數字化技術在口腔種植中的應用進展

郭啟懷

【摘 要】數字化技術的快速發(fā)展促進了口腔種植技術的數字化發(fā)展，CAD/CAM技術已廣泛應用于口腔修復中，可借助三維成像聯合口腔掃描技術實現個性化基臺的構建。數字化技術不僅可給予患者更舒適且精準的口腔種植治療，也能夠在牙齒缺損治療中提供可靠的數據信息，全面提升綜合處理水平。本文就口腔種植中數字化技術應用于術前診斷、導板設計制作、種植修復印模、個性化基臺設計、導航、修復與全瓷牙種植的進展作一綜述，分析數字化技術優(yōu)勢，以期為未來口腔種植與口腔修復提供參考。

【關鍵詞】數字化技術；口腔種植；個性化基臺

中圖分類號：R783.6 文獻標識碼：A 文章編號：1004-4949（2022）19-0118-04

Application Progress of Digital Technology in Oral Implant

GUO Qi-huai

（Department of Stomatology， Wuhu Yilimei Plastic Surgery Hospital， Wuhu 241004， Anhui， China）

【Abstract】The rapid development of digital technology has promoted the digital development of dental implant technology. CAD/CAM technology has been widely used in dental restoration， and the construction of personalized abutment can be realized by means of three-dimensional imaging combined with oral scanning technology. Digital technology can not only give patients more comfortable and accurate oral implant treatment， but also provide reliable data information in the treatment of tooth defects， and comprehensively improve the level of comprehensive treatment. This article reviews the progress of digital technology in oral implantology in preoperative diagnosis， guide plate design and production， implant restoration impression， personalized abutment design， navigation， restoration and all-ceramic dental implantation， and analyzes the advantages of digital technology in order to provide reference for future oral implantology and oral restoration.

【Key words】Digital technology； Oral implantology； Personalised abutments

數字化口腔種植技術可為牙齒缺損患者提供更科學的治療指導，使得修復治療方案更加科學可行。進行口腔種植的主要目的在于使得患者牙齒更加牢固，恢復原有的咬合能力，改善患者的口腔功能。數字化技術的進一步發(fā)展，實現了三維成像、軟件輔助技術在口腔治療領域的有效應用，治療初始階段通過數字化技術獲得全面的數據信息，做好術前診斷與評估，制定更為科學可行的治療方案[1]。另外，口腔種植治療的精準度也明顯提升，患者需要承受的損傷降低，保障了牙齒美觀程度與最終的修復穩(wěn)固[2]。本文就口腔種植中數字化技術應用于術前診斷、導板設計制作、種植修復印模、個性化基臺設計、導航、修復與全瓷牙種植的進展作一綜述，分析數字化技術優(yōu)勢，以期為未來口腔種植與口腔修復提供參考。

1 數字化技術應用優(yōu)勢

數字化口腔種植技術是指結合口腔系統(tǒng)的錐形束CT影像資料，借助計算機軟件構建三維立體模型。3D打印技術也屬于數字化技術的一種，可完成種植導板的制作，按照預先設計好的路徑，將種植體安裝在預定位置上[3]。數字化種植技術可降低手術損傷并縮短用時，完美修復缺牙，使得治療過程更為精準、安全，提高患者就醫(yī)體驗。與傳統(tǒng)技術比較，基于數字化技術的口腔種植流程更為簡便，修復牙列時數字化技術可使印模制作更為便捷，不需要全面掃描全牙弓；在掃描系統(tǒng)的支持下，能夠實時展現實際掃描情況，同時也能夠通過適當的調節(jié)掃描范圍，獲取盲區(qū)的圖像，使得整個操作流程更為簡單；而且數字化技術能夠有效提高檢查與治療過程的舒適度，避免患者出現惡心反胃等不良反應，尤其是對于合并存在牙周炎或者舌體肥大的患者，采用數字化技術能降低患者痛苦程度。

2 數字化技術在口腔種植中的應用

2.1 術前診斷與評估 既往診斷口腔疾病時通過X線片獲得患者口腔信息，或者采用曲面斷層攝影法獲得患者口腔二維圖像，診斷難度較高。CT技術早在20世紀70年代已應用于口腔領域，但螺旋CT技術在應用過程中的檢測時間相對較長，而且最終獲得的空間分辨率效果相對較低，存在輻射等危險因素，在臨床的應用中存在諸多限制。隨著現代CT技術的優(yōu)化與發(fā)展，口腔頜面CBCT技術在臨床中得到了廣泛應用，可實現對口腔患者的三維掃描。該技術主要是在錐形X線束技術上聯合面積探測器獲得口腔二維數據，經過計算機輔助軟件充足以后，可獲得三維圖像，并展示出具體的病變結構，提升臨床口腔疾病診斷準確率[4]；同時經過CBCT技術檢查獲得的數據信息導入到軟件中也能夠實現三維重建，并獲得相關參數，對口腔內解剖位置信息加以模擬，可為制定手術治療方案奠定基礎。采取CBCT檢查技術能夠精準測量牙槽嵴高度、頂中點等位置信息，為手術解剖提供可靠支持，確定手術治療的方向與種植深度。

2.2 數字化導板的設計與制造 在進行口腔種植治療前需借助輔助信息技術做好術前治療方案的計劃與制定，通過對種植體放置過程的模擬掌握實際植入方向；通過掃描檢查所獲得的信息參數生成STL文件格式，并形成數字化導板，將此類信息作為重要載體，明確種植思路。數字化導板的設計離不開CAD軟件的支持，通過應用軟件能夠對軟硬組織信息與修復體的信息進行全面整合；而數字化導板的制作離不開CAM軟件的應用，能夠對實際模板情況加以還原，同時也能夠保障最終模板的精確度[5]。結合口腔種植與解剖結構的實際應用情況，數字化導板可分為3種形式：①牙支持式導板：該導板精準度較高，主要應用于治療局部牙列缺失；在具體操作過程中需在牙齒或者其他結構上粘接阻射材料，使用CBCT技術進行掃描，獲得解剖結構的數據信息，所獲得的數據信息可生成STL文件格式，而后進行匹配，最終可確定種植體與固定定的安裝位置，生成基底導板、種植導板、修復導板等，隨后可進行口腔種植治療[6]；②骨支持式導板：首先采用CBCT技術對患者頜骨進行掃描拍攝，獲得數據參數，將參數作為基礎依據，對預排牙位置與頜骨位置加以分析，最終對種植體與固定釘位置加以確定，隨后可逐漸生產基底、種植、修復導板[7]；骨支持式導板在應用時需要翻板，在固定時可加上基底導板，但是實際治療應用中相對較為局限；③黏膜支持式導板：保障置入精度的前提為在固定時使用螺釘等工具，主要適用于治療無牙頜牙齒缺失的患者[8]；在導板制作過程中，可先將粘接阻塞材料放置在口腔黏膜與牙弓黏膜中，而后使用CBCT技術獲得數據信息，將其轉換為STL文件格式進行匹配，明確種植體與固定釘的位置后在生成導板。

口腔種植治療中應用數字化導板主要目的在于提高治療的精準度，通過術前CBCT技術掃描的支持，能夠實現對數據的精準處理與加工。但是在實際操作時，數據形式的轉換、切割與匹配圖像、導板制作、材料設備都會對導板植入的精準度產生影響，因此后期在治療時，需要深入研究各項影響因素，通過對因素的逐一排查，提高控制效果，保障治療精準度[9]。

2.3 數字化印模 臨床所得數字圖像信息需經過CAD技術與CAM技術加以處理，進而臨床治療提供可靠支持，經過多年發(fā)展形成了數字化印模技術。與傳統(tǒng)印模修復技術不同的是，數字化印模技術在修復過程中能夠有效降低患者身體的不適感，而且在治療過程中，不需要進行石膏模型的灌注制作。數字化技術可通過CBCT掃描技術獲得患者牙齒結構的各項信息，并將信息轉化為數字數據，在計算機輔助軟件的支持下，完善修復體的形態(tài)與位置，做好設計規(guī)劃[10-12]。數字化印模技術操作主要分為4個階段：①牙體預備：在制作模型時，采用數字化應用技術綜合評估牙體最終形態(tài)；如果需要制作輔助部位結構，則需要控制好實際深度，清晰暴露出邊緣位置；②干燥隔濕：在進行隔濕處理時，可使用專用面卷加濕器或者棉球進行；③噴粉：在進行噴粉操作過程中，需要保證噴粉的均勻性，并控制好最終厚度；④取像：在靜態(tài)取像環(huán)節(jié)，需要保證操作穩(wěn)定無抖動；在進行動態(tài)取像時，需要在移動取像單元過程中，保持緩慢、連續(xù)的進行，同時也要按照系統(tǒng)要求，保障操作的規(guī)律與順序符合標準。研究發(fā)現[13]，在修復治療環(huán)節(jié)采用數字化印模技術，可保證修復體邊緣的切合度，與傳統(tǒng)技術相比，操作更為精準，患者的滿意度也相對更高。目前在種植修復領域數字化技術得到了廣泛應用，且實現了優(yōu)化與補充。此外，在對齦頜距離過低患者進行治療時采用數字化一體基臺治療法能夠保持牙周支持組織的穩(wěn)定性，維持患者口腔內骨性結構水平，修復效果優(yōu)于常規(guī)修復方法。因此，種植修復印模技術通過對數字化技術的靈活應用可獲得良好的治療效果，而且隨著各項技術的成熟發(fā)展，可逐漸取代傳統(tǒng)技術，提高口腔種植治療水平。

2.4 實時導航技術的應用 實時導航技術能夠在同一坐標系內對患者進行可視化處理，結合三維重建技術能夠確定具體的手術位置，實現精準定位；在手術操作過程中能夠實時的獲得手術具體位置、手術器械的放置位置，更便于治療操作，使得術中治療過程能夠與術前規(guī)劃相一致。在手術治療過程中，種植體植入的位置決定可借助手術導航系統(tǒng)進行全面觀測，植入的角度也可通過實時觀測加以調整，并合理安排鉆針的方向[14]。另外，如果在不使用手術導板的情況下，可采用不翻瓣手術治療，有效降低手術過程中帶來的創(chuàng)傷，并有效降低手術的操作風險，使得口腔修復等并發(fā)癥發(fā)生概率得到有效控制，從而改善患者預后。也有研究將下頜牙列缺失患者作為實驗研究對象，在口腔修復治療過程中，將數字化技術作為主要的輔助支持技術，最終口腔種植成功率明顯得到提升[15]。但導航系統(tǒng)應用于口腔種植治療的成本較高，所以在口腔種植手術中主要應用于治療解剖結構較為復雜的病例，比如牙列缺損。即使在導航系統(tǒng)技術的支持下，植體植入位置也可能會出現細小偏差，所以在實際操作過程中需要控制好導航的速度，提高導航的精準度。

2.5 個性化基臺設計與制作 口腔種植治療需要獲得患者缺牙間隙、咬合關系與植體植入之間的三維位置時可采用個性化基臺，而個性化基臺的設計離不開CAD、CAM技術的支持，在實際設計制作過程中，可通過口腔掃描技術獲得系統(tǒng)作用模型，確定植體與鄰牙、頜牙之間的關系，CAD技術的應用可實現對基臺的可視化設計，使其外形結構與形態(tài)更為良好，牙齦輪廓與患者實際情況更為相符。當前CERERC系統(tǒng)、TRIOS系統(tǒng)等掃描系統(tǒng)在口腔種植修復中得到了廣泛應用，且掃描系統(tǒng)的精度也在不斷上升，高達20μm，但是在修復診療過程中，仍然難以滿足實際精度標準[16]。臨床可充分發(fā)揮三維圖像的優(yōu)勢，設計基臺時在計算機技術的支持下，對上部結構加以調整，最終獲得個性化基臺。研究發(fā)現，個性化基臺的制作被動就位更為良好，同時也能夠保障基臺與修復體之間的有效鏈接，細菌相對較少，拋光度光度更高，整體效果更為優(yōu)異[17]。但是植體與基臺連接面之間的適應相對較差，可能會出現生物學并發(fā)癥或機械性并發(fā)癥，所以在設計過程中，可將齦下0.5 mm處作為修復體基臺位置；或者可選擇平齦設計法，通過對基臺位置的調整，避免在種植體周圍進入粘接劑，防止粘接劑殘留。與傳統(tǒng)的制作方法相比，數字化技術應用于基臺制作中可使得人工研磨、鑄造等工序更加簡便，而且制作的時間相對更短，不會出現材料的形變問題，因此既能夠保證基臺的可靠性，也能夠提高其美觀效果。但目前個性化基臺的設計，應用CAD技術與CAM技術仍需探究，整體操作經驗不夠充分。目前部分臨床實驗研究認為，雖然本技術的操作精準度更高，基臺性能良好，但是受到加工成本與制作材料的影響，難以實現在口腔種植治療中的全面應用[18]。

2.6 口腔修復 在進行修復體設計時可借助計算機技術生成多元化的圖形，通過獲取到的數據信息實現優(yōu)化，同時也能夠標示出鄰接線與邊緣，系統(tǒng)化設計其外形，醫(yī)生可根據實際情況對設計方案進行調整與修改，最終獲得完善的三維數據，采用多元化手段對虛擬的修復體加以完善，而后生成實際的口腔修復體。當前所應用到處理技術包括增量式加工技術與削減法加工技術。采用數控加工設備能夠對口腔修復體進行磨削與數控銑削，所獲得的口腔修復體更為精準，且速度更快，整個治療周期相對較短，患者在治療過程中能夠有效降低不適感，使得修復體的質量能夠得到全面提升，保障了制作效率[19]。與復雜的義齒制作流程相比，既降低了操作難度，也降低了工作強度，還能夠使得患者的復診次數明顯減少，保障最終的治療效果。但是在具體操作過程中，所涉及到的成本相對較高，也可能會造成一定的材料浪費，而加工對象的形狀具有復雜性特征，會對加工效率產生直接影響，使得修復體成型能力降低。

2.7 全瓷牙種植 采用3D打印技術與計算機制作技術能夠完成全瓷牙的種植。在操作過程中，首先需要對治療的牙體采用數字激光掃描技術，獲得更為精準的數據信息，通過對數據信息的處理，也可獲得了3D效果的離體牙。研究發(fā)現[20]，在對全瓷牙進行調整時，需要對最終的修復位置加以確定，而是數字化技術在CAD與CAM的支持下獲得數字化手術導板；此外，數字化技術能夠將種植體的植入深度與位置清晰呈現出來，使得全瓷牙的制作更為精準。

3 總結

傳統(tǒng)的口腔種植治療主要是先制作導板，并制作診斷蠟型，通過對修復效果的預測與判斷、患者佩戴模板后的CT掃描，可獲得實際的修復信息模型，整個過程需要經過多次復雜的操作，導致患者治療的依從性相對較低。口腔種植治療對數字化技術的靈活應用，能夠在CBCT掃描技術的支持下，對患者的口腔頜面進行細致檢查，聯合CAD、CAM系統(tǒng)能夠實現全過程的數字化治療，判斷患者骨密度軟硬組織的形態(tài)，獲得三維的立體結構，提高口腔種植治療效果。而口腔掃描儀的協(xié)助，能夠提高患者的舒適度，使得治療時間縮短，同時測量也不會發(fā)生變形問題，有效改善患者預后。目前數字化技術在口腔種植領域已經得到了廣泛應用，不僅提高了口腔種植效果，也能夠使得治療更為精準，日后口腔醫(yī)療要進一步研究如何靈活使用數字化技術，從而提高綜合治療水平。

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