现代数字化技术在口腔正畸临床工作中的应用研究

现代数字化技术在口腔正畸临床工作中的应用研究

罗静 ¹ 蒋百川 ²

山东协和学院 山东济南 250109

【摘要】数字化技术在口腔正畸临床中主要优点是有利于进行数字化远程诊断治疗、三维诊断以及辅助治疗等，有利于增加口腔正畸在临床中的安全性、有效性和精确性。口腔正畸中数字化技术主要在三维颜面成像、数字化牙颌模型等方面有所应用，本篇文章将对数字化技术在口腔正畸临床中的应用进行综述。

【关键词】数字化技术；口腔正畸；

口腔正畸学通过研究并矫治三维的牙齿、颌骨和颅面畸形，最终达到稳定、平衡、功能和美观的矫正治疗目标。与传统方法相较，快速发展的数字化技术使正畸病料采集、临床诊断设计和治疗过程更加准确、全面、便捷与安全，进而有助于医生更好地达到矫治目标。现就目前数字化技术在口腔正畸临床中的病例资料采集、诊断设计和治疗过程中的应用进行阐述。

1 数字化技术在病例资料采集中的应用

正畸患者的病例信息采集是医生对患者进行治疗前后了解患者错颌畸形的严重程度、给予诊断及确定矫治方案、预测矫治目标最为重要的一步。医生需要确定正常牙颌面的参照标准，全面地收集患者的病例信息资料，这也是对牙颌畸形进行正确检查和诊断、保障矫治成功的前提条件。

1.1 三维颜面成像

随着人们对美观要求日益提高，对于多数患者而言，正畸矫治的首要目的是美观。主诉的转变要求医生从制定方案时就更加注重软组织形态轮廓。然而利用面相和二维的 X 线片评估患者软组织的方法具有一定的局限性。随着数字化技术的发展，目前可采用莫尔云纹、三维激光颜面扫描、立体摄影、激光三维扫描等技术对软组织进行重建和三维测量^[1]。

三维颜面成像技术可用于：与正常值对比，发现患者的三维异常数值；采集治疗前、治疗中及治疗后的三维软组织数据，比较正畸过程中的颜面变化；与其他来源的硬组织数据整合，形成包含软、硬组织的完整三维颅面模型，从而用于诊疗设计或医患沟通。尽管三维颜面技术有诸多好处，但其技术不成熟、价格昂贵、对设备要求高等特点限制了临床中的应用。

1.2 数字化牙颌模型

数字模型是计算机生成的虚拟图像，相较于石膏模型，在模型存储方面，数字模型具有物理存储空间小、保存方便等优点。一张4G的存储卡可以存放400至800个数字模型，可以释放出大量石膏模型占据的空间；数字模型还不易受物理磨损和破坏，方便长久保存。在模型分析方面，计算机能很快将扫描数据转化为可视化虚拟模型，在数字化平台上进行分析测量，相较于石膏模型的手工测量方法，前者更加方便迅速。在模型安全方面，可通过设置三维数字模型查看密码，保证数据的安全。在模型共享方面，数字模型可通过网络进行高效的远程传输，便于病例交流及远程会诊。此外，如有需要可以将数字模型转换成合适的文件格式，输入快速成型系统进行三维打印，获得实体牙颌模型。

随着扫描技术、软件处理技术的快速发展，目前 可用于模型数字化的方法较多，根据模型采集方式的不同主要可分为层析法、计算机断层扫描法、光学扫描法。^[2]

2 数字化技术在正畸诊断设计中的应用

正畸临床诊断是对病例资料综合分析取得的，医生可以通过病例资料、牙颌模型、X 线曲面断层片及三维影像资料等方面，分析牙颌畸形形成的因素和机制、准确判断患者的颅面结构特征、充分了解患者生长发育潜能、精确分析患者牙颌畸形治疗的空间位置关系，这些工作都为患者治疗计划的制定和预后估计奠定了基础。数字技术的综合应用为现代正畸临床诊断和治疗赋予了新的机遇。

锥形束CBCT以扫描范围灵活、对患者头位要求低、拍摄图像精度高、空间分辨率高、获取信息量大、成本相对低等优点在正畸临床上得到广泛使用，让临床正畸诊断更加高效准确。特别是能与被投照物达到1∶1的比率，对患者的组织结构(如牙弓大小、牙根长度、唇舌侧骨量等) 可进行实际测量，并为一些骨性问题的患者提供依据。正畸医生利用CBCT给予的信息，给患者明确的诊断。3D数字化排牙技术的应用，利用 3Shape 排牙软件实现了唇侧和舌侧两大类矫治器在空间上的变化，让治疗变得可以预知，提高了牙齿移动的精度及有效性，缩短了矫正疗程^[3]。

3 数字化技术在正畸诊疗过程中的应用

现代正畸矫治技术，主要包括唇侧矫治技术、舌侧矫治技术、无托槽隐形矫治技术三大类。计算机科学与技术的快速发展，使得各类正畸矫治技术均进入了数字化时代，涌现出很多创新性很强的热点研究领域。早在1997年美国 Align 公司制作 Invis-align 无托槽隐形矫治器，就是将现代正畸学、数字化图像采集与处理、RP等技术进行融合形成的一类新型矫治技术，让那些对戴用托槽有烦恼的患者进行正畸有了新的选择。2003年国内时代天使公司也率先开发出国产化EAB型无托槽隐形矫治器，并投入临床使用。Wiechmann首次将CAD/CAM技术应用于舌侧矫治器托槽的生产，加工研制了个性化舌侧矫治器。王淑范等通过 CT断层和三维激光扫描志愿者颌骨，利用逆向工程软件获得CAD模型及牙模数据，设计和制造个性化舌侧托槽。该托槽的底板能够与患者牙齿的舌侧面精密吻合，满足患者舌侧面解剖形状变异大的需求。

对于固定矫治器来说，托槽的准确定位是矫治效果的重要保障。为了追求精准的托槽黏接，数字化间接黏接技术也逐渐应用于临床。间接黏接以托槽放置更加准确、患者感觉更加舒适、临床操作时间减少等优点受到正畸医生的喜欢。Ciuffolo等利用3D光学扫描仪及专业计算机软件生成数字化模型，在虚拟模型的唇侧绘制托槽的理想位置，设计制作个别转移托盘，应用RP技术将虚拟转移托盘加工成型，将托槽放入转移托盘内并黏贴患者牙面上。不但增加了托槽黏结的准确性，也节省托槽黏结的操作时间和步骤。郭宏铭等应用激光扫描、CT及RP技术建立包括牙冠、牙根和颌骨的三维数字化模型，模拟排牙和舌侧托槽定位，对患者进行间接黏接，达到矫治效果。

4 数字化技术在正畸临床应用中的展望

在当今数字化技术飞速发展的时代，任何口腔正畸新技术的出现和发展都包含数字化技术的因素。不仅患者对数字化矫治技术的知晓度不断增加，正畸医师也热情高涨，其所带来的社会效益日趋显现。数字化技术引领的矫治技术代表着当代正畸技术的新潮流和新方向。与此同时，这些数字化矫治技术还是一种有待改进和完善、不断发展中的技术，正畸医生在临床中应结合实际情况，理性地看待和合理应用数字化技术，并对其进行大样本临床研究深入探索，加强沟通和交流，共同建立一套规范、健康、完整的口腔正畸数字化诊疗流程，让越来越多有正畸需求的人群从中获益。^[4]

参考文献：

[1] Tzou CH, Artner NM, PonaI, etal. Comparison of three - dimen-sional surface-imaging systems[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg, 2014, 67(4): 489-497.

[2] 高鹏程,谢理哲,严斌.牙颌模型三维数字化技术及其在口腔正畸学中的应用进展[J].口腔生物医学,2014,5

[3] 何琴,王春玲,张佐.数字化医学在口腔正畸临床工作中的应用[J].宁夏医学杂志,2015,12

[4] 厉松,苏茹甘.数字化技术在口腔正畸临床中的应用[J].口腔疾病防治,2019,12

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