三維打印牙模型在磨牙自體牙移植中的臨床應用*

陳樂樂,陳志方,3△,張建忠,陳 威

(1.安徽醫科大學合肥口腔臨床學院 230001；2.安徽醫科大學第五臨床醫學院，合肥 230032；3.合肥市口腔醫院口腔頜面外科 230001)

自體牙移植是指把同一個體的牙齒從原來的位置轉移到另一個部位以修復缺牙的手術方法[1]。臨床上通常是將正畸拔除的牙齒或者阻生的第三磨牙移植到缺牙部位。自體牙移植在修復缺牙的過程中無損鄰牙,同時還具有維持牙周軟硬組織,促進其繼續生長發育的作用[2]。自體牙移植過程中，供牙離體時間、供牙試植次數明顯影響著移植的成功與否[3-4]。三維打印牙模型是利用錐形束CT(CBCT)、三維打印技術制作的供牙模型。本研究通過分析術中供牙離體時間、手術操作時間、供牙試植次數、術后移植牙存活率及患者自身滿意度，來探討三維打印牙模型在自體磨牙移植中的臨床應用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年4月至2018年12月就診于合肥市口腔醫院口腔頜面外科門診且符合自體牙移植適應證的患者46例。納入標準：(1)無嚴重全身系統性疾病，無拔牙禁忌證；(2)患者無牙周疾患或牙周疾患已得到控制；(3)第一或第二磨牙經臨床診斷無法保留，受區牙槽窩垂直骨量達供牙牙根根頸1/3及以上，能包裹供牙牙根，牙槽窩骨壁與供牙之間間隙小于或等于3 mm；(4)供牙為阻生第三磨牙(與對頜牙無咬合接觸)，牙體、牙周組織健康，牙根無明顯彎曲，供牙冠根比小于1∶1，供牙可以完整拔出。排除標準：(1)存在嚴重全身系統性疾患和(或)存在拔牙禁忌證；(2)存在嚴重牙周疾患或牙周疾患無法得到有效控制；(3)對頜牙伸長過多，咬合關系緊，缺牙區間隙小于供牙近遠中徑；(4)受區牙槽窩骨壁缺損無法包裹供牙牙根，牙槽窩骨垂直骨量低于供牙牙根根頸1/3，根分叉暴露，牙槽窩骨壁與供牙之間間隙超過3 mm；(5)供牙牙根數為3根及以上，供牙無法完整拔出。將46例患者分為觀察組和對照組，每組23例。觀察組患者采用三維打印牙模型進行牙移植手術，其中男10例，女13例；年齡14～43歲，平均(27.52±7.10)歲。對照組患者采用傳統牙移植手術，其中男7例，女16例；年齡16～44歲，平均(27.17±6.39)歲。本研究經合肥市口腔醫院倫理委員會批準，所有患者均被告知手術風險、費用、時間，患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1器械和材料

CBCT(美亞SS-X9010DPro-三維E，中國)；三維打印機(RITON，瑞通激光金屬打印機D-210，精度0.03 mm，中國)；鈷鉻合金(奧丹特Conalt鈷鉻合金粉，瑞典)；Mimics軟件19.0(瑪瑞斯三維打印技術有限公司，比利時)；45°仰角拔牙手機、微創拔牙挺、微創拔牙鉗、頰拉鉤等其他牙槽外科常用器械。

1.2.2手術方法

所有患者術前常規拍攝CBCT,獲取患者術區及周圍骨組織、重要解剖結構的三維影像資料。觀察組，術前利用三維打印技術打印出供牙模型，術中利用牙模型進行牙槽窩的預備。對照組，采用傳統牙移植手術方式即拔出供牙，利用供牙試植并預備牙槽窩。(1)三維打印牙模型(圖1)：①將患者CBCT影像資料以DICOM格式導出，利用Mimics軟件創建術區三維數字化模型。②由于牙體硬組織與周圍骨組織密度不同，根據此原理在三維數字化模型上將供牙與牙周組織分隔開，創建出供牙等比三維數字化模型。③在此基礎上，將牙根部分(釉牙骨質界至根尖)等比放大1 mm，以STL格式將數據導入三維打印機，打印供牙模型留待術中使用。④在三維數字化模型上進行術區的設計，模擬術后移植牙垂直向的位置、近遠中向及唇舌向傾斜角度等。(2)牙移植手術步驟：患者術前3 d行全口齦上潔治術，并進行口腔衛生宣教，與此同時向患者告知術中風險、術后并發癥，患者了解同意并簽署手術知情同意書。術前20 min，患者口服頭孢、替硝唑，濃替硝唑漱口液稀釋后含漱3 min。常規消毒、鋪巾，根據術區位置選擇2%利多卡因和(或)4%阿替卡因進行局部麻醉。微創拔出患牙，牙槽窩內如有肉芽組織應當徹底清除。①觀察組，將術前制作的三維打印牙模型植入受區牙槽窩內，觀察牙模型的垂直向、近遠中向、唇舌向位置是否到達預期位置，咬合關系、鄰接關系是否合適，進行牙槽窩的預備，反復利用牙模型試植牙槽窩，直到模型牙能夠較順利到達預定位置并有一定的穩定性。牙槽窩預備完成后，微創拔出供牙并立即植入預備完成的牙槽窩內，調整供牙在牙槽窩內的位置，以達到預期的咬合及鄰接關系。②對照組，先行將供牙拔出，利用供牙預備受區牙槽窩。“8”字縫合固定移植牙，縫合拔牙創口。拍攝CBCT觀察供牙移植位置是否達到理想位置。對移植牙進行咬合關系的調整，避免移植牙咬合創傷。術后常規口服抗生素3～5 d，必要時可服用止痛藥。告知患者術后注意事項并進行口腔衛生宣教。術后1周拆除縫線，將移植牙與鄰牙用正畸金屬絲固位。根尖發育完全的供牙在術后2～4周開始對移植牙行根管治療[5]，樹脂充填恢復移植牙咬合關系，6～8周拆除麻花絲固定裝置。術后1、2、3、6、12個月隨訪進行臨床及影像學觀察。

A:將CBCT影像導入Mimics軟件；B：Mimics軟件設計供牙三維模型；C：三維打印供牙模型。

1.2.3觀察指標

(1)術中觀察：由同一醫生記錄供牙離體時間、手術操作時間(牙槽窩預備開始計時，供牙植入牙槽窩后結束計時)、供牙試植牙槽窩的次數。(2)移植牙存活率能夠更為客觀反映牙移植療效[6]。移植牙存活：移植牙周圍存在牙周膜間隙影像，移植牙無進展性牙根吸收或僅有少量牙根吸收的跡象，移植牙動度在正常范圍內，無或少量附著喪失的跡象，無不適感，可正常行使功能；移植失敗：移植牙周圍無牙周膜間隙，牙根進展性吸收，牙齒動度為2～3度，叩診異常，附著喪失(牙周袋形成)，有不適感，無法行使牙齒功能[7]。本研究采用移植牙存活率評估牙移植療效，移植牙存活率為符合移植牙存活標準的病例數占隨訪總病例數的比例。(3)患者滿意度調查：隨訪1年，采用患者滿意度視覺模擬量表(VAS)調查移植牙存活患者的滿意度[8]。內容包括6個問題，①咀嚼功能；②清潔方便程度；③舒適度；④移植牙是否已成為自身的一部分；⑤是否會推薦他人移植牙；⑥總體滿意度。以視覺測量尺測量，在每個問題下置一條100 mm 刻度的直線，最左端為最差(評價0分)，最右端為最滿意(評價100分)，由患者根據自身情況在直線刻度尺上標記，所對應處即為VAS滿意度得分[9]。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組患者手術相關指標比較

觀察組雙根供牙14顆，單根9顆；對照組雙根供牙11顆，單根12顆。觀察組術中供牙離體時間為0.65～7.18 min，對照組術中供牙離體時間為1.72～27.41 min；觀察組手術操作時間為26.03～52.29 min，對照組手術操作時間為24.92～84.94 min；觀察組供牙試植次數為1～5次，對照組供牙試植次數為2～13次。兩組患者術中供牙離體時間、手術操作時間及供牙試植次數比較，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者手術相關指標比較

2.2 兩組患者移植牙存活率及主觀滿意度得分比較

術后隨訪1年，觀察組隨訪總人數23例，移植牙存活23例，移植牙存活率100%；對照組1例失訪，隨訪總人數22例，移植牙存活18例，移植牙存活率81.82%，兩組患者移植牙存活率比較差異有統計學意義(P<0.05)。隨訪1年兩組患者主觀滿意度中咀嚼功能、舒適度及總體滿意度平均得分比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者主觀滿意度平均得分比較分)

2.3 典型病例

患者,女，22歲，37齲壞致髓室底穿無法保留，38與對頜牙無咬合關系，融合根，根長適宜，綜合考慮后患者選擇牙移植方案。移植術中采用三維打印牙模型進行牙槽窩預備，術后患者自我感覺良好，移植牙根管治療后牙冠顏色略有加深。移植術中、術后臨床及影像學觀察，見圖2。

A:術中利用牙模型試植;B:模型固定;C:根管治療;D:12個月后復診;E:術前CBCT;F:術后固定;G:術后根管治療;H:術后12個月CBCT。

3 討 論

自體牙移植作為生物學修復方式有其獨到的優勢。青少年缺牙患者，由于頜骨仍處于發育階段，通常采取臨時性修復待其成年再行永久修復，自體牙移植給此類患者提供了一個修復選擇，移植牙可以協同頜骨發育并且起到維持或增加牙周骨量的作用[10-11]。在口腔科門診中，經常會遇到患者下頜第二磨牙由于阻生的第三磨牙而發生根吸收、齲壞等，最終松動脫落或需拔除。此類患者臨床上常需同時拔除第二、三磨牙，缺失的第二磨牙需擇期再行修復。而采用自體牙移植可以在一次手術中完成患牙的拔除及對缺牙的植入，費用相對較低，患者也更易接受。

傳統自體牙移植的方法是將自體供牙拔出后，利用供牙試植并調整受區牙槽窩，從而使得受區牙槽窩大小與供牙相適合。供牙牙周膜的狀態影響著自體牙移植的成功與否，供牙離體時間的延長增加了牙周膜脫水及牙周膜細胞失活的風險，且反復的試植可使供牙牙周膜機械損傷風險提高，牙周膜缺損或失活使牙槽窩骨壁與根面直接接觸導致移植牙根吸收或根固連而導致移植失敗[12-13]。利用三維打印牙模型可精確地預備牙槽窩以適應供牙牙根形狀，不需要先行拔出供牙，可減少供牙離體時間及試植次數從而提升移植牙的存活率。在進行三維打印牙的設計過程中，本研究將其牙冠牙合面設計得較牙合平面低，供牙植入預備好的牙槽窩后可避免過多地調牙合，同時將牙模型的根部等比放大約1 mm[14]，以便調整供牙牙根與受區牙槽窩骨壁間的距離。在進行自體牙移植時，醫生在保護供牙的前提下，短時間、較為精確地預備牙槽窩是個難點。利用三維打印牙模型預備牙槽窩，醫生在預備過程中更為便利、直觀，預備效率提高，可減少自體牙移植手術操作時間，降低手術難度。

進行三維打印牙模型的制作時，會存在一定程度上的誤差，不同打印方式打印出來的牙模型誤差都在臨床要求精度范圍內[15-16]。常規的打印材料有樹脂材料和金屬材料。樹脂材料輕便、廉價，但是不耐高溫消毒，本研究采用鈷鉻合金這種金屬材料來打印牙模型，此種金屬生物相容性、強度較高，根尖不易變形，可高溫高壓消毒，造價較為低廉。

以往的研究中，鮮有對采用不同自體牙移植方式的患者的主觀滿意度進行比較，忽略了患者的主觀感受。本研究創新性地采用VAS對兩組患者隨訪1年后的滿意度進行比較。結果表明，采用三維打印牙模型進行牙移植手術在咀嚼功能、舒適度、整體滿意度方面有明顯的優勢。利用三維打印牙模型可方便對患者進行術前講解，減輕患者心理負擔，縮短手術時間。因此，患者自我感覺相對較為舒適、滿意。

綜上所述，三維打印牙模型不僅可以減少供牙損傷，提高移植牙存活率，還能降低手術難度，提高患者的滿意度，值得臨床推廣應用。