3D 打印全口义齿不同设计对咬合精度的影响:关键发现与临床启示

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  在口腔修复领域,CAD-CAM 全口义齿虽应用广泛,但存在咬合问题。研究人员开展 “评估 3D 打印 CAD-CAM 全口义齿不同牙槽窝设计和牙列连接方式的咬合精度” 研究,发现单块式设计咬合精度最高等结果,为临床义齿选择提供参考。

  在口腔医学的舞台上,义齿就像是为缺失牙齿打造的 “替身”,帮助人们重新找回咀嚼的快乐和自信的笑容。随着科技的飞速发展,CAD-CAM(计算机辅助设计与制造)全口义齿逐渐成为全球口腔修复领域的 “新宠”。它不仅能让患者少跑几趟医院,还能减少材料的浪费,大大提升了患者的满意度。
然而,这款看似完美的义齿却存在着一些不为人知的 “小瑕疵”。传统技术和数字技术在制作全口义齿时,都面临着咬合不准确的难题。想象一下,义齿戴在嘴里,咬合却不精准,这不仅会延长医生调整咬合的时间,还会影响义齿的稳固性和舒适性,甚至改变口腔的咬合结构,让患者苦不堪言。哪怕义齿牙齿仅仅发生 0.25mm 的微小移动,都可能导致 1mm 的切端间隙变化,进而改变垂直距离,严重影响患者的口腔健康和生活质量。

为了解决这些困扰口腔医学领域已久的问题,来自埃及亚历山大大学(Alexandria University)的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于 3D 打印 CAD-CAM 全口义齿,深入探究不同牙槽窝设计和牙列连接方式对义齿牙齿位置准确性(咬合精度,occlusal trueness)的影响。

研究人员精心制作了 80 副上颌义齿,利用计算机辅助设计软件(CAD)设计出两种牙槽窝形式:窝形设计(socketed design)和套筒形设计(thimble design),同时将义齿牙齿排列成三种形式:单单位连接设计(One-unit splinted design)、三单位连接设计(3-unit splinted design)和未连接设计(unsplinted denture teeth) 。这些义齿被分为 8 组,每组 10 个。随后,研究人员使用桌面扫描仪对所有义齿进行扫描,并通过特定软件与 CAD 设计文件进行匹配和对比,以此来评估牙齿位置的准确性。

经过一系列严谨的实验和数据分析,研究得出了一系列重要结论。在所有研究组中,单块式(Monoblock)设计的义齿展现出了最高的咬合精度,其整体义齿牙齿、前牙和后牙的偏差值均为 0.104mm 。在牙齿连接的 CAD-CAM 义齿中,单单位连接的窝形基托设计义齿咬合精度最高。而且,研究还发现,相比采用套筒形等抗旋转结构,连接义齿牙齿对提高咬合精度的效果更显著。此外,半传统包埋加压(Semi conventional pack and press)技术制作的义齿,其咬合精度与 CAD-CAM 连接的 3D 打印义齿相当。

这项研究成果发表在《BMC Oral Health》上,为口腔医学领域带来了新的曙光。它为临床医生在选择义齿设计时提供了重要的参考依据,有助于提高义齿修复的质量,让患者能够享受到更舒适、更精准的义齿修复体验。

研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:首先利用计算机辅助设计软件(如 exocad 软件)进行义齿设计,确定不同的牙槽窝和牙齿连接方式;然后使用 SLA 3D 打印机打印义齿;义齿制作完成后,通过桌面扫描仪(Medit T710)扫描义齿获取数据;最后运用专业的分析软件(Geomagic Control X)对比设计文件和扫描数据,评估牙齿位置偏差。

研究结果


  1. 整体义齿牙齿偏差:不同组之间整体义齿牙齿的均方根(Root Mean Square,RMS)偏差值中位数存在显著差异。单块式设计(Group VII)的偏差值最低,为 0.104mm ,其次是单单位连接的窝形基托设计(Group III),偏差值为 0.125mm 。
  2. 前牙偏差:前牙偏差值在各组间同样差异显著。单块式设计的前牙偏差值最低(0.104mm),单单位连接的窝形基托设计次之(0.119mm) 。
  3. 后牙偏差:后牙偏差情况与前牙类似,单块式设计的后牙偏差值最低(0.104mm),单单位连接的窝形基托设计的后牙偏差值为 0.135mm 。且除部分组外,后牙偏差值普遍高于前牙。
  4. 不同牙齿类别偏差:对切牙、尖牙、前磨牙和磨牙的 RMS 偏差进行比较发现,切牙中,单块式设计偏差值最低;多数组中,切牙偏差高于尖牙;不同组的前磨牙和磨牙偏差情况各有不同 。
  5. 颜色映射分析:通过颜色映射图可直观看到,不同组义齿的偏差方向各异。部分组多数牙齿呈现蓝色(朝向义齿组织面的偏差),部分组则有不同颜色分布,反映出不同设计义齿的偏差特征。

研究结论与讨论


综合研究结果,单块式设计在 3D 打印义齿组中提供了最高的咬合精度,单单位连接设计在牙齿连接的 CAD-CAM 义齿中表现最佳,连接义齿牙齿比采用抗旋转结构更有助于提高咬合精度,半传统包埋加压技术的咬合精度与 CAD-CAM 连接的 3D 打印义齿相当。

不过,该研究也存在一定的局限性。例如,研究仅纳入了打印的上颌义齿,未涉及下颌义齿及铣削义齿;咬合精度是在干燥条件下评估的,与实际口腔环境存在差异;受软件限制,层厚固定为 50μm,而有研究表明 100μm 层厚可能精度更高;此外,套筒结构对义齿基托与牙齿间粘结的影响也未进行研究。

尽管如此,这项研究依然为口腔医学领域在义齿设计和制作方面提供了重要的参考。它不仅揭示了不同设计因素对 3D 打印 CAD-CAM 全口义齿咬合精度的影响,还为后续研究指明了方向。未来研究可在此基础上进一步拓展,如增加样本量、研究不同层厚对义齿精度的影响、评估不同口腔环境下义齿的咬合精度等,从而推动口腔修复技术不断发展,为患者带来更优质的义齿修复服务。

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