分析和獨立樣本t檢驗比較RPD各組件處測量點數不同時硅橡膠薄膜平均厚度差異是否有統計學意義。用單因素方差分析比較硅橡膠膜切片測量法、石膏模型三維分析法和翻制模型三維分析法測得的硅橡膠薄膜厚度差異是否有統計學意義，如差異有統計學意義，則用LSD法進一步進行多重比較。

2 結果

2.1 硅橡膠膜切片測量法中測量點數量對測量結果的影響

單因素方差分析表明基托和大連接體處硅橡膠薄膜測量點數量不同測得的平均間隙差異有統計學意義(P<0.05)，進一步多重比較表明測量點數少時測得的平均厚度小于測量點數多時測得的平均厚度(表1、2)。獨立樣本t檢驗表明支托處硅橡膠薄膜測量點數量不同測得的平均厚度差異無統計學意義(P>0.05，表2)。

表1 不同數量測量點時基托處硅橡膠薄膜厚度Table 1 Thickness of polyvinyl siloxane replica on denture bases measured with different numbers of measuring points /μm)

表2 不同數量測量點時大連接體和支托處硅橡膠薄膜厚度Table 2 Thickness of polyvinyl siloxane replica on major connector and occlusal rests with different numbers of measuring /μm)

表2 不同數量測量點時大連接體和支托處硅橡膠薄膜厚度Table 2 Thickness of polyvinyl siloxane replica on major connector and occlusal rests with different numbers of measuring /μm)

Items8equalparts4equalparts2equalpartsPMajorconnector130.0±40.6?130.5±41.4?96.5±41.00.04344occlusalrest246.7±56.0227.2±58.30.84347occlusalrest325.9±112.6359.6±154.40.36035occlusalrest244.4±71.2230.3±72.30.805Occlusalresttotal272.3±63.8272.4±74.70.562

* P <0.05, vs. 2 equal parts. 44, right mandibular first premolar; 47, right mandibular second molar; 35, left mandibular second premolar.

2.2 三種RPD適合性評價方法的比較

單因素方差分析表明三種評價方法測得的RPD各組件和總體硅橡膠薄膜厚度差異均有顯著的統計學意義(P<0.01，表3)。進一步多重比較表明，石膏模型三維分析法和翻制模型三維分析法測量的結果差異無統計學意義(P>0.05)，石膏模型三維分析法和翻制模型三維分析法的測量結果與硅橡膠膜切片測量法的測量結果差異均有統計學意義(P<0.05)。

3 討論

本研究表明，用硅橡膠膜切片測量法測量RPD與相應組織間的硅橡膠膜厚度時，測量點數量的不同對測量結果有較大影響，這是由于硅橡膠膜樣本為形態不規則且厚度不均勻的薄膜，當選擇的測量點數量較少時，隨機誤差的影響增大，導致測量點數少時測得的平均厚度可能大于或小于測量點數多時測得的平均厚度。Groten等[16]對單冠邊緣間隙測量的研究中發現，單冠邊緣測量點數從230個減少至50個時，測量值變化小于5 μm，標準差小于3 μm，因此認為全冠邊緣適合性評價時至少選取50個測量點才能得到可靠的結果，而目前大部分研究都無法達到此標準，因為測量點數量的增加會帶來工作量的大大增加。

表3 三種評價方法測量的硅橡膠薄膜厚度Table 3 Thicknesses of polyvinyl siloxane replicas measured by three methods in each component of removable partial denture /μm)

隨著三維掃描和三維分析技術的發展，許多學者將三維測量分析法引入RPD適合性的評價中[2, 17-19]。三維測量分析法通過掃描獲得軟、硬組織表面完整的三維形態，在軟件中能夠在測量模型表面均勻大量取點并且分別測量每個測量點至參考模型表面與其對應點的距離，因此能夠更全面、有效地反映修復體的適合性[18]。RPD各組件與口內軟、硬組織之間的間隙，是一個非均勻、無規律的三維間隙，目前沒有測量方法能準確測量出其平均厚度。三維測量分析法在各組件區域能在測量平面大量選擇測量點，計算出測量點到參考平面對應點之間的距離并計算出該區域的平均距離，即各組件處間隙的平均厚度，因此測量結果最接近真實值。國外學者的研究也證實了三維測量分析法的準確性和可靠性良好。Anadioti等[20]利用全冠修復體邊緣適合性評價中常用的硅橡膠膜切片測量法和三維分析法對不同方法制作的全冠修復體邊緣適合性進行研究，結果表明硅橡膠膜切片測量法和三維分析法測得的測量結果相差約10 μm，并且用三維分析法進行兩次重復測量，其結果差異無統計學意義，這一方法已應用于全冠和RPD適合性的體外評價[15, 17]。

采用三維測量分析法評價RPD的適合性時，用硅橡膠復制RPD與口腔組織間的間隙后，硅橡膠需要良好的黏附于口腔組織(或口腔組織的模型)表面并保持穩定，才能進行準確的三維掃描和測量。體外評價時，硅橡膠薄膜可良好地黏附于石膏模型上[15, 19]，因此，石膏模型三維分析法測得的RPD與相應口腔組織之間的間隙，在現有的測量方法中具有較高的可靠性且最接近真實值，而在體內評價時，由于存在唾液等方面的影響，硅橡膠薄膜難以良好黏附于口內軟、硬組織表面。本研究中使用的翻制模型三維分析法，模擬臨床上硅橡膠薄膜不能黏附于口腔組織的情形，利用聚醚橡膠具有流動性良好、尺寸穩定、體積變化小，與加成型硅橡膠有一定的黏附性并且也能夠完全分離的特性，翻制口內組織的形態，且硅橡膠薄膜可良好黏附于聚醚橡膠翻制的模型上，從而可以使用三維測量分析法評價RPD的適合性。雖然翻制模型三維分析法較石膏模型三維分析法增加了制取藻酸鹽印模和聚醚橡膠翻制模型的步驟，可能引入新的誤差，但本研究結果表明兩種方法測量的硅橡膠薄膜厚度差異無統計學意義(P>0.05)。

本研究表明，三種評價RPD適合性的方法中，硅橡膠膜切片測量法的測量結果受測量點數量影響，其測量結果可靠性較差，石膏模型三維分析法、翻制模型三維分析法利用三維測量技術在測量面能夠大量選取測量點，其測量結果較硅橡膠膜切片測量法能更全面、有效地反映RPD的適合性，石膏模型三維分析法適用于體外評價，翻制模型三維分析法適用于體內評價，兩者測量結果差異無統計學意義。