无牙颌印模用个别托盘的研究及应用进展
作者:   发表于:2017/2/24 0:00:00   点击:162
摘要:    文章来源:医脉通

 本文经《中华医学杂志》社有限责任公司授权,仅限于非商业应用。 
作者:孙玉春 赵甜 王勇 北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室;金恩龙 山西医科大学第一医院口腔科;叶红强 周永胜 北京大学口腔医学院·口腔医院修复科

不应用个别托盘的一次性印模法难以满足全口义齿修复的临床要求。无牙颌个别托盘传统制作方法分为成品托盘加印模膏法(直接法)、在石膏模型上制作树脂个别托盘(间接法)两种方法,间接法应用更广泛。为适合不同类型无牙颌牙槽嵴的解剖特征,间接法个别托盘衍生出多种改良设计类型,包括:为避免松软牙槽嵴黏膜变形,采用开窗式、双层式或磁固位分段式设计;为避免磨牙后垫区软组织变形,采用后缘截断框架式设计;为提高功能压力状态下全口义齿组织面适合性,采用闭口式设计。个别托盘的手工设计制作过程繁琐,经验技巧依赖性强。计算机辅助设计和三维打印(computer aided design & three dimensional printing,CAD&3DP)技术可显著降低操作难度,更加准确、高效地设计制作个别托盘,具有良好的临床应用前景。 
      选择恰当、设计制作准确的个别托盘是制取合适的无牙颌印模的前提,已知无牙颌个别托盘类型较多,临床选择、设计及制作时均存在一定的盲目性和困难,现对各类无牙颌个别托盘设计制作方法的适应证、设计制作要点及其临床应用效果评价进行回顾,以期为临床应用提供参考。 
一、传统手工方法制作个别托盘是目前口腔临床应用的主流 
1.直接法个别托盘操作相对简单,但应用范围受限:

该方法是用成品托盘加印模膏取得初印模,然后将初印模修改为个别托盘。主要适用于剩余牙槽嵴为高圆形,可确定主承托区、副承托区、边缘封闭区与缓冲区时。此方法相对简单,但由于托盘未根据患者实际牙槽嵴解剖形态进行个性化设计,且印模膏流动性有限,较难完成准确的边缘整塑。同时,手工调改印模膏的操作技巧性较强,很难达到均匀、准确,易导致边缘过度伸展及终印模材厚度不均匀等印模质量缺陷。Cayouette等与程静涛和郭天文认为厚度均匀的印模材料可减少因材料收缩不均造成的印模变形。 
2.间接法个别托盘是国内外临床应用的主要技术:

该方法是在石膏初模型上手工制作自凝或光固化树脂个别托盘,适用于患者肌静力线清晰,义齿边界即承托区范围可界定时,无论牙槽嵴为高圆形、刃状还是低圆形,均可采用此法。此方法印模准确性较好,临床已普遍采用。但手工制作步骤繁琐,费时费力,对制作者操作技巧和临床经验存在较强依赖性。临床应用时需用可塑性印模材料(印模膏或重体硅橡胶)对托盘边缘进行整塑。已有调查显示,95%的全口义齿修复医师取终印时进行个别托盘边缘整塑。完成边缘整塑的个别托盘具有良好的边缘封闭和固位力。边缘整塑包括分段法和一步法,两种整塑方法区别较小。Yarapatineni等发现两种整塑方法对全口义齿固位的影响区别不大。Tasleem等比较了患者对两种边缘整塑方法的满意度,发现两种方法在固位、稳定和舒适度3个方面差异无统计学意义;但患者认为分段法边缘整塑时间更长,与Bolouri和McCarthy的结果一致。 
      针对上述两种个别托盘,Carlsson等对1 200篇文献进行总结,发现尽管缺乏足够证据证明间接法个别托盘比直接法个别托盘准确,但间接法个别托盘还是大多数医师的选择。简单廉价的直接法个别托盘也被应用于临床,与已有研究结果相同。但患者对基于间接法个别托盘制作的全口义齿有更高的满意度。近年,间接法个别托盘衍生出多种改良设计类型,详述如下。 
(1)开窗式个别托盘: 
      对存在局部松软牙槽嵴的患者,应在个别托盘对应区域开窗,称为开窗式个别托盘。通过托盘局部开窗,可控制对该区域松软牙槽嵴软组织的压力,避免其过度受压变形。Papaspyridakos等研究发现,对于大多数无牙颌患者而言,开窗式个别托盘可取得松软牙槽嵴黏膜更准确的解剖形态印模。 
(2)双层式个别托盘: 
      对于广泛性松软牙槽嵴的患者,可使用双层式个别托盘。双层式个别托盘是指用两层个别托盘制取终印模,第一层个别托盘开窗形成网格状。为保持取模过程中的稳定性,其上腭硬区窗口处用自凝塑料制作组织终止装置,用印模膏进行边缘整塑。去掉窗口处的印模材后放回患者口内,向松软牙槽嵴区注射终印模材,然后将盛有终印模材并打孔的第二层托盘插入有锁钥引导结构的第一层托盘。终印模凝固后,将两层托盘作为整体取出。第一层托盘用来加强,第二层托盘提供支持,因此将其整体取出时不会引起印模的破坏和松软牙槽嵴区域的变形。 
(3)磁固位分段式个别托盘:

磁固位分段式个别托盘适用于广泛性松软牙槽嵴患者,托盘两部分间依靠磁极间吸引力保持稳定。将托盘组装后,用低流动型硅橡胶获得功能性边缘封闭。将托盘分离,用高流动型硅橡胶分次制取腭穹窿区和剩余牙槽嵴区终印模,从而得到精确的终印模。对口腔外科术后修复重建、各种原因引起的小口畸形及帕金森病患者均可使用与上述总体思路一致的可拆卸个别托盘。已有研究显示,基于此个别托盘和对应印模技术制作的全口义齿,其固位和稳定均令人满意。 
(4)后缘截断框架式个别托盘: 
      后缘截断框架式个别托盘最突出的特点是去掉了磨牙后垫和颊棚区的托盘部分,以尽量减少磨牙后垫区周围组织的变形。已有研究显示,相比印模材料对软组织造成的压力变形,托盘框架推颊棚区向外产生的变形更明显。Papaspyridakos等和Reddy等发现采用此种托盘时,聚醚或聚乙烯基硅氧烷两种终印模材料制取的终印模精度无差异。 
(5)闭口式个别托盘: 
      经典制作方法是指去掉开口式托盘手柄,在其上做堤或制作口内哥特式弓确定垂直距离、正中关系,形成颌位记录后在基托组织面放置终印模材制取终印模,让患者做张口、吐舌、吸吮等动作,再重新咬合在牙尖交错位,直至材料凝固后取出。设计合理的闭口式个别托盘,可获得近似模拟全口义齿功能状态下的牙槽嵴黏膜受压变形后的三维形态,并有利于将上下颌托盘复位到正确位置,原理上是更理想的个别托盘和印模技术。已有研究显示,基于闭口式个别托盘制取的印模并制作完成的全口义齿,患者应用时牙槽嵴受力更均匀,发生局部压痛的几率明显降低。 
      用闭口式托盘制取印模时,患者应轻咬合。Reddy等研究显示,制取终印模的过程中,若在牙槽嵴上施加不适当的压力,依此印模制作的全口义齿就会加速剩余牙槽嵴吸收。针对闭口式印模从患者口内取出时无把持装置,Malachias等介绍了一种手柄可拆卸的闭口式个别托盘,个别托盘手柄较易连接到托盘上,可提高闭口式托盘临床应用的便利性。然而,此种托盘要求先完成颌位记录,并将个别托盘与托制成整体结构,手工制作时操作步骤较繁琐,技术要求高,以患者旧义齿或试戴义齿作为闭口式托盘可简化制作过程。 
二、基于初印模的CAD&3DP个别托盘技术设计制作效率、准确度显著提高

上述各种个别托盘手工制作方法要求操作人员具有丰富的设计经验和操作技巧。随着数字化技术的发展,口腔修复中越来越多的手工操作可用数字化、自动化的方法替代,不仅避免了复杂的劳动,而且更精确。口内三维扫描技术已被证明可用于患者口内直接获取常见固定修复预备体的数字印模,扫描精度可满足临床要求。然而,目前各种口内三维扫描系统均采用小型扫描头(通常单视场可覆盖1~1.5颗磨牙面),通过连续移动获取多牙位表面数据。相邻两个位置的局部扫描数据需通过软件拼接成整体数据,当被测量表面缺乏足够的曲率特征(如无牙颌患者上腭黏膜)时,则可产生较大的测量误差,甚至错层等错误。 
      此外,无牙颌常规全口义齿修复时需获取唇颊舌软组织的功能整塑信息,目前口内三维扫描技术难以实现。因此,如何应用数字化技术高效、准确地设计制作无牙颌个别托盘成为目前数字技术与无牙颌功能印模需求的良好结合点。陈虎等应用CAD和融积成形三维打印技术,建立了无牙颌个别托盘的一种高效率、低成本设计制作方法。该方法的主要步骤包括扫描成品托盘加印模膏制取的初印模、用托盘CAD专用软件设计托盘外形,然后用低成本融积成形打印托盘实体。 
      与传统手工间接法托盘制作不同,该方法无需灌注石膏初模型,且托盘的设计过程由高度自动化并集成托盘经典设计理论和专家经验的CAD软件完成,而成形过程则由自动化三维打印系统完成,减少了制取藻酸盐初印模、灌注修整石膏模型、缓冲与填倒凹、雕塑树脂托盘等多个手工操作步骤,显著降低了操作难度和技巧依赖性,提高了间接法个别托盘的制作效率和准确性。针对该系统设计加工的个别托盘准确性的初步研究显示,与托盘CAD数据对比,加工完成的个别托盘内表面整体平均偏差< 0.2 mm,托盘内表面与石膏模型表面平均间隙与预设厚度2 mm的平均偏差< 0.05 mm,可较好地实现印模材料厚度的可控性,有利于降低由于印模材料厚度不均导致的形变误差。该项研究同时指出,印模膏初印模的边缘伸展受临床操作影响较大,建议医师在制取初印模时严格按照标准化程序进行,并进行严格的主动边缘整塑。 
      综上所述,印模是全口义齿成功修复的重要前提,而良好的个别托盘是取得准确无牙颌印模的基础。间接法是被国内外学者广泛接受和应用的无牙颌个别托盘制作方法,但托盘边缘应进行整塑。为获取松软牙槽嵴或磨牙后垫区软组织的准确解剖印模,应采用开窗、双层、磁固位分段或后缘框架截断设计。以精确、高效、自动为特征的CAD& 3DP个别托盘设计制作技术有望成为今后该领域的重要技术方向,也是实现全口义齿数字修复的重要组成部分。 
来源:中华口腔医学杂志2016年第51卷第11期