口腔醫學數字化技術應用

在正畸領域中，傳統牙頜模型存在易斷裂、易磨損、不能實現數據的快速傳遞、佔用空間等問題。數字化牙頜模型為醫生分析患者的病因機制，制定矯治方案，預測矯治結果帶來了幫助，氣道和下頜運動的數字化有助於錯頜畸形的病因分析。牙列是正畸醫生關注的中心，也是反映患者治療前後狀況的載體，實現其數字化就顯得尤為重要。

計算機模擬排牙

原始的排牙實驗在石膏模型和頜架上進行，通過模型鋸分割石膏牙冠並重新定位，幫助醫生在一定程度上預測治療結果。在分割牙齒的過程中破壞了牙齒的鄰接點，減少了牙冠的近遠中徑，不同程度上縮短了牙弓應有的長度，並且人為因素影響較大，精度不足。

計算機模擬排牙是通過將三維牙頜模型牙齒的分割，進行診斷或預測性的計算機排牙實驗，以確定矯治方案，預測矯治結果，幫助選擇支抗類型，給臨床醫生提供一定的便利。計算機模擬排牙可以完全自動化分割排列牙齒，使用激光掃描錄入模型，並與CBCT掃描得到的牙根相整合，但精度還有待提高。國內應用該技術得到了完整的數字化冠根模型並用於排牙，且發現樣本在正畸牙齒移動過程中，樣本100%的出現了骨開窗開裂，一定程度的牙根不平行，普通的臨床檢查手段例如曲面斷層並不能發現足夠的問題。

無托槽隱形矯治器

隱形矯治原理是牙齒與矯治器內表面發生接觸，在矯治器的作用下發生瞬時移位，逐漸改建。隱形矯治器不僅減小了矯治器的體積，而且相比固定矯治器清潔牙齒也較容易，給患者帶來了舒適和美觀的正畸體驗。隱形矯治器製作步驟複雜，首先通過三維技術將牙列陰模或石膏陽模進行掃描並重建，形成可視化、可調整的三維模型。通過將牙齒合理的小範圍移動，生成每個治療階段的數字化模型，最後應用三維激光或3D列印技術製作每步的牙頜模型，之後再通過熱壓膜技術製作矯治器。通過三維可視化軟體將部分治療效果和不同治療方案展示給患者，可以使患者理解治療目的，了解方案的利弊，給醫生一個與患者交流的契機，一定程度上解決患者的疑問與顧慮。儘管隱形矯治器幾乎全天包裹著牙齒和部分牙齦，但其在牙齒的清潔效果方面較舌側矯治系統好。而固定矯治器也僅僅增加了菌斑的堆積，並未造成嚴重的牙周病。目前，隱形矯治系統仍有進步的空間。例如在拔牙病例中的控制尚顯不足，主要表現在拔牙間隙兩側牙齒整體移動困難以及支抗的控制困難。另外，在隱形矯治過程中，患者的依從性對於矯治結果和時間起著很大的作用，並且矯治器的丟失也對治療造成了一定的阻礙。在隱形矯治中牙體-牙周瞬時應力為固定矯治的1 000倍，中重度牙周病患者應當慎用隱形矯治器。

個性化托槽

直絲弓矯治系統由歐美國家設計並主導，標準建立基於歐美人群數據，但是不同個體間牙齒的發育形態、顱頜面骨的特徵均有差異，並且在區域和人種間差異更大，因此，以歐美數據標準作為中國正畸治療的標準並不完全可靠。目前，國內開始針對國人生理特徵設計矯治器，如Z2矯治器、HX矯治器，已有個性化的雛形理念。目前，已有藉助三維重建技術、逆向工程技術進行牙齒的模擬移動以及托槽的繪製，通過虛擬排牙模擬矯治後的牙齒排列狀況設計個性化托槽，避免發生骨開窗開裂、牙根吸收、牙根不平行等併發症，對托槽進行數據的預置，以達到個性化最優矯治目標。目前，個性化托槽的定製主要應用於舌側矯治器。

CBCT重建氣道形態

兒童在發育期的呼吸狀況與其顱面部發育有著密切關係，腺樣體或扁桃體肥大等限制氣道的因素導致上牙弓狹窄，後牙反 ，前牙開 ，上下頜後傾角增大。由於頭顱側位片上骨骼與軟組織標誌點易於確認，尤其是鼻咽部淋巴組織易辨別，正畸醫生對於氣道導致的錯頜畸形進行機制分析時常用頭顱側位片，但患者的姿勢或體位對氣道體積測量影響較大，並且測量點的重疊也給診斷帶來了一定的難度。因此，不少學者質疑頭顱側位片對於氣道的測量效果。CBCT的應用消除了二維影像的局限性，已實現了鼻咽、口咽、喉咽的體積、截面積、高度等數據的測算。

顳下頜關節運動

顳下頜關節的狀況往往對於正畸治療尤為重要，目前，臨床對於顳下頜關節的檢查結果只是醫生通過簡單的觀察與觸診來獲得，手段不夠精確，而且視覺觀察並不能發現足夠多的問題。下頜運動與上下頜骨三維數字化模型相整合，可以模擬出下頜的運動狀態軌跡，在計算機上清晰地反映下頜涌動時頜骨、顳下頜關節的變化情況。Autodesk 3ds Max軟體中，上下頜骨各為整體，並與牙列相整合，形成可動的開閉口模型。在6個自由度的限制下形成簡單的開閉口運動模型。對於下頜骨的運動捕捉和數據分析也更為精確。下頜運動的三維量化也能幫助醫生髮現更多簡單望、觸診不能發現的問題。

埋伏阻生牙的定位與分析

埋伏阻生牙往往危害嚴重，常引起錯頜畸形、鄰牙牙根吸收等問題，影響正畸治療。傳統阻生牙的評價方式一般僅限於二維的曲面斷層片、華氏位片等，二維圖像技術存在諸多限制，圖形失真、結構重疊導致的與周圍組織關係不清等。

CBCT的應用為埋伏牙的定位診斷提供了極大的幫助。CBCT配合應用軟體進行重建和校準，保證1：1的成像效果，避免了二維圖像成像過程中由於投射角度不同引起的縮放失真。曲面斷層片的獲取中，組織結構距離接收器和放射源的距離變化能造成圖像的失真。而CBCT獲取影像時患者的坐姿、解剖結構的重疊對成像都影響極小。在阻生牙的細節分析上，CT對於評價唇齶側骨板的厚度、牙冠牙根的形態大小和角度、與周圍重要組織結構關係有巨大的幫助，但CBCT的放射劑量低於常規CT，從而使其在口腔應用中逐漸取代常規CT。

參考文獻：

劉尚愚 馮雲霞. 三維數字化技術在口腔正畸學中的應用[J]. 國際口腔醫學雜誌, 201744(3)：350-353

郭宏銘, 張曉娟, 趙勇, 等. 虛擬排牙的牙根外露檢驗性研究[J]. 北京口腔醫學, 2013, 21(3):156-158.

唐敏, 郭宏銘, 白玉興, 等. 三維整合牙頜模型在個性化舌側托槽計算機輔助設計中的應用[J]. 中華口腔醫學雜誌, 2012, 47(8):501-504.

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