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颌学专题|4D数字患者——临床应用(法)
日期:2023/11/03
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作者:
Dr. Maxime Jaisson(法)
口腔外科专科医生;
口腔医学博士;
法国Reims Champagne-Ardenne大学生物力学硕士;
应用面部修复大学文凭;
MODJAW共同创始人

Dr. Marion Paris(法)
口腔外科专科医生; 
Ardentis 口腔正畸专科诊所临床主任医师;
曾任Paris Diderot 大学讲师和住院医师

Dr. Ouassim Salmi(法)
口腔外科专科医生;
法国Paris Cité 大学数字化口腔硕士;
MODJAW™临床部经理


引言

随着CAD/CAM 技术在口腔临床的应用和发展,数字口腔技术正在加速发展。全口咬合重建涉及多种技术和相关治疗,这对临床医生和牙科技师都是一个巨大的挑战。这种治疗需要建立全程修复指导方案,从种植手术到最终修复体。

全口咬合重建的主要目标是通过在正确的垂直距离建立新的咬合结构和形态而恢复牙列,同时保持整个口颌系统的健康和协调。基于这个视角,MODJAW系统通过记录患者的功能运动轨迹实现数字化工作流程,并确保治疗方案达到预期效果,尤其是即刻负重病例。第一个挑战是验证治疗性下颌位置及其到技工室的转移。第二个挑战是遵从咬合平面与美学平面。第三个挑战是设计咬合解剖形态,使其遵从患者的个性化运动和功能运动轨迹(功能区)。本文通过这个拔牙和即刻种植病例演示MODJAW系统的应用。治疗是按照患者的期望,恢复协调和愉快的微笑,以及咀嚼功能(图1至3)。

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图1至3:初始情况。


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MODJAW™系统

MODJAW是I类医疗设备,由软件和硬件组成,集成3D技术(来自口内扫描仪的3D模型)与运动捕捉技术(图4和5)。一套轻量化设计的传感器放置在患者的头部,不干扰患者的咬合功能。高精度、高频率(120 Hz)红外光学摄像机记录患者的运动并将其应用到患者的口内扫描(图 6)。这是第一次,使我们可以实时观看患者口内发生了什么。

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图4:MODJAW™系统。
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图5:MODJAW™硬件。
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图6:MODJAW™追踪器。

软件设计旨在优化用户体验。可以在计算机的触摸屏上操作3D 模型。操作界面分为三个主要面板(图7):

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图7:MODJAW™软件。

• 左侧是与患者3D 模型交互的所有功能。功能分为三个模块:基础模块ACCESS、高级模块ADVANCED和美学模块AESTHETIC。

• 中间是记录的运动和回放功能,在患者离开后进行分析。

• 右侧是三个解剖点在三个平面上的运动轨迹(右侧髁点、左侧髁点和切点)。

已经有测试证明MODJAW™记录的可重复性是好到很好。需要注意的是,系统的精度直接取决于输入数据(来自口内扫描、CBCT 扫描和面部扫描)。


4D数字患者的构建

数字患者是患者的数字原型或复制品。患者的实时下颌运动增加了一层动态信息,对于提供个性化治疗至关重要。

数据收集是通过进行口内扫描开始的,获取位于静态咬合(最大牙尖交错位)的实际上颌与下颌的3D模型。此外,2D 照片和面部扫描捕获口外和口内信息用于档案和培训及作为治疗前后对比的参考。

进行CBCT 扫描以获得3D 可视化的颅颌面结构用于初始检查和治疗(图8)。在口腔与颌面外科手术领域,CBCT 扫描可用于骨病理和发育畸形的诊断。在种植领域,CBCT 扫描允许对即将植入的种植体周围区域进行研究,以及评估牙槽骨的高度、宽度和质量并了解周围解剖结构。

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图8:患者面扫模型,已与3D模型和CBCT模型匹配。

所有提到的数据都被收集并导入到用于记录患者下颌运动的MODJAW™软件,从而更进一步构建了4D 数字患者(图9 和10)。

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图9:分割的CBCT扫描。
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图10:运动应用于分割的CBCT 模型。


美学评估

众多软件程序(例如DSD、Smilecloud 和SmileFy)可用于获得修复治疗的美学效果,应用于与患者的沟通并促进治疗方案的接受。这个病例的美学评估和规划在Smilecloud 平台上进行。它提供匹配的牙库,以及数百种可能的设计。根据参数进行选择,例如笑线、唇的位置、微笑和瞳孔连线(图11)。一旦美学评估完成并验证后,所选牙库将导出为3D模型给技工室(图12)。

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图11:Smilecloud平台上的评估。
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图12:牙库导出的3D模型。


功能评估

应用MODJAW™录制了如下运动:

• 开闭口;

• 前伸;

• 左右侧方;

• 正中关系;

• 讲话;

• 咀嚼。

完成第一步录制后,使用MODJAW™软件进行动态评估。它有助于识别两类信息:患者的下颌位置和功能运动轨迹,如下所述。

通过录制正中关系评估下颌位置。应用双手引导Dawson 技术引导患者下颌位于正中关系位,录制小幅度开闭口运动,使髁突保持纯旋转运动(图13)。切点在冠状面和矢状面的运动轨迹以及左右侧髁突在矢状面的轨迹显示可重复CR 位与最大牙尖交错位(MIP)一致。

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图13:患者正中关系分析。

根据切点在冠状面和矢状面的轨迹以及左右侧髁突在矢状面的轨迹的分析,显示CR 可重复并与最大牙尖交错位一致。第二项评估通过分析边缘运动(开闭口、前伸和侧方)和咀嚼运动检查患者的功能运动轨迹。显示了良好的牙齿引导,以及切点轨迹与左右髁突轨迹的很好关联性。咀嚼的分析显示出良好的咀嚼型,残留牙引导非常好,左右侧髁突运动轨迹显示了尖锐且对称的咀嚼型(图14)。

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图14:患者下颌运动分析:尖锐对称的咀嚼型并且牙齿仍然有引导作用。

因此,决定保留患者当前的下颌位置和功能运动轨迹用于修复设计。为了在数字化流程中工作,所有的静态和动态患者数据从MODJAW™导出为标准文件并导入exocad。


治疗规划:修复和种植规划

MODJAW™数据为口腔技师的exocad 设计提供了如下必要信息:

• 三维空间的下颌位置;

• 患者的下颌运动,适应咬合形态和咬合平面,同时遵从Spee 和Wilson 功能曲线;

• 前伸和侧方边缘运动调整前牙引导;

• 咀嚼运动调整后牙牙尖。

通过收集这些信息,根据所选择的咬合概念,优化和平衡的修复设计可以实现。因为在设计过程中使用了动态的运动,所以称为4D 蜡型(图15 和16)。

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图15和16:4D蜡型,应用牙库和下颌运动。

一旦创建这个4D 蜡型并经过验证,它就变成了指导种植规划各个步骤的参考。得益于exoplan(exocad公司)中4D 蜡型在CBCT 扫描上的叠加功能,种植体被虚拟定位在理想的位置(图17和18)。

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图17和18:exoplan 手术规划。(Federico Manes 设计,Uli Hauschild Dentaldesign 制作)

当种植体位置规划好时,初始模型上一些牙齿的虚拟拔牙允许几个导板的设计。每个牙弓创建2 个导板。第一个导板由粘膜和牙列共同支持。目的是保留必须的牙齿以维持导板稳定并植入首批种植体,因为带有牙列和粘膜支持的导板相比只有粘膜支持(由于可能的移动性)的导板提供更好的精度。第二个导板是在完全拔牙的模型上设计的,以允许手术完全进入到最后一个种植部位。

通过导出4D 蜡型和种植体的位置,牙科技师获得了创建临时修复体的必要信息,包括美学和功能设计,以理想的方式引导愈合过程。外科医生从种植规划收到了手术方案,以及手术导板和螺丝固位修复体。


手术阶段与即刻负重

麻醉后,拔掉第一颗牙。应用第一个导板,在上颌与下颌植入首批种植体(图19)。之后,拔除残余牙,第二个导板固定在已植入的种植体上,继续植入其它种植体。

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图19:种植导板应用稳定引导。

对于上颌骨,没有骨增量计划。根据Summers技术,依然可以完成种植体定位(图20)。在手术导板套筒引导下进行16和26牙处截骨手术的预备。

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图20:应用Summers引导技术植入种植体。钻套用于引导手术。

植入所有种植体后,Variobase®(士卓曼公司)和临时基台被拧入。修复体在手术前已经加工好了(图21和22)。在上颌骨,上腭支撑允许我们稳定修复体并将其连接在正确的位置。然后,我们注入粘结剂将其连接在临时基台上。对于下颌骨,修复体以相同的方式连接(图23)。然后再次拧开、抛光并检查咬合(图24和25)。

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图21和22:带有基台连接孔的修复体。
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图23:下颌修复体连接,咬合就位。
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图24和25:咬合验证。
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图26:最终效果。


讨论

在这种情况下,需要控制多种参数,包括骨骼管理、美学评估、功能评估和心理学。使用新的数字化工具,医生能够评估患者并收集所有数据,包括静态和动态。此外,医生能够构建完全数字化患者并通过与口腔技师分享数字化患者,将部分工作委托给技工室。

这个临床病例的要点是临床如何能建立全面诊断的思路,包括美学和功能的初始情况并且理解咬合代偿机制以及下颌位置和下颌运动的影响。一旦初步评估完成,下颌运动记录允许在修复治疗中保留功能的初始情况。

运动数据在即刻负重的情况下非常有价值,由于下颌运动部分由程序化肌肉收缩并形成肌肉记忆的本体感觉驱动。手术后,下颌运动只会由已记录初始情况的肌肉外部感觉驱动。因此当设计的包含初始功能运动的修复体戴入时,整个口颌系统将不会遇到任何障碍,治疗会更顺畅。


结论

数字化口腔的新工具重新定义了传统治疗流程。他们不断提高治疗的可预测性和质量,同时也简化了流程。MODJAW™系统使得种植修复体的动态咬合管理在完全数字化的工作流程中成为现实。临床能够评估患者下颌位置和动态运动,并将一组新数据整合到修复治疗中以创建静态和动态咬合。


稿源:
本文英文原版源自《Digital – International Magazine of Digital Dentistry》
2023;4(1):44-47
其翻译版经Dental Tribune International 许可在此处提供。


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