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椅旁CAD/CAM技能在口腔修复中的使用

2019-10-7 17:10  来路:美高梅网站
著作人:林惠欢 唐亮 美高梅网站:691

    CAD/CAM(computer-aided design and computer aided manufacturing)是指口腔修复体的盘算机辅佐设计与盘算机辅佐制造。椅旁CAD/CAM技能使得患者在一次就诊中就能完成修复体的设计和制造。相较传统的修复方法,CAD/CAM技能被以为是一种疾速、精确、高效的修复办法,现在已被普遍用于口腔修复范畴。

    1.CAD/CAM的开展汗青

    口腔修复CAD/CAM技能起步于20世纪七八十年月。1971年,Duret接纳光学印模技能在口内取模,并用数控铣床制造全冠,开端了CAD/CAM技能在牙科中的使用。1985年Mormann研收回口腔科第一台椅旁CAD/CAM条理,并于1986年市场化。20世纪90年月中前期,随着盘算机技能、设置装备摆设及资料等敏捷开展,已发生成熟的口腔修复CAD/CAM技能。现在,口腔数字化技能已成为美高梅网站开展中的三大中心技能之一。

    2.CAD/CAM条理的构成

    CAD/CAM条理由数字化印模、盘算机辅佐设计(CAD)和盘算机辅佐制造(CAM)三局部构成。数字化印模是口腔修复CAD/CAM的主要关键,次要包罗三维扫描、数据处置、三维重修、纹理渲染4个步调,是应用三维扫描仪对口内构造或其制取的印模、石膏模子外表停止扫描,取得其外表的多少坐标数据,然后运用算法对数据停止腻滑、滤波等处置,再将处置后的数据停止数学建模,重修出单一颜色的数字化模子,最初经过纹理渲染天生黑色的三维模子。

    盘算机辅佐设计是应用盘算机的盘算才能和图文处置功用辅佐口腔医师和技师停止修复计划、修复体设计和数据办理的进程。依据面向人群的差别,可分为技工室CAD软件和椅旁CAD软件。技工室CAD软件可设计种种临床上常用的修复体;椅旁CAD软件只能设计复杂的贴面、嵌体、冠桥、莳植基台等修复体。

    盘算机辅佐制造是指接纳差别的制造技能将假造修复体变为真实的口腔修复体,现在以数控铣床、磨床为主。可分为技工CAM、椅旁CAM和3D打印。

    3.椅旁CAD/CAM条理

    现在临床使用的椅旁CAD/CAM条理有德国的瓷睿刻条理(CEREC),美国的E4D条理(E4D Technologie sLLC)和美国的锐珂条理(Carestream Dental Ltd.)。

    3.1CEREC条理

    1985年,Mormann和Brandestini研发的CEREC条理是口腔科第一台椅旁CAD/CAM条理。尔后,CEREC共阅历了CEREC1、CEREC2、CEREC3、CERECin-Lab和CERECAC等的更新与开展。CEREC条理大抵分为取像条理、CAD条理、CAM条理(即研磨组件)三局部。CEREC的取像条理现在次要有CERECBluecam条理和CERECOmnicam条理。CERECBluecam条理使用三角丈量和共聚焦显微的原理,接纳高辨别率的蓝色发光二级管LED光源,与以往的光学扫描条理相比有更好的明晰度,操纵时需求在扫描面上喷一薄层反光粉末用以优化蓝光成像程度,具有主动取像功用,可在1min内获取一个象限的口内数字模子,在几秒钟内可得出咬合信息。

    CERECOmnicam条理则无需喷粉,接纳延续平面拍照的方法获取图像。CERECCAD条理天生修复体剖解形状的办法有3种:①规范牙数据库,即在软件内置一系列规范牙冠的数据,在设计时依据准备牙体的形状主动或手动选择适宜的规范牙冠;②生物再造技能(biogeneric technique),即依据基牙邻牙及对颌牙的地位和形状主动天生契合临床要求的修复体;③相干设计技能(correlationdesigntechnique),即复制基牙准备前的形状或对侧同名牙的形状以天生修复体。

    CERECCAD条理以两种方法停止咬合联系关系,一种是辨别扫描上下颌牙列,再扫描患者开口正中位时失掉的上下颌颊侧图像,依据失掉的数据对上下颌模子停止联系关系;另一种是扫描准备后基牙和对颌牙的咬合记载,应用反向成像技能停止联系关系,该办法无需扫描对颌牙列及颊侧。CERECCAM条理包罗CEREC3和CERECMCXL。CEREC3具有价钱低的特点,实用于单颗牙的修复;CERECMCXL实用于单颗牙修复体或牢固桥制造。

    3.2E4D条理

    Planmeca Plan Scan条理是E4D条理装备的扫描条理,以光学相关断层扫描和共焦显微成像为原理任务。这种无粉末扫描仪接纳蓝光,具有及时激光视频流技能,可天生黑色图像。Planmeca Plan Scan是一种开放式条理,能将所取得的专有文件转换成一切CAD条理可读的.STL文件。Plan Scan可以经过USB端口衔接到条记本电脑。

    PlanCAD条理是E4D条理装备的设计条理,共同Plan Scan条理即可完成整个的修复体设计任务。该条理可以主动定位基牙及选择牙齿模板的形状,以婚配邻牙的地方沟、牙尖高度以及边沿嵴,从而为每位患者设计出特性化的修复体形状。Planmeca Plan Mill 40条理是E4D条理的研磨组件,是一个双轴主动研磨组件。有多家厂商可以为E4D条理提供配套的修复资料,包罗IPSe.max、LavaUltimate、ZirluxFCZirconia、TelioCAD等非金属资料。现在,该条理可制造贴面、嵌体和冠桥。

    3.3Carestream Dental条理

    Carestream Dental椅旁CAD/CAM条理的扫描条理包罗CS3600和CS3500。CS3600是Carestream在CS3500的根底上停止改良的扫描条理,两者均为无粉末口腔内扫描仪,可以取得黑色3D图像。CS3500的任务原理为单次图像收罗,扫描日期较长。CS3600则接纳延续成像技能,扫描日期较短。与PlanScan一样,CS3600和CS3500均可经过USB与条记本电脑衔接,是开放式条理。CSRestore是装备的CAD条理。CS3000是装备的研磨组件,实用于单牙的修复体制造,其研磨精度到达25μm,可用于加工全瓷、混淆陶瓷、树脂等资料制造嵌体和全冠。

    4.修复资料

    现在,椅旁CAD/CAM可加工的资料包罗陶瓷、纳米陶瓷及树脂等,此类资料具有雅观、易切削等特点,使修复体的处置和完成愈加容易。陶瓷因其精良的物感性能及生物相容性而越来越失掉大夫及患者的喜爱。椅旁条理常用的资料次要有如下几种。

    4.1长石质陶瓷

    现在用的长石质陶瓷产物次要有1991年推出的VitaMarkⅡ(Vita)和2007年推出的CERECBlocs(Sirona)。VitaMarkⅡ是单色瓷块但有多个颜色,其更新的产物VitablocsTriLuxe、TriluxeForte和RealLifeblocks是多重色瓷块,实用于前牙美容修复,可依据自然牙的构造模仿其从牙颈部到切缘的颜色变革。CERECBlocs构造与VitablocsMarkⅡ类似。VitaMarkⅡ的挠曲强度约为100~160MPa,可用于制造贴面、嵌体及单冠。

    4.2玻璃陶瓷

    玻璃陶瓷次要有云母基玻璃陶瓷、白榴石基玻璃陶瓷和硅酸锂基玻璃陶瓷。此中云母基玻璃陶瓷次要产物有Dicor(Dentsply),但现已加入市场。白榴石基玻璃陶瓷的次要产物有1998年推出的ProCad(Ivoclar-Vivadent)、2006年推出的EmpressCAD(Ivoclar-Vivadent)和ParadigmC(3MESPE)。ProCad是最早运用的白榴石基玻璃陶瓷,现在逐步被EmpressCAD所替换。相比ProCad,EmpressCAD优化了产物消费进程,含有45%的白榴石晶体,颗粒巨细在1~5μm,其抗弯强度可达160MPa,可用于各种单颗牙齿修复体,包罗前牙贴面、嵌体和单冠。

    硅酸锂基玻璃陶瓷的次要产物有2006年推出的IPSe.maxCAD(Ivoclar-Vivadent),瓷块中含有0.2~1.0μm的二硅酸锂(LS2)晶体,抗弯强度可以到达约350~450MPa,可用于制造贴面、嵌体、局部冠、全冠、三单元牢固桥和莳植体上部构造。

    4.3氧化锆加强硅酸锂玻璃陶瓷

    氧化锆加强硅基锂玻璃陶瓷的瓷块资料身分中,除了二氧化硅、氧化锂之外,还含有约10%的二氧化锆平均疏散于玻璃相中。临床上的次要产物有2013年推出的VitaSuprinity(Vita)和CeltraDuo(Densply)。相较于传统的硅酸锂基玻璃陶瓷,此类玻璃陶瓷拥有更高的抗弯强度和负载才能,同时具有更高的雅观性。可用于制造贴面、嵌体和单冠。

    4.4混淆陶瓷

    混淆陶瓷是将陶瓷和树脂两种资料联合,以期取得传统玻璃陶瓷的机器强度和美学功能、同时具有树脂的高韧性的新型复合资料。2012年推出的LavaUltimate(3MESPEAG)纳米树脂陶瓷,由复合树脂基质和纳米陶瓷填料构成,后者约占80%,具有高韧性和可切削性,可用于制造超薄修复体。2013年推出的VitaEnamic(Vita)由86%的长石瓷和14%的树脂构成的树脂复合陶瓷,与传统陶瓷相比有更高的抗折强度及更佳的可切削性。VitaEnamic瓷块具有与VitaMarkⅡ瓷块类似的断裂强度,在厚度大于2.5mm时,VitaEnamic瓷块体现出更为良好的机器功能。

    4.5氧化锆陶瓷

    氧化锆陶瓷修复体在切削后需求较永劫间的结晶进程,且透光性欠安、需求饰面瓷的构建,因而全部进程完成所需日期比拟长,难以满意椅旁修复的需求。现在已有氧化锆疾速烧结炉以及可以完成椅旁疾速结晶的氧化锆资料,如2016年推出的CERECZirconia(Sirorna),可用于制造三单元以内的冠桥修复体。

    4.6树脂资料

    常用的树脂资料有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂和复合树脂,多用于制造暂时修复体。2000年推出的ParadigmMZl00(3MESPEAG)是具有雅观、耐磨、X线阻射特点的复合树脂资料。Magne等发明ParadigmMZ100比EmpressCAD和E-maxCAD陶瓷具有更高的抗委顿强度。2009年推出的TelioCAD(IvoclarVivadentAG)为事后聚合的胶连PMMA树脂块,无聚合膨胀,可用于制造暂时冠、桥体与暂时基台。

    5.椅旁CAD/CAM技能的顺应证及临床使用研讨

    现在,椅旁CAD/CAM技能在修复中次要用于:①牙体缺损的牢固修复,包罗贴面、嵌体及全冠修复。②牙列缺损的牢固修复。③莳植修复。可摘部分义齿及全口义齿修复均可完成局部数字化,但未见椅旁CAD/CAM技能使用的相干研讨。

    5.1牙体缺损的牢固修复

    王林虎等察看CEREC3条理制造的38例全瓷贴面,依照改进的美国大众安康协会(USPHS)规范,3年后到达A规范的,边沿合适性达94%,形状达97%,外表质地达94%,颜色婚配达91%。Otto等追踪1989—1991年间用CEREC1制造的200例长石质瓷嵌体和高嵌体的临床结果,27年的乐成率到达87.5%。李蓉等察看用CEREC2条理制造的59例嵌体及高嵌体,3~4年的生活率为93%。程为等研讨发明椅旁CAD/CAM条理与技工室制造的全锆冠在表面形状、边沿密合度、牙龈状况和颜色婚配方面统计学上均无分明差别。

    Fages等调查用CEREC3条理及VitaMarkⅡ长石瓷制造的212例全冠和235例嵌体冠的临床结果,7年的乐成率达98.66%。Otto等察看用CEREC3条理及VitaMarkⅡ长石瓷制造的25例嵌体冠及40例全冠的临床结果,此中全冠12年的乐成率磨牙为95%,前磨牙为94.7%,嵌体冠12年的乐成率磨牙为90.5%,前磨牙为75%。Fasbinder等用CEREC3条理制造的62例IPSe.maxCAD全瓷冠,两年内没有呈现修复体折裂。Mostafa等比照研讨椅旁CAD/CAM制造的全冠、数字化印模与传统热压铸瓷工艺制造的全冠及传统印模与传统热压铸瓷工艺制造的全冠边沿密合性,以为椅旁CAD/CAM制造的密合性最高。

    5.2牢固桥修复

    由于椅旁疾速结晶氧化锆资料的呈现,可以使用椅旁CAD/CAM条理停止牢固桥修复,但普通只能制造三单元以内的牢固桥而不宜做长桥。柳正明等察看用CEREC条理制造了53例全瓷牢固桥6~12个月,发明一切修复体边沿密合,未呈现崩瓷或折裂景象,患者对修复体的形状与颜色称心。

    5.3莳植修复

    现在,使用锥形束盘算机断层扫描(cone beam computer tomography,CBCT)联合椅旁CAD/CAM条理,可完成莳植医治的全程数字化,包罗术前诊断、莳植手术设计、内科导板、特性化基台以及终极莳植修复体的设计制造。此中,椅旁CAD/CAM条理的使用次要为特性化基台及莳植修复体的设计制造。Joda等研讨发明,在单颗后牙的莳植修复中,数字化流程比传统办法制造上部修复体所用日期短、服从更高、制造本钱更低。

    Nejatidanesh等研讨经口内扫描模子上的基台并经过CAD/CAM技能制造的修复体精度,标明可满意临床要求,且精度较传统办法制造的更高。但Basaki等在一项体外研讨中比照发明口内数字化印模较传统硅橡胶印模所制造的莳植支持式修复体的精度低。曹怡雯等比拟接纳传统方法(85例)和接纳椅旁CAD/CAM条理(42例)制造的前牙莳植修复体,以为椅旁CAD/CAM修复条理在美学结果、操纵日期、患者到场性和操纵便当性等方面均有分明劣势。

    6.存在的题目

    起首是口内数字化印模技能的范围性,口内扫描是基于差别原理的光学扫描技能,现今的光学扫描技能仍不克不及很好地处理半通明、高反光、大视场状况下的高精度丈量题目,而且在口内,牙釉质的半通明性、唾液潮湿下牙釉质出现高反光的特点均会影响扫描精度。其次是口内扫描进程中,患者的下颌会呈现不自主的活动,手持的扫描仪没有波动的地位干系,在动向扫描进程中,扫描的速率和精度均会有所影响。

    研讨标明,口内扫描精度可以满意牢固义齿的扫描精度,但是随着扫描牙弓长度的延伸,数字化印模精度会降落,其缘由是扫描地区跨度大,屡次扫描的次序和挪动轨迹存在的差异会招致更大偏向,别的,相比局部有牙颌,关于短少分明剖解特性的无牙颌的数字印模精度低。

    现在,椅旁CAD/CAM技能使用于牙列缺损的牢固修复时仍范围于3~4单元的修复体制造,尚不克不及停止多牙延续缺失及无牙颌的莳植修复、可摘部分义齿和全口义齿修复。别的,椅旁CAD/CAM条理设置装备摆设本钱及维护价钱的昂扬,对新技能的未知与恐惊,需求额定的培训等题目都对椅旁CAD/CAM技能的推行起到了悲观的作用。

    7.瞻望

    椅旁CAD/CAM技能已普遍使用于口腔修复范畴。多款椅旁CAD/CAM条理将种种陶瓷及树脂资料制造成贴面、嵌体、全冠、牢固桥及莳植修复体,在精度、雅观、舒服度及生活率等方面均不逊于乃至优于传统办法制造的修复体,为患者提供了高效、舒服及高质的修复医治。对运动义齿及全口义齿的修复仍在探究中,多单元牢固修复及莳植修复仍为椅旁CAD/CAM修复技能的困难,是以后应重点处理的题目。

编辑: 陆美凤

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