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浅谈CAD/CAM虚拟牙合架模块在四环素牙个性化功能美学...-4

2022.1.30
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

 

根据这些原则,Dawson 提出了受到广泛认可的理想型设计思路,本病例正是以其为设计目标,尝试实现等效数字化转移下颌功能运动,应用个性化虚拟牙合架辅助修复体制作。

 

目前我国牙科修复体制作中仍以应用实物牙合架为主,但实物牙合架操作便利性不佳,固有缺陷难以克服。

 

①实物牙合架是简化下颌运动的机械装置。前导和后导运动参数都是一定程度的简化平均值,髁道真实的运动曲线被简化为仅包括运动起点和终点间的直线,髁导斜度多数以前伸平均值25°~35°,侧方10°~15°进行操作。但真实下颌运动受咀嚼肌群运动模式、软组织弹性模量、颞下颌关节盘粘弹性影响,路径发生时相性变化,传统物理牙合架的机械关节难以复制这种运动。

 

②实物牙合架上模型观察受到限制。石膏模型不透明限制了对上下颌牙列牙齿接触情况的观测。

 

③ 牙合架上反复操作石膏模型不便,且影响义齿设计的精度。模拟下颌运动时,操作者需要反复多次手工移动模型观察牙齿咬合情况,如果模型石膏自身强度不足,可能导致模型面材料发生明显磨损,影响义齿咬合设计精度。

 

④技师操作技术敏感度高,实物牙合架上是通过咬合纸指示修复体咬合高点和干扰点,然后在正中(牙尖交错位)与非正中关系下经技师反复手工调磨去除完成。

 

实物牙合架的固有缺陷和市场应用需求对数字化下颌运动系统的发展产生了巨大推动作用。随着数字化技术的进展,加工流程的自动化程度提高,加工时间、强度、技术敏感度均降低,不同技能水平的技师更容易在统一的基础上制作修复体,操作者可以通过光学扫描仪,获得虚拟模型及上下颌间精确的三维空间位置,从数据库中选择修复体信息,或使用手动功能调整修复体位置外形,其可靠性已有相关研究论证。

 

虚拟牙合架主要分为两大类,第一大类是基于实物牙合架构造设计的虚拟牙合架。通过逆向工程手段复制实物牙合架的结构,在CAD/CAM 软件中赋予患者个性化的下颌运动参数。

 

这类牙合架又细分为:①对应某一特定品牌实物牙合架,如本病例中使用的德国Amann Girrbach公司的Ceramill®系统,对应的便是同厂家的Artex® 牙合架。②可兼容多种品牌的牙合架参数的虚拟牙合架,如广泛应用的Dental System®系统(3 Shape,丹麦)。③是可以模拟多个品牌的牙合架参数,但是这类虚拟牙合架没有匹配实体面弓,其Bonwill 三角与铰链运动轴关系来源于平均值数据,如CerecinLAB®(Sirona,德国)。

 

第二大类是基于个体口颌系统真实运动参数的虚拟牙合架。该技术结合运用了虚拟面弓、下颌运动轨迹描记、面部3D扫描、数位摄影等技术,其设想是在虚拟环境中复建患者真实的口颌系统运动模式。CAD/CAM 系统中的虚拟牙合架模块,是将工作模型在物理牙合架上的相关运动模式和参数,转化成数字化模式,结合患者的前伸髁导、侧方髁导、切导等个性化数值,情景式重现下颌功能运动轨迹,进行咬合分析、设计、调整。

 

CAD 虚拟牙合架模块使技师更易于从多角度进行模型观测,避免了模型在实物牙合架上的磨损及观测视线受限等操作不便性,对于原有稳定上下牙咬合关系的患者,在进行大量修复体修复时,尽量保持患者原有咬合特征有利于提高戴入修复体后适应性。本病例应用个性化虚拟牙合架技术,结合患者原有咬合接触特征和外形数据,精确设计修复体形态,稳定的正中止点和适宜的非正中咬合引导轨迹,大大减少临床调时间,患者的唇舌软组织能更迅速适应新修复体。笔者发现应用虚拟牙合架设计加工的修复体咬合接触分布与物理牙合架上模型接触分布、患者口内戴入后咬合接触点有极高的重合率。

 

尽管目前的各类虚拟牙合架软件可以实现动态咬合设计和调整,但在患者口内,修复体所承受的咬合应力、实际咬合接触情况更加复杂。咬合接触面积与咬合力大小之间并非线性相关,除下颌功能运动轨迹范围,咀嚼肌收缩力、牙周支持组织状况、牙齿动度、下颌骨在应力作用下的弹性形变等因素均影响修复体及基牙承受的实际应力。虚拟牙合架技术,特别是兼容了电子运动面弓数据,可在体外精确重建下颌运动路径,简化咬合接触点设计,在咬合接触点设计及滑动轨迹设计方面有显著优势,但仍无法精确量化模拟口内的生物力学环境及其综合作用下的咬合应力,无法将咬合接触点与实际应力精确量化关联,因而在目前,难以完全实现无需口内调整的修复体制作技术。虚拟牙合架在修复体制作中能大大减轻技师工作强度和难度,但在引入更多咬合应力量化模块方面仍有较大的发展空间。

 


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