基于口腔修复工艺角度浅析数字化口内扫描技术的应用

莫国胜 陈建华 李张维

1 深圳市康泰健牙科器材有限公司 （广东 深圳 518054）

2 广州市番禺区健华口腔门诊部有限公司 （广东 广州 511495）

3 广东药科大学附属第一医院口腔科 （广东 广州 510080）

内容提要：
随着现代科技、计算机技术的不断创新发展，数字化口内扫描技术日趋成为口腔修复工作中的重要组成部分，其获得的口内扫描数据精确度高、差异性小，且口内扫描技术提高了患者的舒适度，简化了临床操作流程。文章主要以磨牙单冠全瓷固定义齿修复为例，针对口内扫描技术的工作原理、特点和精度情况进行全面分析，同时概述口内扫描技术在现代口腔医学修复中的应用情况、相关优势、操作注意事项及发展前景。

随着口腔材料、工艺和技术的不断发展，口腔颌面部锥体束CT（Cone-Beam Computed Tomography，CBCT）、3D打印技术、椅旁计算机辅助设计与辅助制作（Computer Aided Design and Computer Aided Manufacture，CAD/CAM）等数字化技术在口腔诊疗中日渐广泛的应用，口腔医疗正迈入数字化时代[1]。而与口腔医疗领域紧密关联的口腔修复工艺也随着时代的发展，正由传统的修复体制作工艺逐步向数字化过渡[2]。口腔修复工艺在口腔医学领域中是一门不可或缺的专业学科，其实践性很强，涉及的交叉学科广泛，以口腔医学、物理化学、材料学、冶金学和美学艺术等相关知识为理论基础，结合口腔生理解剖知识，该专业的技术人员在口腔修复义齿加工企业通过机械设备制作义齿、各种修复体及矫治器的专门技术[3]。口腔印模是口腔修复中最为重要的一步，是用于记录或重现口腔组织外形以及关系的方法。临床上，传统的口腔印模技术是医师使用弹性印模材料在患者口内进行模型制取，虽然印模材料和操作方法在不断地改良，但由于患者咽喉反应、分泌的唾液、龈沟出血、印模材料及石膏模型制作过程的形变等原因，传统印模技术对患者口腔软硬组织的准确性记录仍会造成不可避免的影响[4]。自20世纪80年代口内数字印模设备首次应用于口腔修复以来，数字化口内扫描技术以其精确、便捷、无创等优点，越来越受口腔临床医师、患者以及口腔修复工艺技术人员的青睐。本文从口腔修复工艺角度出发，以磨牙单冠全瓷固定义齿修复为例，阐述数字化口内扫描技术在口腔修复中的应用优势，以期为同行提供参考。

在认识数字化口内扫描技术之前，需要知道何为数字化印模技术与其分类。数字化印模技术是指利用数字化扫描设备对患者的牙体组织及周围软硬组织进行扫描，从而得到数据，再通过软件处理进行下一步的设计和制作，这种采集数据的方法分为间接法和直接法。“间接法”是口腔医师在患者口内通过传统的物理取模方法制取模型，然后通过设备扫描阴模或阳模获得牙列的三维信息。“直接法”即是数字化口内扫描技术，是口腔医师用扫描设备直接伸入患者口内，对牙列进行扫描测量，实时获取数字化印模数据[5]。近年来，数字化口内扫描技术逐渐发展成熟，已成为口腔修复印模技术发展的趋势。而“直接法”最关键、最基础的环节是口内扫描仪（图1）。

图1. 数字化口内印模采集（注：1a.美迪特MEDIT口内扫描仪；
1b.临床进行口内扫描；
1c.全口牙列扫描后呈现图像；
1d.口内扫描单冠后呈现图像）

口内扫描仪又称口腔数字印模仪或电子印模扫描仪，指使用小型探入式光学扫描头，通过直接在患者口内移动，以获取牙体组织、牙龈、黏膜等软硬组织表面三维形状和彩色纹理信息，由于扫描头相对较小，避免触及软腭等易引起患者恶心不适等问题的区域，从而也避免了传统托盘取模时引起患者恶心反胃、托盘刺激引起口角炎等临床症状[6]。以单颗磨牙固定义齿修复为例，口内扫描仪从临床口腔医师使用到修复工艺制作全过程，与传统的口腔印模区别如下（图2）。

图2. 传统印模制取和口内扫描扫描流程图对比

2.1 采用传统印模进行口腔全瓷冠修复的制作流程

医师在患者口内取模→人工运输送到义齿制作中心灌注石膏工作模型→修整、分割模型→制作代型→扫描石膏模型和代型→设计数字模型→设计牙冠→切削牙冠→牙冠烧结→牙冠打磨修形在石膏模型上确认→上釉抛光→完成终义齿。

2.2 采用口内扫描仪进行全瓷冠的制作流程

医师直接使用口内扫描仪扫描患者口腔获取数字化印模数据；
将数据通过网络处理，直接传导到义齿制作中心的计算机，经图像化处理后形成数字模型；
通过软件对数字模型进行分析、设计，同时完成数字模型和数字牙冠，然后将数字模型和数字牙冠分别发送至3D模型打印机打印树脂模型，氧化锆切削设备切削氧化锆冠；
完成烧结的氧化锆全瓷冠在3D模型打印的树脂模型进行修整确认，最终加工完成终义齿。

3.1 规避传统印模造成的形变、误差

以硅橡胶印模材料为例，硅橡胶进入口腔到固化，会造成基牙周围软组织的压迫、塌陷。而在取出硅橡胶时会施加较大力量，将导致阴模的变形，该永久变形率为0.2%～0.3%。其次，硅橡胶从口内取出后仍会有聚合反应，最终出现0.05%～0.1%的收缩率。此外，印模材料还受温度、手套、消毒等影响。翻制模型过程中，石膏固化将产生纯膨胀现象，膨胀率约0.085%，石膏的晶体大小为12～25µm，形状呈棱柱状或不规则性针状，因此石膏材料的精细结构复制能力较差[7]。由此可见，数字化口内扫描技术实现从口内牙列到数字化牙颌模型的直接转化，避免印模制取、传递和灌制石膏模型过程中的误差，使修复体制作更高效、更快捷。

3.2 简化程序，降低材料损耗

两种不同的制作流程可以发现：①传统印模通过印模材料与石膏制作修复体，相较口内扫描仪建立虚拟信息制作修复体而言，前者产生更多的资源浪费与医疗垃圾。②医师在传统印模过程中出现脱模，或基牙边缘记录不清、模糊，有经验的医师会当场发现并重新取模；
但经验不足的医师则会直接送到义齿制作中心才发现，甚至有些模型待灌注阳模后才决定是否需要重新取模。这期间花费的时间，精力及医疗垃圾都是巨大的，同时也造成医患、医技间的矛盾丛生。③口内扫描仪则通过现场采集数据，电脑显示医师牙体预备情况，并给予建议和意见。再通过网络直接传到义齿制作中心，在如今倡导节约能源的背景下，真正做到简化程序，降低损耗。④传统印模和灌注后的石膏模型往往需要通过人工运输到义齿加工中心，在运输过程中石膏模型可能发生磕碰、损伤，导致模型变形影响到修复体的边缘密合性，而使用口内扫描技术将印模通过数据的形式发送到义齿加工中心，则可以很好地避免这一潜在的问题。

3.3 减少污染，阻断转染途径

医师从患者口内取得印模，直接或翻制成石膏模型后送往制作中心，这些牙科模型会受到患者的唾液、血液等污染，隐藏有病毒、细菌等，因此必须对这些物件进行消毒、灭菌及清洁处理，避免医患技三方间可能形成的交叉感染。整个处理过程却是时间、精力、成本等的浪费，而口内扫描仪的应用，只需处理扫描头，真正做到充分利用信息化手段，最优化的实现资源分配，尽可能的减少资源浪费，阻断感染途径。

3.4 多项性能优于传统印模

Koulivand等[8]研究发现，经数字化口内扫描制作的修复体，其内冠密合性和冠边缘密合性上均优于传统印模技术。Berrendero等[9]发现，由于传统印模制作过程涉及到材料的聚合收缩、硬石膏的膨胀系数、制作代型时的切削磨损等造成的误差，以至避开了这些影响因素的经口内扫描仪处理制作的修复体，在边缘密合性、邻接关系等方面均优于传统印模技术。此外，使用口腔扫描仪对存在较大组织倒凹或因牙周病难以使用传统印模的患者而言，数字化口内印模技术可显示明显的优势。在数据的储存、统计和查找方面，由于传统印模方法翻制的石膏模型占据大量空间、容易丢失，需要查找时还要翻箱倒柜，更显示了数据化采集的优势[10]。

3.5 有助于走出“医技关系障碍”困局

医技关系障碍指义齿制作过程中，由于医技间信息的传递不畅、不及时或无法传递等原因，导致双方互不理解、工作质量下降的现象，严重者将影响正常的义齿制作和临床医疗服务[11]。由此可见，及时的沟通是走出医技关系障碍困局的关键，这也是数字化口内扫描技术应用的优势之一。医师牙体预备的正确与否，有无倒凹等问题经扫描后可以在电脑上直接可视。还可以通过数据云平台处理，医师进行数据上传，技师及时下载，双方进行设计方案的沟通确认，医师甚至可以在物料订单线上实现实时追踪，这种及时化、远程化、可视化及便捷化的沟通形式，为医技融洽打下良好的基础。

口内扫描仪收集的数据精度会受患者的一些个人因素影响，如患者张口受限致使扫描头难以进入口内，或扫描期间患者头部移动频繁，口内唾液量多，舌部的活动度大等，这就需要操作口扫的人员能熟练而有经验的操作。由于目前市面上口内扫描仪的品牌很多，各家医院或诊所配备的也不尽相同，因此，义齿制作中心或口内扫描仪生产厂家，均有安排相应品牌的经专业培训并考核通过的技术人员，在现场对患者进行口内扫描操作。而在此期间，口腔修复医师可以虚心的向技术人员学习，反复操作，甚至可以参加厂家举办的培训班，得以熟练掌握各自科室配备的口内扫描仪的技术原理和操作特点，总结出能采集患者口内精确数据的经验，为患者带来更舒适、更高效的诊疗体验，更为构建医、患、技之间和谐的沟通交流提供良好的保障。

数字化口内扫描技术通过在临床获取患者口内数据，再将信息数据进行传输储存，之后使用相关软件分析处理后制作出所需的修复体或配件，且获得的数据可以与CBCT数据相结合，使得数字化口内扫描模型和计算机辅助设计技术与辅助制作有机的结合起来。目前，数字化口内扫描技术的临床应用在国内仍处于起步发展阶段，不稳定的黏膜形态会增加数据拼接处理的难度、全牙列扫描精度有待提升、消毒次数对扫描的精度影响不明、大部分的口内扫描头尺寸偏大、口内扫描技术应用范围较局限等问题尚未解决。但数字化口内扫描技术相对于传统印模技术提高了患者的舒适度，简化了临床操作流程，具有较高的扫描精度。虽然传统印模技术在技术原理方面存在一些局限性，还不能完全被取代，但数字化口内扫描的效率、稳定性和可重复性高，具有明显的优势。相信在不久的未来，数字化口内扫描技术将成为口腔医学中重要的诊疗流程和必要手段。

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