CAD/CAM種植修復(fù)技術(shù)在無牙頜患者中應(yīng)用

2014-11-29 湯春波 南京醫(yī)科大學口腔醫(yī)學院

  計算機輔助設(shè)計和制作系統(tǒng)(CAD/CAM)應(yīng)用于牙科學領(lǐng)域已有20余年歷史,其快速發(fā)展和不斷完善為口腔種植修復(fù)治療提供越來越廣泛的服務(wù)。無牙頜患者因頜骨條件較差,傳統(tǒng)的黏膜支持式義齒通常存在固位不佳、咀嚼功能恢復(fù)不良的問題。種植體支持的固定義齒徹底改善了無牙頜患者的固位和穩(wěn)定,但種植固定長橋的制作及就位困難。利用CAD/CAM制作的無牙頜修復(fù)體具有精確的邊緣密合性、良好的機械學性能及生物相容性,本文介紹CAD/CAM技術(shù)發(fā)生、發(fā)展、制作過程及臨床應(yīng)用注意事項,并通過運用CAD/CAM技術(shù)完成1例頜骨重度萎縮無牙頜患者的種植修復(fù)。

  計算機輔助設(shè)計和制作系統(tǒng)(CAD/CAM)的出現(xiàn)被認為是口腔醫(yī)學領(lǐng)域的革命性突破,使自動化或半自動化制作修復(fù)體成為現(xiàn)實,引發(fā)了口腔修復(fù)學界重大的技術(shù)革命,為牙科修復(fù)體的制作提供了全新的方法。目前,國外先后研制了幾十種牙科CAD/ CAM 系統(tǒng)。以Procera CAD/ CAM系統(tǒng)為代表的世界惟一的集約式大型全自動化修復(fù)體流水生產(chǎn)線,將CAD/CAM與網(wǎng)絡(luò)完美結(jié)合,我國臨床醫(yī)生可以將國內(nèi)掃描的數(shù)字化模型通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)饺鸬洹⒚绹蛉毡镜墓ぷ髡荆庸ぶ行耐ㄟ^CAM進行義齒的精準快速加工,從而大大簡化修復(fù)體在技工室的加工流程。同時,CAD/CAM的應(yīng)用范圍也在不斷拓寬,不僅應(yīng)用于固定義齒的制作,而且使可摘局部義齒、全口義齒和種植義齒的應(yīng)用逐漸得到推廣。無牙頜患者因為頜骨條件較差,傳統(tǒng)的黏膜支持式義齒通常存在固位不佳、咀嚼功能恢復(fù)不良的問題。種植體支持的固定義齒徹底改善了無牙頜患者的固位和穩(wěn)定,但種植固定長橋的制作及就位困難。利用CAD/CAM制作的無牙頜修復(fù)體具有精確的邊緣密合性、良好的機械學性能及生物相容性。本文介紹CAD/CAM技術(shù)發(fā)生、發(fā)展、制作過程及臨床應(yīng)用注意事項,并通過運用CAD/CAM技術(shù)完成1例頜骨重度萎縮無牙頜患者的種植修復(fù)。

1、CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)領(lǐng)域的發(fā)生、發(fā)展

  20 世紀70 年代初,法國學者Frances等首次將CAD/CAM 的概念引入口腔修復(fù)領(lǐng)域;1973 年Altschuler 等解決了印模的數(shù)據(jù)化問題,使口腔CAD/CAM系統(tǒng)成為現(xiàn)實;1983年首臺采用CAD/CAM技術(shù)制作的修復(fù)體樣機在法國問世;1985年該設(shè)備制作出首個后牙全冠。在進入20世紀90

  年代后,該項技術(shù)發(fā)展迅速,世界各國已開發(fā)了幾十種口腔CAD/CAM系統(tǒng),主要用于完成固定義齒的修復(fù)。20多年來,CAD/CAM系統(tǒng)已在嵌體、貼面、全瓷冠等固定修復(fù)體加工制作中得到廣泛的關(guān)注,主要包括三部分:數(shù)據(jù)采集、CAD、CAM。該項技術(shù)可在短時間內(nèi)為患者提供優(yōu)良的修復(fù)體,節(jié)省了制作義齒的繁瑣工藝過程,節(jié)約了時間,而且減輕了醫(yī)生的勞動強度。

  我國的口腔CAD/CAM系統(tǒng)起步較晚,具有自主產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)目前多停留在基本理論和實驗室研究階段,臨床上也多是對從國外引進的系統(tǒng)進行評估。2002年北京大學口腔醫(yī)學院研制的口腔修復(fù)CAD/CAM系統(tǒng),利用三維激光掃描儀獲取具有中國人標準解剖形態(tài)的牙冠模型數(shù)據(jù)信息,并以Matlab格式保存為可編數(shù),從而進行數(shù)據(jù)處理,建立了標準的三維幾何模型,構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,并完成了國內(nèi)第一個CAD/CAM 金屬全冠的制作。天津醫(yī)科大學口腔醫(yī)院采用機械式采集技術(shù)獲得的三維點云數(shù)據(jù)存儲在計算機中,從而進行數(shù)據(jù)處理,在此基礎(chǔ)上建立了牙冠幾何模型的數(shù)據(jù)庫。吳琳等初步實現(xiàn)了對肯氏Ⅱ類牙列缺損模型的CAD,并用激光快速成形機加工出可摘局部義齒支架的樹脂鑄型。王曉波等采用數(shù)控銑床及新型層析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過對標準無牙頜模型的層切,二維輪廓數(shù)據(jù)獲取及計算,重建無牙頜模型。在此基礎(chǔ)上,通過Surfacer軟件,設(shè)計上頜半口金屬基托義齒,并利用激光立體成形技術(shù)通過純鈦粉直接成形,初步加工出上半口基托。

  近年來,活動義齒(如可摘局部義齒、全口義齒)CAD/CAM技術(shù)取得了一定的進展,Williams等基于一種具有力回饋功能的人機交互設(shè)備,嘗試進行了可摘局部義齒的CAD與金屬支架的快速成形,并在患者口內(nèi)初步驗證了適合性。孫玉春等嘗試采用兩步法進行全口義齒的CAD軟件的開發(fā)以及全口義齒修復(fù)體的快速成型技術(shù)(rapid prototyping,RP),初步完成了全口義齒CAD/RP輔助制作系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和基本方法的探索,實現(xiàn)了CAD/CAM技術(shù)在全口義齒修復(fù)領(lǐng)域的突破。

2、CAD/CAM系統(tǒng)在種植義齒修復(fù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀

  CAD/CAM技術(shù)在口腔種植修復(fù)領(lǐng)域取得了令人矚目的應(yīng)用效果,主要包括種植規(guī)劃專家系統(tǒng)、種植外科手術(shù)導(dǎo)航和即刻永久固定種植修復(fù)等,患者一次就診即可全部完成種植體的植入及最終修復(fù)體的戴入,從而在最短的時間內(nèi)為患者制作兼具美觀、功能和舒適的固定修復(fù)體。20世紀90年代早期,CAD/CAM技術(shù)開始用于制作種植體基臺和支架修復(fù)體,可用金屬鈦、鈦合金或瓷材料(如氧化鋁、氧化鋯)制作種植體基臺和支架滿足其生物學、功能和美學上的要求,并且修復(fù)體可以精確地被動就位于對應(yīng)的種植體,防止在使用中出現(xiàn)諸如螺絲松動、骨喪失和基臺折斷等并發(fā)癥。CAD/CAM 種植修復(fù)體有如下優(yōu)勢。

  (1)CAD/CAM制造的支架由整塊材料完成,利用這種制造技術(shù),材料均質(zhì)性好、具有更高的機械性能。

  (2)因沒有傳統(tǒng)的堆蠟、包埋或熔鑄的過程,最大程度降低了誤差,這一結(jié)果可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)成本的全面降低。

  (3)不合適的種植體角度可以被修正,亦可達到更合適的外形輪廓。

  (4)CAD/CAM瓷基臺可提供天然牙齒一樣最佳的視覺效果,最適合牙周組織的美學效果。借助CAD/CAM技術(shù),基于各種經(jīng)過改性后性能更加優(yōu)越的氧化鋯類材料制作冠、橋,基于純鈦金屬材料制作種植義齒上部結(jié)構(gòu)正成為研究的熱點。本文主要討論無牙頜種植修復(fù)涉及的CAD/CAM定制種植體支架系統(tǒng),介紹幾種常用的CAD/CAM 定制種植體支架系統(tǒng)。