CAD/CAM技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用

2014-11-29 徐明明 北京大學(xué)口腔醫(yī)院門診部

  數(shù)字印模技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作(CAD/CAM)技術(shù)逐漸發(fā)展起來的,與模型掃描相比存在更大的難度,對(duì)系統(tǒng)本身的要求更高。常見的口腔數(shù)字印模系統(tǒng)包括CEREC 藍(lán)光系統(tǒng)(德國Sirona 公司)、CERECOmicam系統(tǒng)(德國Sirona公司)、Lava C.O.S.系統(tǒng)(美國3M公司)、iTero系統(tǒng)(美國Cadent/Straumann公司)和E4D系統(tǒng)(美國E4D公司),這些系統(tǒng)獲取印模的方式和軟件不同,各有優(yōu)勢(shì)。數(shù)字印模在效率、精度和舒適性方面與傳統(tǒng)印模技術(shù)相比具有很大的優(yōu)勢(shì),但需要在牙體預(yù)備、干燥隔濕和噴粉取像方面注意操作技巧。

  隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作(CAD/CAM)技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用,口腔數(shù)字印模技術(shù)逐漸成為口腔修復(fù)學(xué)設(shè)備發(fā)展的熱點(diǎn)之一。多種形式、品牌、技術(shù)平臺(tái)支持的口腔數(shù)字印模產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),讓口內(nèi)印模的數(shù)字化成為計(jì)算機(jī)輔助修復(fù)的核心部分。如果有一天,口內(nèi)掃描系統(tǒng)能夠輕松獲得齦下、出血和唾液存在部位的三維圖像,那么發(fā)展足夠成熟的數(shù)字印模就可以完全替代傳統(tǒng)印模技術(shù),為醫(yī)生和患者帶來福音。

1、數(shù)字印模的歷史

  牙科CAD/CAM的發(fā)展就起始于能夠在口內(nèi)取像的數(shù)字印模。1971年法國的Duret醫(yī)生采用光學(xué)印模的方法獲取基牙的數(shù)字模型并用于加工牙冠,基于此創(chuàng)立了Sopha系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)的數(shù)字印模技術(shù)由于計(jì)算機(jī)水平有限,精度和方便程度均受到很大的限制,與口腔臨床工作缺少很好的結(jié)合。

  1983年,隨著CEREC系統(tǒng)的問世,牙科數(shù)字印模作為一種革命性的獲取牙齒預(yù)備后形態(tài)的方法走進(jìn)了牙科醫(yī)生的日常工作中,瑞士的Moermann博士直接使用了口內(nèi)照相機(jī)采制印模,然后在椅旁使用瓷塊為患者設(shè)計(jì)和制作嵌體,這種方法的絕對(duì)創(chuàng)新性體現(xiàn)在其實(shí)現(xiàn)了1天內(nèi)制作完成修復(fù)體的設(shè)想,這種理念也很快被牙醫(yī)接受了。這種使用一個(gè)完整的系統(tǒng)為牙醫(yī)提供牙體缺損解決方案的方式將計(jì)算機(jī)發(fā)展所帶來的效率和便捷帶給了牙科醫(yī)生,從此以后,口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也多了一個(gè)數(shù)字化的發(fā)展方向。

  在第一臺(tái)數(shù)字化牙科設(shè)備逐漸推廣和應(yīng)用之后,各種各樣的數(shù)字化牙科系統(tǒng)逐漸在市場(chǎng)上涌現(xiàn)出來。1987年,Andersson醫(yī)生發(fā)明了Procera系統(tǒng),由于黃金價(jià)格的快速上漲,該系統(tǒng)使用電火花蝕刻技術(shù)加工鈦金屬的方法逐漸受到了關(guān)注,并使用數(shù)字化的方法制作樹脂貼面修復(fù)體。隨后,這種加工方式逐漸發(fā)展成為數(shù)字化的加工中心,并為全球的牙醫(yī)制作修復(fù)體。緊隨其后的Cercon、Kavo、CEREC-3D、3M LAVA和Wieland數(shù)字化牙科系統(tǒng)逐步面世,并且伴隨口腔材料學(xué)的發(fā)展,逐漸成為口腔醫(yī)學(xué)發(fā)展的三大核心領(lǐng)域之一。

  數(shù)字印模技術(shù)作為數(shù)字化牙科系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)的前沿技術(shù)影響著整個(gè)系統(tǒng)的精確程度,尤其是修復(fù)體邊緣的適應(yīng)性。最理想的效果應(yīng)該與傳統(tǒng)制作方法相同,或精密度更高。即使是對(duì)傳統(tǒng)石膏模型的掃描對(duì)精密度也有相當(dāng)高的要求。邊緣的細(xì)節(jié)和剩余牙體組織根方的形態(tài)都是最終數(shù)字印模中不可缺少的元素。

  獲取數(shù)字印模的方法可以是直接的,也可以是間接的。間接方法包括掃描石膏模型和掃描精細(xì)印模2種形式,這種方式由于是靜態(tài)掃描,精度主要取決于設(shè)備取像的精度,解決方案已逐步成熟;而直接方法即是在口內(nèi)的直接掃描,由于口內(nèi)軟硬組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和濕潤環(huán)境的影響,掃描元件本身就存在難度,再加上掃描過程是由醫(yī)生操作和控制的動(dòng)態(tài)過程,所以對(duì)設(shè)備的要求非常高。為了獲得更精確的數(shù)字印模,操作步驟越簡單,對(duì)保持好的精度越有利。

5、數(shù)字印模的未來

  根據(jù)眾多已經(jīng)熟練掌握口腔CAD/CAM設(shè)備的醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn),任何系統(tǒng)的學(xué)習(xí)曲線都需要時(shí)間和耐心來完成。然而,以往經(jīng)驗(yàn)告訴我們,利用這些新系統(tǒng)制作的修復(fù)體均有很好的適合性,給患者也帶來了更省時(shí)和舒適的感受。像工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過程一樣,數(shù)字印模相關(guān)技術(shù)設(shè)備的發(fā)展方向必將是提高患者的口腔診療舒適程度和口腔健康水平。可持續(xù)發(fā)展對(duì)于這一類口腔醫(yī)療設(shè)備來說是十分重要的。

  雖然到目前為止,還沒有一種完美的系統(tǒng),但口腔數(shù)字印模的全球化發(fā)展已經(jīng)成為事實(shí)。隨著更多、更精確、更便捷的數(shù)字化加工設(shè)備的發(fā)展,在不久的將來,口腔醫(yī)生在日常診療過程中使用數(shù)字印?赡軙(huì)成為主流。數(shù)字印模的未來就是口腔精細(xì)印模的未來,越來越方便,越來越簡單,越來越普及,包括使用者的普及、適應(yīng)證的普及和通用格式的普及。