全口义齿数字化印模技术在修复中的应用
全口义齿数字化印模技术在修复中的应用
1、全口义齿传统印模技术
传统全口义齿的印模采用两步印模法，由初印模和终印模构成。其功能印模使用的是粘膜压力技术。简而言之，它是通过对粘膜施加压力，进行功能性边缘成型和创建封闭区获得固位。这种印模技术可以提高全口义齿的稳定性以及患者的接受度和舒适度。
2、全口义齿数字化印模技术
2.1、间接数字印模技术
根据扫描对象可以分为2种：
A.使用扫描仪对初印模（藻酸盐或红膏初印模）或初模型进行扫描。这种方法代替了传统印模制取过程的一部分，可以影响印模的精确度和正确度。有学者运用这种数字化印模技术设计制作了数字化个别托盘或试验性义齿，从而得到更精确的终印模、终模型。
B.使用扫描仪对终印模或终模型进行扫描。这种方法代替了传统义齿的设计与制作过程，并没有改变全口义齿印模的精确度与正确度。
开始，许多学者研究采用间接数字化印模技术，因为这种方法简单且可行性高，所获得的数字化模型的精度也更加满足临床需求。而随着数字化技术的发展及扫描仪的更新，基于口内扫描的直接数字化印模技术也在迅速发展。
2.2、直接数字印模技术
使用扫描仪直接扫描患者的牙槽嵴及周围相关软组织形态，记录患者张口状态下黏膜表面静态信息。其使用的是粘膜静止技术。根据扫描对象还可分为：a.体外直接数字化印模技术，如将无牙颌模型安装于头模上模拟口内环境进行扫描；b.口内直接数字化印模技术，即在患者口内进行扫描。
3、全口义齿数字化印模技术的研究现状
3.1、扫描策略
Zarone【16】和Jamjoom FZ【9】等研究了多种扫描路径，Zarone认为策略O-B-P：先扫描牙槽嵴顶，再扫描颊侧，最后腭侧，其精度最高；Jamjoom FZ认为策略P-O-B（图4：B）：先扫描腭侧，再扫描牙槽嵴顶，最后颊侧，其精度最高；他们共同认为策略ZZ：沿牙槽嵴顶呈颊腭侧交替的锯齿状扫描路径，最后记录腭中缝区域；其精度最低（图4：F）
这些研究提示操作者在扫描时，应遵循一定的扫描路径，避免（唇）颊、腭（舌）侧交替的锯齿状扫描。
3.2、数字化印模的精度
1、不同扫描仪设备对印模精度的影响
体外研究的精度结果大多在200μm以内：JamjoomFZ等【9】使用不同扫描仪发现TRIOS4的正确度和精度范围分别为52-86 μm（上颌）、36-111μm（下颌），Emerald S的正确度和精度范围分别为62-162μm（上颌）、52-122μm（下颌）。曹悦等【5】发现扫描上颌时CEREC精度最佳（40.3μm），扫描下颌时Medit i500精度最差（90.96μm）。
临床研究关于口内扫描精度的误差较大：Hack等【11】使用扫描仪扫描患者的上下颌，结果显示总体均方根值为（0.363±0.143）mm，但软腭、舌下区和边缘封闭区的误差超过500μm。Sun YC【2】研究发现在后部区域有较大偏差（上颌结节、前庭、磨牙后垫及后堤区）。
2、提高全口义齿数字化印模精度的措施：
（1）选择精度较高的扫描仪并及时更新软件以及进行设备校准。体外研究【5、17】显示，Trios、Cerec、Itero均表现出较高的精度。
（2）修剪数字印模和传统印模叠加后不匹配的外周区域。Lo Russo等【8】研究发现：修剪前上颌误差为（0.11±0.09）mm，下颌为（0.26±0.29）mm；而修剪后上颌误差降低至（0.03±0.03）mm，下颌降低至（0.02±0.07）mm，证实修剪边缘后可显著提高印模的精度。
（3）数字化个别托盘取得的终印模准确度和精度更高，更符合临床要求。Chen H【1】等人利用间接法扫描印模设计数字化个别托盘，与传统个别托盘对比，结果表明：数字托盘预留空间偏差小，与模型匹配良好，具有更高的精度和重现性；手工托盘预留空间偏差较大。
（4）添加扫描辅助工具可以提高印模精度。辅助工具包括包括树脂标记物(b)、扫描喷雾(c)、压力指示膏（PIP）(d)，以及液体型扫描辅助材料(e)等，如下图：
Sun YC【2】等人开展了一项体外研究，扫描有和无树脂标记的石膏模型，与参考模型叠加，对两者的正确度和精确度进行评价，并对扫描时间和图像数量进行比较。在模型上添加直径为3mm的半球形树脂标记物（图11）：(c)上颌腭部附着6个树脂标记物:1个在腭中缝，距切牙乳头中心25mm；2个在第1个标记物的左右两侧，相距10mm；第4个在腭中缝距切牙乳头中心35mm；最后2个在第4个树脂标记左右两侧，相距15mm。(d)下颌颊棚区中心附着2个树脂标记物，每侧一个。结果表明：（1）正确度不受树脂标记物存在与否的影响。（2）上颌树脂标记提高了精度，减少了扫描时间和图片数量。然而，下颌颊棚区树脂标记会降低精度并增加扫描时间。
然而，近年随着扫描仪精度的提高，拼接错误大幅降低，已有研究【13】显示，有和无标记物制作的全口义齿的固位力差异无统计学意义，因此，现阶段无牙颌口内扫描无须添加标记物。
3.3、全口义齿数字化印模和传统印模所获取的粘膜转折处及边缘封闭区形态上的差异
1、口内扫描获得软组织形态差异大
Lo Russo【8】等研究发现，误差主要集中在上颌结节、前庭、后堤区、磨牙后垫以及舌下区。Al Hamad等【10】对比口内扫描数据与传统终印模数据，发现上下颌边缘软组织区域均方根值可达1.51、1.75 mm，远大于其他区域（0.21、0.36 mm）。Kalberer等【12】研究结果显示边缘封闭区的垂直向误差为（1.95±0.70）mm，水平向误差为（2.23±0.55）mm。Al Hamad和AlKaff等【10】研究发现静态区的扫描精度较高，然而，在边缘软组织的动态区域，误差明显增大，且边界更薄、更向外延伸。与上颌相比，下颌的口内扫描更具挑战性，并且正确度较低。
2、提高捕获粘弹性软组织和功能性边界形态的方法
（1）针对扫描时软组织动度较大的问题，Fang Y【6】等针对无牙上颌制作了专门的牵开器固定前庭区、唇颊，以尽量保证口内扫描时该区域软组织的稳定，获得令人满意的临床效果。牵开器刚度适宜，形状平坦，允许超出牙槽突的远端外。手柄从尖牙区域垂直延伸，并向后转动以穿过嘴唇，对口腔肌肉组织的干扰最小。
（2）对于功能性边界难以获取的问题，Lo Russo L和Guida L【14】等研究了结合粘膜压力和粘膜静止技术优点的印模技术和工作流程以捕获和形成功能性边界。其潜在优点应鼓励进一步验证，尤其是长期随访。
研究流程：对无牙颌进行初步口内扫描（图17），设计和3D打印基板（图18），添加蜡以制造咬合蜡堤（OR）。然后使用热塑性材料进行边缘成型，记录颌关系，将上下颌OR固定在一起扫描（图19）。启动CAD工作流程，设计切线分割上颌OR基板的组织面(图20)，凹面会自动提取并转换为数字主模型（图21）,下颌执行相同操作（图22-23）。数字主模型已经按颌关系（图24）处于位置上，咬合蜡堤（图25）将提供牙齿排列的所有信息。后续进行义齿设计工作流程（图26）。
3.4、数字化印模与传统印模全口义齿的临床效果对比
Lo Russo【7】和Fang JH【18】等研究多例临床病例展示基于口内扫描技术制作的上颌全口义齿可获得良好的固位，但下颌义齿固位较差，仍需进行重衬。Al Kaff和Al Hamad【19】对比结果显示数字化制作的全口义齿质量和固位明显不如传统全口义齿，尤其是下颌牙槽嵴吸收严重的患者。Kang YJ【3】的研究向参与者提供数字制作和传统制作的2种全口义齿，随机分配试戴顺序。结果表明：两者的内部适应性和患者总体满意度差异无统计学意义差异。数字制作的义齿在咀嚼效率和发音方面不如传统义齿，但是平均咀嚼力和最大咀嚼力在两种义齿之间无统计学差异。邹蕾【4】等人对比结果表明：两种印模法在制作全口义齿过程中各具优势，数字化印模法舒适感更好、用时更短，但传统印模法制作的全口义齿在义齿舒适度、压痛、固位稳定性及咀嚼效率方面优势更明显。
由此可知：数字化印模制作的全口义齿的临床效果在固位和咀嚼等方面差于传统全口义齿，但总体满意度及发音方面与传统义齿无差异。
4、全口义齿印模技术的优缺点
4.1、传统印模技术
经过长时间发展和完善，技术成熟且流程标准化，临床应用广泛；能够提供非常准确的模型，提高修复体的适配度和功能性；材料成本低；患者接受度高。但耗时长，就诊次数多；也可能存在印模脱模、撕拉变形、石膏膨胀等问题；对于部分患者，可能发生咽反射以及对印模材料的过敏反应等；对于重度牙周炎患者，传统印模制取过程中可能存在意外拔牙的风险。
有一个常见的临床经验【14】：剩余牙槽骨的吸收随时间推移会导致义齿基托不密合从而导致固位力下降，但一般患者可能不会轻易进行重衬更换，因为他们可能会通过肌肉激活模式来代偿损失，这种代偿可能会导致组织撞击出现压痛点或外伤性溃疡。如果患者愿意进行重衬，经再过粘膜压力印模后又重新适应义齿，可能会产生恶性循环。
4.2、间接数字印模技术
间接数字化印模技术能获得更精确的印模，且有较好的固位能力，但它没有避免上述传统印模技术中存在的误差。虽然可以通过精湛的技术和控制材料来最大限度减少误差，但由于印模材料的固有特性或人为错误，无法完全消除。且粘膜压力技术产生的组织压力已被证明会导致剩余牙槽骨的进一步吸收，从而对承载义齿的组织造成伤害。现阶段，此印模法在临床上应用较多。
4.3、直接数字印模技术
操作便利；减少椅旁时间；提高舒适度，且避免了上述传统印模技术过程中的误差；具有重现性：当义齿丢失或重新制作时，可以迅速调用数据。它使用的粘膜静止原理不会导致剩余牙槽骨的吸收，对于有软组织增生区、薄、尖锐或松软牙槽嵴的患者提倡使用。
但在临床应用中，有较多限制。扫描过程中活动粘膜和唾液覆盖的光滑表面差异大，缺乏准确性，而且由于扫描头较大，需对唇颊部进行人为牵拉，牵拉幅度与唇颊肌功能运动幅度不同，因此无法获取肌肉真正运动后的边缘形态以及封闭区，误差也大。虽然有研究【14】显示这不会严重影响义齿固位，粘膜静止技术的固位不依靠边缘成型和封闭区来实现，它主要基于两个精确一致的湿表面之间的表面张力。但总体而言与传统印模技术制作的全口义齿相比，其固位仍较差。
5、展望未来
目前，关于全口义齿数字化印模技术的研究还需进一步验证和临床支持，且数字化全口义齿的临床效果仍不太明确。因此，多数学者认为口内扫描虽然可行，但目前无牙颌口内扫描仍不能替代传统印模。然而，无牙颌数字化印模技术在修复中非常具有应用前景，针对全口义齿数字化印模技术存在的不足之处，现在许多国内外的学者正在采取更深入的研究去提高无牙颌数字印模的精度，在最新进展中，有学者推进了一种无石膏数字技术【14】，将粘膜压力技术与数字化印模技术结合，其目的是展示一种基于无牙颌粘膜口内扫描制作全口义齿的新颖工作流程，捕获和形成功能性边界。而获取边缘封闭区和功能性边界仍是未来研究的难点和聚焦点。未来可致力于开发扫描辅助工具或优化软件算法，以减少边缘数据的重叠和缺失。通过改进技术，可提高无牙颌口内扫描获取黏膜转折形态的能力，从而提升义齿的边缘封闭效果。
相信随着数字化印模技术的发展进步，多学科的发展以及交叉应用，会涌现更多的研究来证明数字化印模能胜任传统无牙颌模型制取，并提供良好的精度，符合临床治疗的要求。
