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CAD/CAM诊断饰面在美学诊断中的应用(II)(瑞士)
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作者:
Vincent Fehmer 口腔修复工艺硕士(瑞士)
瑞士日内瓦大学口腔医学系固定义齿和生物材料学门诊

Felix Burkhardt 博士(瑞士)
(地址同Vincent Fehmer)

Manuel Sancho-Puchades 博士(瑞士)
瑞士苏黎世大学修复牙科门诊

Christoph Hämmerle 教授(瑞士)
(地址同Manuel Sancho-Puchades 博士)

Irena Sailer 教授(瑞士)
(地址同Vincent Fehmer)

通讯作者:
Vincent Fehmer
Vincent.Fehmer@unige.ch

诊断对于预测修复治疗的成功至关重要。在制作正式修复体之前,患者和牙医必须就治疗目标达成一致,以确保患者对治疗结果的满意度。然而,要完全理解患者的愿望可能会很困难。诊断蜡型(Wax-up)和诊断饰面(Mock-up)是解决这一问题的有用工具之一。然而,这个耗时的过程只能使可能的治疗结果中的一种可视化。不过,现代数字化技术却提供了更多的可能,帮助患者和医生在诊断步骤中制定决策。本文探讨了数字化技术在修复诊断中可以发挥的作用,并通过病例具体展示这一过程。

本次推送展示文章第二部分,包括第二、三个病例以及结果和讨论。

关键词:数字化诊断,诊断饰面,虚拟试戴,可视化修



第一部分
 CAD/CAM诊断饰面在美学诊断中的应用(I)


病例2


一位52岁的男性患者来到苏黎世大学口腔修复和材料学门诊,要求对其磨损的牙齿进行全面修复(图7a)。患者主要关注的问题是恢复咀嚼功能和获得更加美观的笑容。经过全面彻底的病史采集和临床检查,确认了患者在医学与美学上的问题。

图7a.png

图7a:患者修复前的照片。

为了确定修复体的理想外观,需要采取进一步的诊断措施。为此,我们制作了一个诊断蜡型,并作为直接的诊断饰面在患者的牙齿上进行了试戴。与患者一起分析了蜡型的外观,并对其进行了适当的修改。以修改后的版本为基础,制作了暂时冠。

然而,这些修复体只部分地满足了患者可以再次舒适地咀嚼和说话的最初愿望,对美学外观他并不完全满意。因此,在制作正式修复体的基底之前,为患者预约了一次诊断性试戴。我们扫描了传统的工作模型(Iscan D104;Imetric公司,瑞士)并用设计软件(exocad;exocad公司,德国)设计了三种可能的上颌咬合重建的虚拟诊断饰面,并全部用A3色的复合树脂(PolyJet MED610;Stratasys公司,美国)3D打印(Objet Eden260V;Stratasys公司)出来。时长:58分钟(图7b)。

图7b 拷贝.png

图7b:不同的修复体版本。

这些数字化制作的诊断饰面被试戴,并由患者和医疗团队共同评估(图7c和d)。大家一致认为,没有牙间隙的、切缘内收的版本最符合患者的微笑和脸型。该版本随后被用作制作正式修复体的模板(图7e和f)。

图7c 拷贝.png

图7d.png

图7c和d:不同修复结果的诊断饰面。

图7e.png

图7e:初始情况、选择的诊断饰面与正式修复体。

图7f 拷贝.png

图7f:初始情况、不同的诊断饰面与正式修复体。


病例3


这位47岁的女性患者来到苏黎世大学口腔修复和材料学门诊咨询,因为她对最近的牙齿修复结果不满意(图8a)。患者的主诉与修复体的美学外观有关,并指出粘接后所有冠周围都出现了大范围的牙龈炎症状。口内检查发现,几乎所有修复体的边缘都突出于颈缘,并且邻间隙过紧,因此有必要重新制作所有的修复体。为此,在拆除旧修复体的同时,对制作好的暂冠进行重衬。由于患者的美学需求难以确定,因此采用了口内数字化取模(iTero;Align Technology公司,美国)。在此基础上,虚拟设计出几个新的微笑设计方案(exocad),并用A2色树脂材料(PolyJet MED610)3D打印(Objet Eden 260V)。时长:64分钟(图8b)。这些数字化制作的诊断饰面被试戴并由患者和医疗团队共同检查(图8c)。被一致认可的方案用作了正式修复体的模版(图8d和e)。

图8a 拷贝.png

图8a:患者修复前的照片。

图8b 拷贝.png

图8c.png

图8b和c:不同版本治疗方案的诊断饰面。

图8d.png

图8d:初始情况、选择的诊断饰面与正式修复体。

图8e 拷贝.png

图8e:初始情况、不同的诊断饰面与正式修复体。


讨论

数字技术使临床医学和牙科医学的许多领域得到了改善。特别受益于这种技术进步的学科之一便是口腔修复学。尤其是CAD/CAM技术对临时和正式修复体的制作产生了巨大影响。随着数字技术的建立和发展(口内扫描仪、模型扫描仪、虚拟修复体设计软件、3D打印机),它们在修复治疗的其他步骤中也越来越多地得到应用。本文展示了新的数字技术给修复诊断带来的优势。

在口腔美学修复中,诊断对于可预测的治疗成功至关重要。取得满意结果的基本前提是,了解患者的需求并就明确的治疗目标与其达成一致。然而,要了解患者的愿望并不容易,所以传统的诊断方法,只用一次诊断蜡型和诊断饰面尚不足以确定理想的治疗目标。然而,如果制作更多的诊断蜡型,可能会消耗额外的时间且产生更多的费用。虚拟技术简化了这一步骤,并通过消除对牙科技师手工操作的限制来降低成本,使其能够完全地专注于牙齿的形态和位置。一旦计划了修复形式,就可以轻松地虚拟设计不同的版本。通过这种方式,不同的版本可以在同一个3D打印过程中完成,而不需要额外的花费。打印材料的成本低,使上述过程得以经济地实现。由于有多个版本中可供选择,不仅改善了治疗团队之间的沟通,以及患者、牙医与牙科技师的满意度,还有助于做出正确的治疗决策。

然而,用增材制造技术加工的诊断饰面也有一定的缺点。对硬件设施(光学扫描仪、3D打印机)的初期投资还是相当大的。此外,在数字化设计修复体的形态细节上也有些难度。牙科技师须花费一定量的时间来熟练掌握和高效地操作设计软件。即便如此,一些精细的细节(牙体切端特征、邻间隙与表面纹理等)仍需手工完成,以达到最出色的效果。此外,3D打印机目前还不能打印厚度在0.3 mm以下的部件。为避免诊断饰面的外观显得过于厚重,而要制作极薄的唇侧贴面时,难免会遇到困难。

此外,针对这种方案可用的3D打印材料在生物与机械性能上还不够稳定,无法用于制作临时或正式修复体。因此,一旦需要制作最终修复体时,就要中断数字化流程。目前的计算机辅助增材制造技术还无法将诊断蓝图直接转换为正式的修复体。

牙科技师对正式修复体进行手动分层饰瓷和调整时会产生与诊断设计的轻微偏差。不过,在上文所介绍的病例中,这些偏差都在可接受的范围内。相比之下,CAM切削程序可以按照设计的CAD形状制作临时和正式修复体。然而,尽管效率高,这些工作流程也有一定的局限性,例如可选的颜色有限、不容忽视的材料浪费、不能实现低于铣削刀具直径的几何形状,以及无法同时加工几个修复体。

多色聚合物的增材制造技术和陶瓷分层累积打印技术将会大有用途。目前,一些3D打印供应商提供了打印非牙科陶瓷的可能性(Shapeways公司,荷兰;Materialise 公司,比利时)。用一个滚筒将一层薄薄的陶瓷粉末铺在打印台上。然后,打印头将有机粘合剂应用在所需的位置。通过逐渐降低打印台,并用滚筒铺上新的陶瓷粉层,工件便被一层层地堆砌起来。当工件被打印出来后,会被放入烘干机内,在那里陶瓷粉末结构的强度会增加,直到它可以在烤瓷炉中进行常规烧结。这种现代技术工艺已经实现,因此它们的优势肯定可以很快地应用于口腔领域。虽然计算机辅助陶瓷打印已经可行,但目前还没有CAD软件可以用来获取牙齿颜色,并为工件制定多色陶瓷粉末的布局。然而这只是一个技术问题,制定解决方案的快慢只取决于行业是否愿意投资相应的研发项目。尽管需要对数字化工作流程的技术设备(软件、扫描仪、打印机)投入大量的资金,尽管这些年轻的技术仍然存在着局限性,尽管为了能够正确使用虚拟工具必须不断地学习,但口腔医学数字化仍是一个不可阻挡的过程,它会促进口腔医学领域更高标准的形成。在修复诊断中实施这些技术可以改善患者、医生和牙科技师之间的沟通,而不会增加治疗费用。这也增加了治疗结果的可预测性,而这是现代口腔修复学中至关重要的一个方面。


致谢

作者们感谢Philipp Grohmann博士同意发表本文的第三个病例,并感谢他在治疗方案制定中的合作;感谢Urs Rohner为第二个病例制作出色的正式修复体。作者们声明,他们与所介绍的技术没有利益相关。



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