口腔種植中3D打印種植導(dǎo)板的運(yùn)用

1、口腔種植中3D打印種植導(dǎo)板的使用 關(guān)鍵詞牙種植；口腔外科手術(shù)；打印 世紀(jì)年代骨結(jié)合理論的發(fā)現(xiàn)為口腔種植技術(shù)的形成奠定了理論基礎(chǔ)，它的關(guān)鍵性概念是純鈦與骨組織不存有排異反應(yīng)，能夠形成骨性結(jié)合。隨著口腔種植學(xué)研究的持續(xù)深入和發(fā)展，口腔種植技術(shù)日趨成熟。打印技術(shù)所制作的種植手術(shù)導(dǎo)板補(bǔ)充了傳統(tǒng)導(dǎo)板的不足，以其精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于臨床?，F(xiàn)就打印導(dǎo)板在口腔種植中的應(yīng)用綜述如下。 打印導(dǎo)板的發(fā)展歷史及概述 伴隨著人們生活水平的提升和壽命的增長，全民口腔保健意識(shí)在持續(xù)增強(qiáng)，牙齒健康逐漸受到大家的重視，牙齒缺失后選擇種植修復(fù)的方式成為口腔修復(fù)的主流。而打印技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展較為成熟的一種快速成型技術(shù)，在其工作原理的

2、基礎(chǔ)上生產(chǎn)制作出的數(shù)字化牙齒種植外科手術(shù)導(dǎo)板，不但能夠協(xié)助口腔種植醫(yī)生在種植手術(shù)過程中對(duì)種植體的定位，還能夠降低口腔種植失敗的概率，減少術(shù)后并發(fā)癥。當(dāng)前口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里最常用的打印工藝方法是光固化成型（，）和熔融沉積（，）技術(shù)。其中技術(shù)是采用紫外光或其他光源以液態(tài)光敏樹脂為材料，在材料的表面實(shí)行掃描，并且從底部開始逐層固化而后形成物體本身。而這種技術(shù)則是以加熱并溶化低熔點(diǎn)材料，并擠出固化成型的一種物體成型方式，能夠?qū)崿F(xiàn)三維方向上的重現(xiàn)，并且不需要價(jià)格過于昂貴的設(shè)備。隨著種植量的持續(xù)增加，口腔種植技術(shù)也日漸成熟，種植修復(fù)已經(jīng)逐漸開始代替烤瓷橋和活動(dòng)支架等傳統(tǒng)修復(fù)方式。這樣不但避免了對(duì)缺失牙區(qū)域相鄰

3、牙齒的傷害，而且最大限度地恢復(fù)了缺失牙區(qū)域口腔的咀嚼功能（傳統(tǒng)固定橋修復(fù)需要破壞鄰牙的完整性，活動(dòng)義齒修復(fù)會(huì)降低修復(fù)區(qū)域的咀嚼效率）。當(dāng)口腔種植醫(yī)生致力于取得牙齒種植體遠(yuǎn)期成功率和良好的美學(xué)修復(fù)效果時(shí)，就需要在種植手術(shù)前仔細(xì)檢查患者口腔全口牙列中牙齒缺失相對(duì)應(yīng)部位牙槽嵴的高度、寬度、骨密度及周圍重要解剖結(jié)構(gòu)，包括上頜區(qū)域上頜竇和下頜的下牙槽神經(jīng)管及頦孔位置，并且依據(jù)這些檢查結(jié)果，以及對(duì)缺牙區(qū)牙槽骨三維方向的數(shù)據(jù)測(cè)量，作出對(duì)患者最佳和最為合理的種植設(shè)計(jì)方案及治療計(jì)劃，最關(guān)鍵的是將種植術(shù)前理想的設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到患者口內(nèi)。 即使口腔種植臨床經(jīng)驗(yàn)非常豐富的醫(yī)生能夠僅依據(jù)患者口腔射線檢查結(jié)果，即可在口

4、腔種植手術(shù)中比較準(zhǔn)確地把握種植體的近遠(yuǎn)中位置、頰舌向方向和種植體需要植入的深度，但因?yàn)槿祟惿舷骂M骨的解剖結(jié)構(gòu)存有較大的個(gè)體差異，手術(shù)過程中術(shù)者的體位和手術(shù)視野的限制等原因，牙齒種植體的實(shí)際植入位置與預(yù)測(cè)種植位置很容易發(fā)生偏差，從而造成種植體近遠(yuǎn)中向、頰舌向或種植體角度的偏斜，進(jìn)而引起種植體植入?yún)^(qū)域骨穿孔、鄰近重要解剖結(jié)構(gòu)的損傷及種植修復(fù)后美觀性較差等術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。所以，輔助口腔種植技術(shù)的口腔種植導(dǎo)板應(yīng)運(yùn)而生。伴隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)和影像診斷學(xué)的高速發(fā)展，錐體束掃描設(shè)備的精準(zhǔn)度逐漸先進(jìn)化，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)已開始在口腔領(lǐng)域中應(yīng)用。打印技術(shù)屬于工業(yè)技術(shù)中的一種，主要特點(diǎn)是快速成型

5、，它的原材料是表現(xiàn)極其細(xì)微粉末狀態(tài)的金屬或者合成樹脂，指導(dǎo)成型的文件是掃描后得到的數(shù)據(jù)，原材料均為可黏接聚合的材料。打印的成型方式是逐層疊加原材料，每層原材料間有一層特有的“膠水”黏接，這種制造技術(shù)不同于以往的制作方式，所以又稱為添加制造。打印技術(shù)有種方式：一種是分層加工，另一種是逐層疊加原材料成型。通過種形態(tài)的物體相互疊加，最終實(shí)體模型被“打印”成型，打印完畢后，周圍會(huì)殘留一些原材料，清除即可。打印技術(shù)其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品的生命周期前端的“快速成型”和整個(gè)生產(chǎn)周期的“快速制造”相關(guān)的所有打印技術(shù)工藝、技術(shù)、設(shè)備類別和應(yīng)用，綜合了多個(gè)學(xué)科高端的技術(shù)，包括數(shù)字建模、機(jī)電控制等，具有極大的科技含量。當(dāng)

6、前打印技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其中在醫(yī)學(xué)術(shù)中導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)模型制造、醫(yī)學(xué)器官打印等方面應(yīng)用廣泛。 數(shù)字化打印口腔種植手術(shù)導(dǎo)板的制作方法及應(yīng)用要點(diǎn) 與傳統(tǒng)種植導(dǎo)板相似，打印的導(dǎo)板需要先制作放射導(dǎo)板，然后采用二次掃描程序，分別掃描帶有放射導(dǎo)板的模型和單獨(dú)的放射導(dǎo)板，在軟件中根據(jù)閾值的不同實(shí)行三維重建，使前后次分別掃描的導(dǎo)板擺放位置和方向保持相對(duì)一致，然后利用有效顯影點(diǎn)的影像重合技術(shù)將個(gè)導(dǎo)板實(shí)行重合，目的是將放射導(dǎo)板準(zhǔn)確匹配到模型上。再將重合精準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入三維圖像設(shè)計(jì)軟件中，利用軟件實(shí)行導(dǎo)板周圍骨組織和相對(duì)應(yīng)軟組織的三維影像重建。重建完成后，在設(shè)計(jì)軟件中準(zhǔn)

7、確描繪出種植區(qū)域周圍重要的神經(jīng)血管等解剖結(jié)構(gòu)，模擬種植體植入牙槽骨內(nèi)，并且預(yù)先設(shè)定好具體的位置，以便設(shè)定最終口內(nèi)使用的導(dǎo)板相對(duì)應(yīng)開孔區(qū)域，將設(shè)定好的數(shù)據(jù)傳入打印機(jī)形成可打印文件并打印出成型的口內(nèi)使用的種植指導(dǎo)導(dǎo)板。口腔種植導(dǎo)板的設(shè)計(jì)同樣需要依據(jù)口內(nèi)環(huán)境，更要結(jié)合根據(jù)口腔后續(xù)的修復(fù)方式實(shí)行設(shè)計(jì)。口腔種植導(dǎo)板的口內(nèi)支持方式以黏膜為主時(shí)，主要應(yīng)用于全口多顆牙缺失甚至是無牙頜患者，種植后修復(fù)的牙冠和基托等直接覆蓋于整個(gè)牙槽嵴，種植手術(shù)過程不需翻瓣，但在使用過程中往往自身的固位效果較差，常常需要增加輔助固位釘來增加導(dǎo)板在口內(nèi)的固位。導(dǎo)板支持固位方式以牙為主時(shí)則多用于個(gè)別牙或少數(shù)牙體缺失的情況，穩(wěn)定性較好

8、，精確度較高。臨床上，根據(jù)口腔內(nèi)缺牙區(qū)骨條件、缺失牙的位置和數(shù)量、缺失牙周圍的牙體牙周情況等選擇合適類型的導(dǎo)板，以便更好地指導(dǎo)手術(shù)。即使口腔種植導(dǎo)板有其特有的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存有一定的局限性。首先，打印種植導(dǎo)板使用過程中對(duì)患者張口度要求較高，尤其是后牙區(qū)，對(duì)于手術(shù)視野受限、張口度不足的患者有一定的局限性。其次，種植導(dǎo)板在一定水準(zhǔn)上阻擋了種植窩洞備洞過程中的散熱，備洞過程中需要反復(fù)提拉及大量冷卻的生理鹽水沖洗降溫。 種植體植入精確度評(píng)價(jià)及原因分析 種植手術(shù)實(shí)行前設(shè)計(jì)與實(shí)際手術(shù)操作是通過種植外科導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)的，通過影像學(xué)信息和計(jì)算機(jī)種植輔助設(shè)計(jì)軟件實(shí)行。在患者口內(nèi)實(shí)行種植手術(shù)之前需要實(shí)行精準(zhǔn)的三維動(dòng)畫模

9、擬設(shè)計(jì)種植體植入的位置、角度、方向，以確保種植體植入到患者自身狀況相對(duì)最佳的位置，尤其是患者自身種植條件較差、植入?yún)^(qū)牙槽骨骨量缺乏的情況下，術(shù)前診斷和設(shè)計(jì)植入位置顯得更為重要。打印種植手術(shù)導(dǎo)板是將口腔手術(shù)前設(shè)計(jì)和模擬植入到牙槽骨的位置準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移到患者口腔內(nèi)，故最終牙種植體植入位置的準(zhǔn)確度就成為手術(shù)成功的要點(diǎn)，也是種植導(dǎo)板制作的核心內(nèi)容。當(dāng)前，口腔領(lǐng)域國內(nèi)外對(duì)口腔種植手術(shù)導(dǎo)板精確度評(píng)價(jià)的研究和報(bào)道日漸增多，但對(duì)導(dǎo)板精度的評(píng)價(jià)存有差異。莫輝等選擇了例牙缺失患者，全部在打印技術(shù)制作的新型種植外科導(dǎo)板的輔助下，共植入患者口內(nèi)枚口腔種植體，而后觀測(cè)所有種植體年后的存活率，結(jié)果顯示所有植入的種植體中枚較準(zhǔn)確

10、無偏差地進(jìn)入導(dǎo)板預(yù)先設(shè)定的植入位置，僅有枚種植體頸部與其相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)的預(yù)定位置比較出現(xiàn)了偏移，但所有的偏移范圍均不超過。馬竟對(duì)比研究利用打印種植導(dǎo)板方法植入種植體和常規(guī)手術(shù)方法植入種植體，結(jié)果表明導(dǎo)板口腔種植手術(shù)組在控制種植體植入方向、手術(shù)操作精確性方面明顯優(yōu)于常規(guī)手術(shù)組。等研究顯示，種植體頸部的偏離數(shù)據(jù)與種植體低部的偏差數(shù)據(jù)相比較小。等對(duì)系統(tǒng)的精確度實(shí)行數(shù)據(jù)分析和評(píng)估，種植體頸部和尖端的偏離值分別為（）和（），角度偏離值為（）。等研究顯示，植入骨內(nèi)的種植體的長軸偏離原設(shè)計(jì)軟件設(shè)定的最終植入角度，其偏離數(shù)據(jù)平均值為。等將打印設(shè)計(jì)的種植導(dǎo)板應(yīng)用于全口缺失的口腔種植患者后發(fā)現(xiàn)，利用這種方法指導(dǎo)口腔

11、醫(yī)生在患者口內(nèi)植入種植體后，種植體最終在患者口內(nèi)的實(shí)際位置與原軟件設(shè)計(jì)的種植體最佳種植位置，除去頰舌向的偏差外，其余各個(gè)方向上的位置數(shù)據(jù)無明顯差異。等研究結(jié)果顯示，種植體肩臺(tái)部位的平均誤差為，其根部平均誤差則為，種植體長軸角度上的平均誤差為。利用打印導(dǎo)板輔助口腔醫(yī)師實(shí)行口腔種植手術(shù)時(shí)，種植體植入患者口內(nèi)的過程中離開原設(shè)定軌道的原因是：掃描前口內(nèi)制取印模出現(xiàn)誤差，后期在灌注最終石膏模型的過程中出現(xiàn)輕微誤差，進(jìn)一步影響了數(shù)據(jù)放射導(dǎo)板和最終種植導(dǎo)板的精確度；掃描的誤差，設(shè)備本身的精準(zhǔn)度，患者在掃描口內(nèi)影像過程中的微動(dòng)，均影響數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)和質(zhì)量；三維影像重組重建過程和個(gè)模型重新匹配過程中，匹配閾值的選擇

12、和組織影像提取過程中產(chǎn)生誤差；制作工藝方式的選擇會(huì)直接影響種植導(dǎo)板的精確性，如在工藝實(shí)行過程中，光敏樹脂在光固化過程中產(chǎn)生的固化收縮會(huì)直接影響到最終的樹脂模型的精確度；對(duì)于患者口內(nèi)情況為黏膜支持式和混合支持式修復(fù)方式時(shí)，種植手術(shù)導(dǎo)板在制作過程中，口內(nèi)缺乏相對(duì)穩(wěn)定的組織、黏膜等特有的彈性和可讓性，會(huì)直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)與口內(nèi)實(shí)際狀況的誤差，進(jìn)一步影響最終口內(nèi)種植體植入的位置與軟件設(shè)計(jì)終末位置之間的差異。以上所有環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的偏差量化后，其數(shù)值會(huì)成倍增加，致使患者口內(nèi)種植體實(shí)際植入位置的偏差值逐級(jí)放大，從而導(dǎo)致相對(duì)應(yīng)問題的出現(xiàn)。 展望 在口腔錐形束技術(shù)持續(xù)發(fā)展進(jìn)步的今天，數(shù)字化的種植導(dǎo)板，完全能夠比較精準(zhǔn)地

13、將口腔種植體在各個(gè)方向上的位置及種植區(qū)域重要頜骨內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到患者的口腔種植手術(shù)當(dāng)中去，從而提升種植體植入的精準(zhǔn)度，并使種植牙的遠(yuǎn)期成功率、口腔種植修復(fù)體的咬合功能和美學(xué)效果進(jìn)一步得到保證，尤其是對(duì)于牙槽骨骨量條件較差的復(fù)雜病例，其種植輔助優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)得更加顯著。但打印導(dǎo)板輔助的種植手術(shù)仍存有精確度不足的問題，實(shí)際植入位置上的偏差仍存有。在實(shí)踐應(yīng)用中，口腔手術(shù)醫(yī)師應(yīng)該充分了解利用打印導(dǎo)板指導(dǎo)種植手術(shù)中可能產(chǎn)生的偏差量與可能出現(xiàn)的并發(fā)癥，并且能夠即時(shí)采取積極的預(yù)防措施。當(dāng)前，我國國內(nèi)的種植打印導(dǎo)板逐步應(yīng)用于臨床，臨床醫(yī)生在使用中應(yīng)盡量利用其優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避其缺點(diǎn)，持續(xù)完善打印導(dǎo)板的臨床使用，并持續(xù)總結(jié)經(jīng)

14、驗(yàn)，以便讓其服務(wù)于更多需要種植修復(fù)的患者。 參考文獻(xiàn) 陳業(yè)堅(jiān)我國口腔種植學(xué)的發(fā)體現(xiàn)狀與思考中外醫(yī)學(xué)研究，（）：. 趙麗麗，方賢浩數(shù)字化口腔種植導(dǎo)板誤差分析世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘：連續(xù)型電子期刊，（）： 李晉蒙，歐國敏計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)種植導(dǎo)板精確性及其影響因素華西口腔醫(yī)學(xué)雜志，（）： 郭秋云，白石柱，董瑜，等結(jié)合三維激光掃描的牙種植導(dǎo)板的臨床精度評(píng)價(jià)臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志，（）： 諸森陽，蔡玉惠快速原型技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展口腔醫(yī)學(xué)，（）： 羅文峰，楊雪香，敖寧建生物醫(yī)用材料的打印技術(shù)與發(fā)展材料導(dǎo)報(bào)，（）： 程輝光，張育民，段宇，等打印技術(shù)在髖臼骨折患者診治中的應(yīng)用效果及對(duì)肢體功能的影響研究河北醫(yī)科大

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