全口义齿印模技术的发展现状

2021-8-6 11:08  来源:中国实用口腔科杂志
作者:徐敏 张燕 张玉梅 阅读量:27067

    牙列缺失是指整个牙弓上不存留任何天然牙或牙根,又称无牙颌。尽管在有可靠流行病学数据的国家,积极的口腔健康教育和预防使无牙颌患病率和发病率都在下降,但鉴于人口老龄化的趋势,在未来很长一段时间内,无论是发展中国家还是工业化国家,修复无牙颌患者的数量仍将相当大。

    根据《第四次全国口腔健康流行病学调查报告》(2018),我国各类无牙颌患者超过2100万人。虽然种植技术的出现极大程度地改善了全口义齿的修复效果,但出于经济原因、创伤、全身健康状况等潜在抑制因素的考虑,临床上无牙颌患者最常见的修复方式还是价格较低、无创伤、对患者身体状况要求较小的传统全口义齿修复。

    全口义齿修复前,需通过可塑性印模材料来复制无牙颌牙槽嵴和周围软硬组织的解剖形态,清晰准确的口腔印模不仅为后续技工制作义齿提供了良好的结构基础,而且是保证最终修复体固位、稳定及功能的关键。现有研究表明,除印模材料、印模托盘、印模操作和印模消毒外,印模技术也是无牙颌印模制取精度的重要影响因素之一。

    在解决松软牙槽嵴、牙槽嵴严重吸收呈扁平状及颌位关系不稳定的高龄老人的全口义齿修复问题上,通过运用适宜的印模技术制取更为精确的印模,提高义齿的固位和稳定显得尤为重要。根据印模制取次数、是否对黏膜造成压力、患者张口或闭口的不同,传统全口义齿印模技术可分为:一次印模法和二次印模法;黏膜静止式印模、黏膜压力式印模及选择性压力印模;开口或闭口式印模。

    近年来,随着数字化技术的发展,计算机辅助设计与制造(computer-aided design/computer-aided manufacturing,CAD/CAM)技术渗透在口腔领域的各个方面,数字化印模得以实现并在临床实践中逐渐趋于成熟。本文主要围绕以上几个方面对全口义齿印模技术的发展现状进行系统总结,一方面对全口义齿不同印模技术的概念进行梳理,指出临床操作的利弊,为临床相关疑难病例制取合适印模提供参考;另一方面指出当前亟待研究的问题,以期为该领域的进一步突破开辟新思路。

    1.一次印模法和二次印模法

    根据制取印模的次数,印模技术可分为一次印模法和二次印模法。一次印模法是用合适的成品托盘及海藻酸印模材或热塑性印模材一次完成工作印模的方法,节省时间,操作简便;但由于无牙颌患者牙槽嵴形态以及系带附着位置差别很大,成品托盘往往不能与患者牙弓和牙槽嵴的形态相吻合,无法保证合适的边缘伸展和均匀的印模材厚度,取模时医生对各部位施加的压力也大小不等,难以获得精准的印模模型,依此制作的全口义齿常会出现固位不良、黏膜压痛等问题,导致修复的失败。因此,除了患有硬皮病、极度恶心、年老体弱等不能耐受多次取模的患者,一般较少采用。

    二次印模法由初印模和终印模组成,需要在患者口中制取两次印模后方能完成工作印模。其核心在于个别托盘的制备以及患者主动进行的肌功能边缘整塑,这两个环节决定了终印模能否获得正确的边缘形态和组织解剖结构。

    按照个别托盘制作方法的不同,又可分为直接法(成品托盘加印模膏取得初印模,然后将初印模工作面均匀刮除1~2mm后修改成个别托盘,再加流动性较好的藻酸盐印模材取得终印模)、间接法(先用成品托盘加藻酸盐印模材进行适当边缘整塑后取初印模,并灌注石膏模型,然后在石膏模型上制作树脂个别托盘,再用此个别托盘加终印模材取得终印模)以及结合法(以直接法的终印模作为初印模,灌注石膏模型,然后在石膏模型上制作树脂个别托盘,再用此个别托盘加终印模材取得终印模)。

    李乐对采用以上3种方法制取二次印模获得的全口义齿的初戴效果进行了比较,结果表明,无论是初期稳定性、压迫点数目还是测试患者在义齿稳固和舒适方面的满意度,结合法均为较好的选择,间接法次之。二次印模法虽操作繁琐,费工费时,但因其印模准确稳定,质量高,易于掌握,减少了由于基托边缘过长、过短等原因造成的复诊次数,目前已成为全口义齿印模的规范要求。

    2.压力印模的方式

    根据取印模时是否对黏膜造成压力,印模技术可分为黏膜静止式印模(无压力或最小压力印模)、功能性印模(黏膜压力式印模)及半功能性印模(选择性压力印模)。黏膜静止式印模记录义齿承托区静止时、非运动状态下的黏膜组织形态,要求取模时对组织面压力很小或没有压力。因其制作的义齿与静止时的黏膜组织更紧密、更好地适应,因此理论上其固位力更强。然而,口腔各部位黏膜的黏度、厚度以及性质并不完全一致,义齿行使功能所产生的力会不均匀地分布于义齿承托区。

    制取过程中,患者不会进行主动的肌肉运动,边缘整塑仅靠临床医生手动进行,义齿的边缘封闭作用较差,固位力主要由吸附力和表面张力提供。此外,对于这种技术使用的最小压力在临床上应该如何确定以及如何评估施加的压力比要求的少或多的问题,目前也没有明确答案。

    相反地,黏膜压力式印模记录黏膜承受压力类似于功能状态下受压后变形的形态,其目的是通过将力扩展到功能范围内,使承托区组织能够适应不断变化的压缩力,从而为义齿提供更多的稳定性,并降低由于弯曲而导致基托折裂的风险。因此,采用这种技术不仅可获得咬合功能的最佳稳定性,力也更均匀地分布于义齿承托区。此外,患者可主动进行的肌功能边缘整塑运动也使义齿的边缘封闭作用得到很大改善。虽然终义齿最初的固位力可能很好,但施加在组织上的持续压力会导致牙槽嵴吸收,而且由于软组织有返回到其静息位置的趋势,会引起后续义齿基托的固位困难。

    选择性压力印模是指在解剖上有利于承受压力的区域如上下颌牙槽嵴顶、下颌后部牙槽嵴颊侧的颊棚区等由致密的皮质骨支撑的区域施加压力,而在受力能力较差的区域如黏膜皱襞、唇颊系带、活动软组织等区域施加最小压力或无压力。

    选择性压力印模被证明在获得较好固位力的同时,可获取正常松软组织的形态。这种技术也存在以下两个缺点:一是变压区的确定和应用难度很大;二是部分区域仍处于功能性负荷状态,义齿仍存在反弹、丧失固位的潜在危险。以上每一种理念都考虑了多大的压力才能产生固位、稳定和功能最好的义齿。虽然文献中有很多关于最适合全口义齿的印模技术的猜测,但没有证据表明一种技术比另一种技术产生更好的长期效果。

    2019年Tripathi等客观评价了不同印模技术(黏膜静止式印模技术与选择性压力印模技术)制作的全口义齿对不同骨密度个体(骨质正常组、骨质减少组和骨质疏松组)下颌剩余牙槽嵴吸收的影响,研究结果表明,与选择性压力印模技术相比,使用黏膜静止式印模技术制作的义齿可减少骨密度受损患者的残余牙槽嵴吸收。

    对于骨密度正常的参与者来说,传统的选择性压力印模技术可能是首选的,能够有效改善固位力。而在骨量减少或骨质疏松的患者中,黏膜静止式印模技术可能是一个更好的选择。临床上还有一些患者,当下颌骨吸收到基骨时,颏孔就会进入义齿承重区。此时行使功能的下颌义齿会挤压神经,引起疼痛和不适。此问题传统的解决方法是利用金属箔垫片做颏孔缓冲,以局部减轻义齿的咬合负荷对颏孔区的压力。

    Hyde则提倡用选择性压力印模技术来减轻颏孔区的压力。Hyde等进行了一项关于下颌全口义齿选择性压力印模的交叉随机对照试验,为每名受试者制作3副全口义齿,分别采用选择性压力印模技术、传统箔片缓冲法、黏膜静止式印模技术制取印模,结果表明,选择性加压印模技术更受这一特殊患者群体的偏爱。

    总之,虽然在临床操作中,选择性压力印模被认为是有效的常规义齿印模技术;使用这种技术制作的全口义齿,对牙槽嵴及支持黏膜的保护效果最好;但在治疗过程中,应针对患者自身牙槽嵴条件、健康状况或修复需求的不同,制定个性化的印模制取策略,灵活运用各种印模技术,这对全口义齿长期有效且保护承托组织具有重要意义。

    3.开口和闭口式印模

    根据印模制取时患者张口或闭口,印模技术可分为开口式印模和闭口式印模。开口式印模是在医生的操作下被动取模,医生协助患者做各种肌功能动作,其印模的精确度与医生的技术水平有密切的关系。19世纪中期只是注重全口义齿的固位、稳定性和舒适性的解剖学考虑,没有考虑组织行为和印模对组织的影响。这一时期采用开口式印模技术,边缘整塑从推患者的颊部向下发展到让患者自主将颊部向下运动。

    制取开口式印模时,由于患者处于大张口状态,唇颊沟口底位置与自然状态有一定差距,导致印模边缘伸展误差,可能因边缘过长造成黏膜压痛或边缘伸展不足造成义齿边缘封闭差。随着对患者主动肌功能认识的不断深入,目前开口式印模多主张在患者近乎闭口状态下制取印模。这样取模时患者可以做正常的肌功能运动进行边缘整塑,也避免大张口对边缘形态的影响。

    由于制取印模时,医生向托盘加压,其操作的经验技术有差异,可能导致黏膜的变形,义齿戴入后会出现压痛。闭口式印模是先取初印模,灌制模型,在模型上制作暂基托并形成蜡堤,用蜡堤形成颌位记录后,将印模材涂布于暂基托的组织面,引入口中,咬在正中颌位,借咬合力使印模材均匀分布,以患者主动方式完成印模及边缘整塑。这一方法在20世纪上叶被介绍。

    1930—1949年间,人们认识到义齿承托区的解剖学和肌肉生理学与印模制取过程有关,出现了更多关于肌肉解剖学和肌肉生理学的知识,以及肌肉学对义齿的影响。该技术提倡在正确的垂直距离及正中颌位下制取闭口式印模。采取闭口式印模,无托盘放置不正确、压力不均匀等误差因素干扰印模的精确性。

    在牙尖交错位,患者使用正常的咀嚼压力是生理性的、自然的、平均的压力,而不是医生取印模时对患者施加的压力;这种咀嚼压力客观表现出的是功能状态下的黏膜形态,同时让患者主动进行肌肉运动,比如噘嘴、微笑、吞咽、咬合等动作,使印模的边缘与肌肉的运动相适应。因此,闭口式印模被认为是较精确的终印模。

    但这种印模方法在临床实际操作中仍有技术敏感性,例如正中颌位是否就是人工牙的牙尖交错位,患者的咬合压力如何控制,闭口时所做的肌功能运动是否能代表全部的功能运动等。这些不足可通过动态功能印模来弥补。

    胡常红等和周文翘等借助治疗用义齿进行黏膜面调整获得动态功能印模的过程是闭口压力式印模的一种应用。所谓的黏膜面调整就是在治疗用义齿组织面均匀去除基托材料1.5mm,衬入组织调整剂(tissue conditioner,TC),患者将义齿佩戴于口内,各种生理运动状态下的受力会作用于义齿,使衬垫在组织面的TC材料塑成一定的形态,通过一段时间的多次复诊,对组织面的TC材料进行修整或添补,最终得到功能状态下的组织面以及边缘形态。

    这种印模记录的个性化信息是经过一段时间的功能调整逐渐获得,被认为是真正意义上的动态功能印模,确保了终义齿能获得舒适无痛的效果和良好的固位力。治疗性义齿技术在临床上不具备直接修复条件的疑难无牙颌患者,如黏膜状况较差、伴颞下颌关节紊乱综合征、下颌位置关系不稳定、神经肌肉功能不协调或伴全身性疾病难以配合等的治疗中发挥着重要的作用。

    当然,这需要医生对全口知识的全面掌握和一定临床经验,更需要医生的耐心和患者的长期配合。虽然许多关于开口式印模和闭口式印模临床修复效果的临床实践和研究都表明,闭口式印模不仅在固位、稳定、咀嚼和舒适度方面略胜一筹,而且与传统开口式印模相比,其制作全口义齿耗费的临床时间更短,成本更低,患者义齿戴入后因黏膜压痛调整的次数也更少,不失为一种有效的替代方案;但国内外文献报道对其效果的评价仅仅局限于通过肉眼观察或最终临床修复效果和患者满意度、义齿使用期限及调整压痛次数等主观评价指标来评定,不能直观及定量分析其软组织的变形量及长期佩戴后组织的改变,这种研究方法缺乏严谨性及说服力。

    如何定量分析两种印模方式的印模差异?采用何种方式提高印模精度?如何发挥不同印模方式的优势,针对不同患者制取个性化功能印模?如何通过合理的印模方式使全口义齿成为保护剩余组织、发挥正常生理功能的修复体?对于这些问题的研究和探讨将有利于临床全口义齿印模技术的发展和提高,从而提高全口义齿质量,使患者受益。

    4.数字化印模

    随着电子技术、数字技术和先进制造技术在口腔领域的广泛应用,口腔诊疗数字化现已成为口腔修复的主流趋势。自20世纪80年代以来,CAD/CAM已被用于修复体的制造,特别是全瓷冠及固定桥的修复。而传统全口义齿形态复杂、制作流程繁多、操作难度较大、美学要求较高等特点,使数字化技术在该领域的起步较晚,研究进展缓慢。

    目前,数字化印模信息的采集主要包括直接法和间接法两种。间接数字化印模技术通过口外扫描无牙颌的印模或石膏模型来获取CAD/CAM修复所需的信息。尽管这种数字化工艺发展前景看好,但它并不能简化制作流程,仍然需要常规的印模制取和模型灌注,存在着与传统印模相同的不足之处。

    相比之下,利用三维扫描数字传感器直接在患者口内扫描牙槽嵴、黏膜等获取所需数据的直接数字化印模技术将更为实用。虽然口内扫描在无牙颌患者中的使用还属于初级阶段,关于直接利用获取的口内扫描数字印模制作全口义齿的病例报道也极少。

    但口内扫描在获取全口义齿印模方面的优势不容忽视:与传统全口义齿相比,数字化印模制作的全口义齿与组织更加密合、精度更高、质量更好,复诊次数也更少;减少了手工个别托盘的制作以及传统印模材料的使用,降低了医生和技师的操作技术难度;省略了将全口义齿印模及咬合记录等通过物理运输的方式传递给加工厂的步骤,大大缩短了终义齿制作完成所需要的时间;以数字化形式储存了患者的数据,可为义齿制作后短期内损坏或丢失且口内情况未变化的患者即刻重新制作义齿;尽管下颌的数字化印模由于舌的阻挡,常常无法完成获取,但已获取的数据可用来制作诊断义齿,再通过传统方法重衬获得合适边缘伸展的下颌终印模,这比传统方法直接制取下颌印模容易了许多。

    此外,口内扫描还可用于完成传统全口义齿较难解决的病例:对于有可移动软组织并推荐制取黏膜静止式印模的患者,传统的印模方式只是建议减小施加在软组织上的力,但这些技术仍然或多或少对可移动软组织产生压力,而口内扫描所获取的是真正意义上黏膜的静止状态,非常适用于此类患者;对于咽反射以及张口受限的患者,口内扫描也提供了相当多的便利。许多口内扫描仪在获取黏膜形态的同时亦可获取颜色信息,比如在患者的后堤区用有颜色的东西(龙胆紫等)将上颌义齿的后堤伸展范围标记出来后,经口内扫描获取的图像就可以确定上颌终义齿的后堤伸展范围。

    此外,口内扫描还可以和面部扫描结合,实现虚拟化的全口义齿试戴以及美学效果的预测。尽管口内扫描技术在全口义齿修复的应用逐渐增多并日趋成熟,但其获取无牙颌牙槽嵴及软组织数字化信息的准确性仍受到业界各专家学者的广泛关注。现阶段主流口内三维扫描设备的基本原理,是通过小面积单视场扫描数据的连续重叠拼接得到扫描对象的全部表面数据,要求每幅单视场数据内有明确的曲率变化特征,如牙齿面的沟窝点隙等,作为单视场数据间重叠拼接的依据。而无牙颌牙槽嵴黏膜表面的多数区域缺乏曲率变化特征,扫描时极易出现拼接误差甚至错误,较难获得无牙颌黏膜表面完整、准确的数据。

    有研究显示,口内扫描技术在活动组织区域如软腭、前庭区、舌下区造成的偏差较大,这可能与扫描过程中软件算法会自动删除随时间变化不稳定的区域有关。

    其他影响光学印模真实性和精度的因素还包括:该方法的技术敏感性较高,无牙颌患者口内缺乏用以支撑数字化扫描头的结构,临床医生只能将扫描仪保持在下颌上方自由漂浮的位置,以达到适当的焦距来捕获足够的图像,而这一过程可能会因支点不稳而导致数据失真;目前认为准确度最高的口内扫描仪是LavaC.O.S.系统,这种扫描仪需要使用抗反射光粉以提高数据采集的准确性,但唾液和舌头的运动可能阻碍无牙颌患者对这种粉末的有效使用,至于吸入大量粉末是否会对健康造成的不良影响,还有待后期的随访观察;无法一次性完成功能性印模的制取是这项技术的另一个局限性所在。一个合格的全口义齿印模不但要获得精确的组织面形态信息,而且需要获取患者正常功能运动状态下软组织的形态。

    然而,利用口内扫描获取的数字化印模对无牙颌患者进行成功的全口义齿修复的病例中,几乎都未获取功能性印模;而是直接通过手指牵拉唇颊黏膜或通过扫描头直接牵拉以获取前庭沟形态;或者通过制作口唇牵拉器来牵拉和固定前庭沟,同时也帮助牵拉唇颊黏膜,最终完成口腔扫描。

    虽然义齿最终都获得了足够的固位力,并达到很好的边缘封闭,但操作时如若不小心很容易过度牵拉唇颊黏膜导致前庭沟变形,与传统印模制取时患者可主动进行肌功能整塑相比,数字化印模在此方面存在缺陷。以上病例之所以能获得良好的固位力,可能与所选择患者的条件有关,这些患者都具有良好的牙槽骨高度以及足够的附着黏膜,且义齿足够密合,与承托区组织之间的表面张力较大。

    如果更换为牙槽嵴条件较差的患者,效果可能无法预测。Unkovskiy等在2019年报道了1例通过口内扫描制作具有功能性边缘的全口义齿的病例。事实上,患者的功能性印模在第一次口内扫描时仍未获得,是再次通过数字化重衬技术才获取了义齿的功能性边缘,获得了足够的边缘封闭及固位力,所以此病例仍然不能称之为真正意义上的全口义齿制作的全数字化工作流程。

    基于上述各种因素,虽然现阶段口内直接扫描无牙颌难以一次性获得个体肌功能整塑的肌静力边界以及黏膜受功能压力时的形态,不能实现完全的印模数字化,但这种技术为我们提供了一种全数字化工作流程制作全口义齿的可能,相对传统印模方式,仍然显示了很大的优势和潜力,应积极开展设计合理的临床研究以填补空白,加快此项技术在临床上更快更好的推广应用。

    5.展望

    印模是全口义齿制作中的关键环节,它的准确性是保证义齿固位、稳定,发挥功能的前提。回顾国内外全口义齿印模技术的发展,从一次印模法到二次印模法,从黏膜静止式印模、黏膜压力式印模到选择性压力印模,从开口式印模到闭口式印模,再到当今极具发展潜力的数字化印模,印模技术经历了从传统到数字化的巨大飞跃,全口义齿的质量和临床治疗效果也有了很大的提高。

    虽然这些技术在具体的修复过程中还存在或多或少的缺陷,但随着未来临床实践的进一步深入研究和探讨,相信各项技术会越来越成熟,并且会不断地有新技术的诞生,给临床医生、技师和患者带来更好的体验。

编辑: 陆美凤

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