数字化技术在牙列重度磨耗功能美学重建中的应用（全文）.docx

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1、2022数字化技术在牙列重度磨耗功能美学重建中的应用（全文）摘要牙列重度磨耗严重影响患者的口腔美观和功能，其病因复杂，鉴别诊断困难，治疗方案涉及多个学科，不仅需要美学重建，还需要功能重建。笔者提出并建立了牙列重度磨耗的八步法序列治疗。近年数字化技术已经越来越多地应用于牙列重度磨耗的功能美学重建，本文阐述数字化技术在牙列重度磨耗的八步法序列治疗中的应用，以期为临床提供参考。牙齿磨耗是临床常见的牙齿硬组织非踽性疾病，指牙齿受到机械摩擦或化学性酸的侵蚀，导致牙齿硬组织进行性丧失L2o牙列重度磨耗表现为全牙列或牙列中多颗牙的牙冠表面硬组织出现明显缺损，严重影响患者的口腔美观和功能。综合国内外相关研究，

2、结合临床实践，笔者提出牙列重度磨耗功能美学重建的八步法序列治疗3,在完善的患者心理评估和题下颌关节检查的基础上，按照以下程序一步一步完成牙列重度磨耗的修复重建：磨耗病因的诊断和风险评估；多学科治疗设计；美学重建设计；咬合重建设计；诊断性临时修复；美学和咬合的复制转移；修复体类型和材料的选择；最终修复完成。近年随着口腔医学领域数字化技术的发展，数字化技术已经越来越多地应用于牙列重度磨耗的功能美学重建。现阐述数字化技术在牙列重度磨耗的八步法序列治疗中的应用，以期为临床提供参考。一、数字化技术在牙列重度磨耗病因诊断中的应用牙列重度磨耗的病因主要可分为机械性因素和化学性因素两大类。牙齿磨耗病因诊断、磨

3、耗程度分级以及磨耗进展监测对牙列重度磨耗的预防和治疗均有重要意义。然而牙齿磨耗的病因复杂，临床表现多样，病因鉴别诊断、磨耗程度分级和磨耗进展监测均较困难。传统方法中，口腔医师通过病史采集结合口腔检查对磨耗的病因进行分析和鉴别诊断4,5O检查分析费时耗力，存在明显主观性偏差，难以保证诊断结果的准确性和一致性。近年，口腔医学领域数字化技术的发展为牙齿磨耗的病因分析及诊断提供了有利条件。基于口内数字化扫描技术获得的牙齿三维图像可精确、完整地反映牙齿表面磨耗特征，包括磨耗面位置、形态以及磨耗程度等（图1）,从而协助医师对牙齿磨耗的病因和磨耗程度进行更准确全面的分析和判断61在此基础上结合使用数字化软件

4、可对牙齿磨耗面进行精确定位和定量测量7,并可对不同时间节点的扫描数据进行三维图像配准及运算，从而实现磨耗严重程度的精准评估分级以及对磨耗病情进展的纵向监测8o传统方法中对磨耗的分级通过人工进行，由检查者直接在口内对牙齿及牙面进行逐一检查，对牙齿磨耗进行判读分级9,IOz110这不仅耗费医师的大量时间,而且检查结果存在明显主观差异。近年，人工智能特别是深度学习技术在医学诊断领域飞速发展，通过构建深层人工神经网络，实现从大批量标注数据中自动分析规律和建模，并利用规律对位置数据进行预测，从而辅助疾病诊断。目前深度学习技术在视网膜病变、心血管疾病、肿瘤、阿尔茨海默病、帕金森病等多种临床疾病的辅助诊断中

5、已取得卓有成效的进展12,然而其在口腔疾病诊疗中的应用尚处于起步阶段13,140未来可将人工智能技术与口内数字化扫描技术结合，用于牙齿磨耗的自动化评估分级，在短时间内对大量牙齿磨耗信息进行汇总分析，精确高效协助医师进行病因诊断和磨耗程度分级，使诊断从主观判断转向客观科学判断，为牙齿磨耗的预防策略制订、治疗方案设计和预后判断提供坚实的基础。二、数字化技术在牙列重度磨耗多学科治疗设计和美学重建设计中的应用在明确牙齿磨耗病因后，首先按照面部引导的治疗方案设计原则，从最终的美学重建目标出发，进行牙列重度磨耗功能美学重建的多学科治疗方案设计3o上中切牙切缘的位置是决定多学科治疗方案的主要因素3,临床上主

6、要根据患者下颌姿势位的唇齿关系等因素确定理想的上中切牙切缘位置，基于最终修复目标的上中切牙切缘位置即可进一步确定多学科治疗方案30根据最终上中切牙切缘位置即可确定是否需正畸矫正上前牙位置、是否需牙周冠延长术改善上前牙牙龈的位置以及是否可直接进行上前牙美学修复等。确定多学科治疗设计方案后，下一步即为美学重建设计。传统临床常根据患者面部观察、二维数码照片和研究模型等资料进行多学科治疗设计和美学重建设计3,15L随着数字化技术的发展，目前临床可使用面部扫描仪制取颌面部数字模型，通过口内扫描仪制取牙列数字模型,在软件中将颌面部数字模型与牙列数字模型配准（图2）,即可建立数字化的患者下颌姿势位的唇齿关系

7、，以此进行数字化多学科治疗设计和美学重建设计。与传统方法相比，数字化技术可更直观、全面地对前牙美学修复效果进行三维预测，可根据数字化美学设计生成诊断蜡型同时打印出诊断模型，并通过数字化制作技术将治疗设计直接转移至最终修复体上16z17o通过面部扫描、口内牙列扫描结合颌骨和牙槽骨锥形束CT数据，可构建患者完整的数字化颌面部结构，从而进行三维、甚至四维动态的数字化多学科治疗设计以及美学重建设计18o三、数字化技术在牙列重度磨耗功能重建设计中的应用美学重建设计完成后，下一步即为功能重建设计。口腔功能重建主要是咬合的重建。影响咬合重建设计的关键因素包括正中咬合、非正中咬合、垂直距离30牙列重度磨耗的咬

8、合重建设计需对患者的个性化下颌运动轨迹参数进行精确地获取、记录和分析。传统方法中，通常使用机械面弓转移上颌与既突的位置关系，结合前伸和侧方咬合记录在实体架上获取前伸既导斜度和侧方既导斜度等下颌运动影响参数，通过个性化切导盘等方法获取和记录下颌运动的前导参数。传统方法虽然在一定程度上可模拟患者下颌前伸、侧方运动等个性化资料，但无论半可调还是全可调口架，均无法完全再现患者的个性化下颌运动特征190随着数字化技术的发展，尤其是下颌运动轨迹描记技术的不断更新迭代,在传统机械描记的基础上，逐渐出现以超声传感式、光学传感式、磁性传感式为特征的多种下颌运动轨迹描记设备，下颌运动轨迹描记在临床中的应用越来越广

9、泛200下颌运动轨迹描记可完整、准确地获取下颌歌点、磨牙点和切点的三维空间运动轨迹，全面分析患者个性化下颌运动特征，准确生成前伸吸导斜度、侧方既导斜度以及前导斜度等下颌运动参数。在此基础上，结合口内牙列扫描或牙列模型扫描，可在数字化设计软件中虚拟呈现口内牙列的正中咬合接触关系以及下颌前伸和侧方等非正中运动中的咬合接触关系图3X由此临床医师可直观全面地分析口干扰特征，包括干扰牙的牙位、数目和具体干扰位置，干扰发生的时间和范围等21（图4）,及时发现和分析口干扰对下颌运动的影响，探寻个体下颌运动的路径以及可能产生的危害及风险，准确理解和把握患者下颌运动特征，更深入地分析和判断牙列重度磨耗的病因、发

10、展和转归，从而为后续的下颌运动设计奠定基础。将下颌运动轨迹描记数据包括前伸既导斜度、侧方既导斜度等直接导入设计软件的虚拟口架系统中22,通过参照患者个性化下颌运动参数，结合美学设计目标，进行修复体咬合设计（图51咬合设计完成可直接形成数字化诊断蜡型（图6）,之后即可直接进行各类诊断性临时修复体的设计和制作。四、数字化技术在牙列重度磨耗美学和咬合复制转移中的应用美学重建包括美学设计、美学表达和美学实现，咬合重建同样可分为咬合设计、咬合表达和咬合实现230在咬合设计中根据美学重建设计确定患者的目标垂直距离，通过个性化下颌运动轨迹分析，初步建立适合患者的基准诊断性正中咬合和非正中咬合关系。在咬合表达

11、中，通过口垫、诊断饰面、临时冠等方法，从无创到微创再到有创，从可逆到半可逆再到不可逆，从基准诊断性咬合关系逐级调改、磨合、复制、转移，直至于最终临时修复体上确定患者最终的咬合关系。在咬合实现中，最终临时修复体作为最终修复体蓝本，包含患者完全适应的咬合及美学信息，因此，将最终临时修复体精确地复制转移至最终修复体是修复成功的关键步骤。传统常通过交叉上架的方法将最终临时修复体的咬合信息转移至最终修复体。但交叉上架的整个操作流程和步骤较复杂,每一步均可产生误差，误差叠加可导致最后的咬合转移无法顺利实现。另外，交叉上口架仅可复制和转移诊断性临时修复体最终咬合关系中的正中咬合和垂直距离信息，无法复制和转移

12、非正中咬合信息。同时传统交叉上架的方法也无法将患者已经满意的最终临时修复体的美学信息精准复制和转移至最终修复体240数字化技术可提供咬合和美学信息复制转移的新方法和新思路。通过口内扫描或模型扫描建立最终临时修复体数字模型，可清晰准确地记录最终临时修复体的美学和咬合信息，此时需要将最终临时修复体的数字模型精确配准至全口牙体预备后的数字工作模型。而牙列重度磨耗的全牙列重建中，上下牙列全部牙齿已行牙体预备，数字工作模型与数字最终临时修复体模型的匹配缺乏硬组织对应标志点，两者难以精确配准25o仅依靠数字工作模型与数字最终临时修复体相同的软组织区域配准，由于软组织口内扫描时缺乏特征,成像精度较差，拼接误

13、差大,同时传统E模制取过程中软组织受材料挤压可产生变形，因此依靠软组织配准可产生较大的配准误差。有学者提出在软组织角化龈等动度较低区域粘接35个树脂材料制作的标志点,提高口内扫描时软组织数据的获取精度，可在一定程度上提高数字临时修复体模型与数字工作模型的配准精度26o笔者课题组建立了数字化三点区段模型转移法（图71通过在牙列的前牙区和双侧后牙区3个区域各保留12个临时冠，建立牙列的数字三点区段模型作为中间模型，通过数字三点区段中间模型将数字工作模型与数字最终临时修复体模型进行精确配准。数字化三点区段模型转移法可精确地将最终临时修复体的美学和咬合信息复制转移至最终修复体23,27o五、数字化技术

14、在牙列重度磨耗修复体设计和制作中的应用数字化技术用于单冠、三单位固定桥及单枚种植体上部结构修复已非常成熟，可通过口内扫描仪直接扫描,椅旁或技工室计算机辅助设计与辅助制作修复体加工全数字化流程完成修复体的设计和制作28,29JO通过数字化制作和切削加工技术可减少患者就诊时间和次数，同时简化临床操作步骤。随着技术的不断发展，数字化技术开始应用于复杂的多单位修复，包括天然牙列咬合重建和种植体支持的全口咬合重建。数字印模的制取是实现数字化最终修复体设计和制作的首要环节，目前数字印模技术可分为间接法和直接法30o间接法指模型扫描仪扫描传统印模或石膏模型建立的数字模型。随着扫描设备和印模材料的不断优化,印

15、模间接数字化扫描（又称印模扫描）的应用逐渐增多。与模型扫描相比，印模扫描省略了灌制石膏模型及切割代型的时间，简化了临床操作步骤31o直接法指通过口内扫描仪直接扫描牙列、牙龈等口内软硬组织获得数字模型30o与间接法相比，直接法省略了托盘选择、印模材料调拌硬固、印模消毒转移以及灌制石膏模型等步骤。但直接法口内扫描数据的质量和精度存在一定局限性32,33Jo全牙列咬合重建时上下颌多个基牙的修复体制作需同时考虑多达28个牙冠的就位、邻接关系及上下颌咬合接触，因此对印模的精度要求较高。已有研究显示，在目前的设备和技术条件下，对于牙列重度磨耗患者全牙列预备体数字工作模型的制取，间接法的印模扫描精确度较高34,因此制取牙列重度磨耗全牙列数字工作模型时应优先选择间接法印模扫描技术。牙列重度磨耗是口腔临床疑难病，数字化技术为牙列重度磨耗的功能美学重建提供了新的手段。数字化技术可应用于牙列重度磨耗的病因诊断、磨耗分级监测、多学科治疗设计、美学设计、功能设计、诊断性临时修复体的设计和制作、美学和咬合的复制转移、最终修复体的设计和制作等各个流程，可解决传统方法解决不好和难以解决的问题。