數字化模型掃描技術在口腔正畸模型測量中的效果觀察*

徐春華

1 江蘇省鎮江市口腔醫院專家會診中心 212000； 2 南通大學教學實踐基地

口腔正畸是指配合相應措施來完成對口腔骨骼、肌肉等調整處理[1]。在口腔正畸治療期間，確定治療方案后，醫生會結合患者情況進行口腔正畸模型獲取，以往在模型制作中主要采用傳統的印模技術，其能夠準確獲取口腔缺損部位情況，同時取材方便，操作簡單[2]。但隨著該項技術的持續推廣，不少研究者均表示手工模型制作方法非常容易在制取期間出現脫模情況，對操作者有著非常高的要求，同時其測量準確性也很難得到保證，尤其是針對相對較為特殊的部位，精準度嚴重下滑，這就可能造成密合度下降，進而導致修復不到位、遠期療效不顯著等問題[3-4]。

近年來，隨著醫學數字化技術的持續發展，口內數字化掃描技術也日益成熟，其能夠通過口腔內掃描完成對數字化模型的制作，不僅制取更加方便快捷，操作流程更為簡化，同時還能夠有效避免傳統印模因程序煩瑣而引起的誤差疊加積累和模型傳遞中出現的病原微生物傳播等問題，特別是在新冠疫情階段，該項技術更是發揮了極大的優勢[5]。自“智慧醫療”概念提出以來，相關政策逐步推行，數字化模型掃描技術勢必將成為未來的主流。尤其是口腔正畸領域中的應用，可以有效帶動技術能力發展，借助數字化技術、數學建模、三維數據采集、計算機輔助、CAD/CAM設計、手機導航、材料技術等先進技術融合，將使得口腔正畸技術得到全面發展，使微創、精確、高效和智能化成為未來的主流[6-7]。

為進一步了解數字化模型掃描技術在口腔正畸模型測量應用中的臨床實踐效果，本研究結合我院接診的口腔正畸治療患者為研究對象，基于傳統印模技術參照下，對數字化模型掃描技術在模型測量中的真實性進行評價，具體情況報道如下。

1 對象和方法

1.2 方法

1.2.1 術前準備：預備牙體，對患者的牙齒缺損程度、形態結果以及上下頜咬合關系進行檢查，結合檢查結果確定硅橡膠預備量，通常情況下在1～1.5mm之間。

1.2.2 制取印模：(1)數字化印模制取：由同一位操作人員通過口內掃描儀器進行模型制作。運用薄的凡士林紗布對頜骨缺損區基底鼻咽部面膜進行充分覆蓋保護；配合棉卷與吸唾器能夠盡快吸取口腔部黏膜以及牙齒上方的唾液，并采用醫用組織膠水對患者缺損區域以及兩端殘留相對平整的腭部黏膜區域粘貼定制氧化鋯瓷塊，每例粘貼3塊，將牙列瓷塊、近缺損或者皮瓣區域的瓷塊、后牙端瓷塊分別設定為A、B、C。掃描均從上頜骨缺損部位的對側到最后緣牙齒咬合面開始，隨后以“之”字形對牙列的頰腭側實施非常緩慢的掃描。將數據信息導入到軟件中，通過對形態結果進行修建處理后，保存數字模型。所有數字化印模制備均由同一位醫師負責完成相關操作。(2)常規印模制取：完成數字印模采集之后，采用光固化模型材料安排患者完成一個乙烯基聚硅氧烷加聚型彈性印模輕體材料與個性化印模托盤完成常規模型制取。所有常規印模均由同一名醫師在相同條件下按照說明書的操作要求完成操作，對制取的印模進行認真檢查，確定硅橡膠陰模與瓷塊能夠緊密結合。若觀察發現瓷塊在取模期間表現出脫落、松動或者異位等情況，那么該病例不納入本研究。所有印模均在室溫條件下保存8h，隨后取出印模中的瓷塊，經由同一名操作者完成超硬石膏模型灌注處理。采用高分辨率模型掃描儀來實現對石膏模型數據的獲取。

1.3 口內測量與模型測量 (1)臨床牙冠寬度(TW)：該寬度主要是指在牙齒排列正確的情況下所能夠解除的解剖學上的距離，本次以牙冠最大近遠中寬度作為判斷標準。(2)臨床牙冠高度(TH)：切牙選取相對應的切緣中點位置，其能夠與唇側弧形牙齦邊緣最偏根方的點，具體是指齦緣頂點的距離；磨牙所選取的中頰尖頂點與齦緣頂點之間的距離；前磨牙與尖牙能夠選取頰尖頂點與齦緣頂點之間的距離。(3)牙弓寬度(TD)：包括上頜與下頜的牙弓終端的寬度、牙弓前段的寬度、牙弓后段寬度。(4)牙列表面形態3D偏差(D-RMS)：主要是將兩種不同的制模方式獲取的信息導入到逆向工程軟件中，沿著齦緣實施剪裁處理，即可將存在誤差軟組織部分去除，保留牙列。最后通過“最佳擬合對齊”-“3D比較”，即可獲得兩種不同模型牙列的RMS值。

2 結果

2.1 兩種方法TW、TH準確度對比 兩種方法TW、TH準確度測試結果比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩種方法TW、TH準確度對比

2.2 兩種方法TD準確度比較 兩種方法TD測量結果比較，在上頜與下頜牙弓中段的寬度、牙弓前段的寬度、牙弓后段寬度方面，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩種方法TD準確度比較

2.3 兩種方法D-RMS比較 兩種方法的上頜與下頜D-RMS均值均在0.2mm范圍內，見表3。

表3 兩種方法D-RMS比較(mm)

3 討論

伴隨現代科學技術的發展，數字化模型掃描技術成為一種重要的支持技術，其在口腔正畸中的應用愈發廣泛，并且在部分適用中取得了顯著的效果[8]。在口腔正畸過程中，模型往往發揮著關鍵的作用，屬于口腔正畸的基礎性資料，也是實施診斷分析的根本依據[9]。目前，在大部分口腔醫學領域，通常以石膏模型作為金標準，但同時也注意到石膏模型往往存在著諸多的劣勢，包括難儲存、易損壞等。而隨著現代技術的逐步應用，數字化技術逐步開始展現巨大優勢，其在口腔領域中的應用也日漸增多，如數字化模型掃描技術在口腔正畸模型測量中的應用，能夠大幅改善傳統石膏在上述方面的問題，使模型的測量更加精準、便利、高效，且可重復[10]。

根據本研究結果來看，數字模型與傳統模型的TH、TW準確度對比差異無統計學意義(P>0.05)，即表明兩項技術具有較高一致性，同時也表示兩種方法所獲得的測量結果與口內真實數據信息非常接近，口內掃描的準確度尚可，誤差在0.1mm以內。在實際測定期間，發現傳統印模組在右下頜第二磨牙中準確度受到的影響最大，而數字模型則在右上頜第二前磨牙上表現出準確度較低的特征[11]。但根據Hirogaki所提出的誤差標準范圍，若誤差能夠控制在0.3mm范圍內，即可適用于臨床[12]。而結合本次結果來看，兩種方法在進行測量時，其所獲得的數據信息均處于可接受范圍內，具有較高臨床應用價值。

同時對比兩種方法TD上頜牙與下頜牙的測量結果來看，在上頜與下頜牙弓中段的寬度、牙弓前段的寬度、牙弓后段寬度方面，差異均無統計學意義(P>0.05)。即表明無論是在上頜還是下頜，兩種方法針對牙弓均有較好的準確度。但也有研究者表示[13]，數字化模型掃描技術在實際運作期間，主要是基于激光共聚焦的基本原理，其主要依靠激光光束來實現對圖像的“拼接”處理，這就使得他們在合并期間必然會產生相應的誤差。同時還有報道表示[14]，只掃描1/4的牙列和進行全牙列掃描時，所取得的準確度有明顯差異，其中全牙相對準確度更低，其認為圖像拼接和數據采集可能會對圖像的準確度帶來一定的影響。本研究在進行掃描期間，主要按照說明書的相關要求來實現連續性的掃描，掃描范圍從右側起到左側止，結果并未出現較大的差異性。一方面可能與本研究樣本量較少有關，另一方面也可能與本次樣本納入群體有關。有研究者表示[15]，相較于傳統模型，針對牙弓長度在10個牙數以內的情況，采取數字模型能夠取得較好的準確度；但若牙弓長度在10個以上，那么數字模型的偏差較為突出。為此，本研究認為數字掃描的準確度實際上能夠滿足現階段的臨床準確度要求，但在實際應用期間，必須盡可能地做好數據信息的仔細獲取，防止因反復重建而導致的誤差問題。

本研究基于口內直接數據作為參考，根據結果來看，數字模型、傳統模型的上頜與下頜D-RMS均值分別為(0.17±0.05)mm、(0.14±0.03)mm，即表明兩者的準確度誤差均在0.2mm以內，掃描結果處于可以接受的范圍內。有學者[16]提出線性測量差異<0.5mm范圍均屬于臨床允許范圍。另有報道認為[17]，采取數字化模型的測量方法，其誤差值<1.0 mm時，同樣可認為其定點屬于“精確”范疇。本研究通過口外激光掃描對相關模型參數數據進行獲取，能夠更好地還原口腔內模型的真實情況，從而取得較為科學的結果。有報道表示[18]，利用數字化模型測量時，針對擁擠問題較為嚴重的區域，尤其是前磨牙區應以更多的點線定位，以避免在模型測量中產生差異問題。同時有學者研究認為[19]，石膏模型在測量中主要是利用觸覺及視覺來實現三維認知，而數字化模型測量則可以依賴于電腦三維進行測量，以豐富測量人員的基本感知，使其將虛擬圖像設置于視覺上的正確位置。而在重度擁擠模型測量時，石膏模型在上腭高度測量時優勢顯著，其能夠以觸感定點接觸，這極大提升了操作的便利性。而采用數字化模型測量時，則難以利用觸覺進行定位，僅能夠依賴于視覺定位，這將在實際的測量中導致誤差的產生，導致測量操作時無法實現與視線的平行，造成測量的誤差的概率將有所上升。為此，在實際應用中，必須加重視起對特殊部位的重點掃描，以便更好地提升其準確度。

綜上所述，伴隨著數字化模型掃描技術的應用，口腔正畸領域也迎來較大的突破。依托數字化模型掃描技術的優勢，能夠大幅降低模型測量的難度和效率，根據研究所獲得的相關結果，可以證實數字化模型測量能夠滿足臨床需求，其與傳統的石膏模型測量精度基本保持了一致性。并且，數字化模型測量可具備一定的重復性，能夠進一步改善其實踐應用效果，改變傳統石膏模型中的難以存儲、易于損壞的問題，為口腔正畸提供了更豐富的技術選項，也將為口腔正畸患者提供更好保障。但通過研究也需要注意，尤其在重度擁擠情況下，采用數字化模型測量需要更加關注，以避免與手工測量之間產生較大誤差，幫助數字化模型測量能夠獲更好效果。總體而言，數字化模型掃描技術在口腔正畸中值得應用推廣。