牙列缺失会严重损害患者的咀嚼、发音、美观与生活质量。全国口腔健康流行病学调查显示，尽管我国65~74岁年龄组的无牙颌率由2005年的6.82%下降至2015年的4.50%[1-2]，但随着社会老龄化进程的加剧，老龄人口数量增长，无牙颌病例仍在增多。研究已证实，种植覆盖义齿能显著提高患者生活质量，增加义齿稳定性、咀嚼功能以及舒适度。2002年McGill共识提出将下颌2枚种植体支持的覆盖义齿作为无牙下颌修复的基本标准[3]。种植覆盖义齿的种植体通常位于下颌前牙区[4]，导致支持中心偏近中，与功能咬合时偏远中的负荷不匹配，因此在种植修复的新时代，有必要探索与之匹配的新型人工牙𬌗型。常规𬌗型设计的总义齿由后牙承担正中咬合接触，排牙时前牙区在正中咬合无接触或仅有轻接触，伴随人工牙磨耗，种植覆盖义齿在戴牙后前牙区也逐渐形成面式咬合接触。这些临床观察提示，无牙颌患者前牙区也能承担一定的咬合负荷。另外，正畸治疗应对侧切牙先天缺失或尖牙高位阻生时，在治疗策略中常采用引导上颌第一前磨牙近中移动至正常牙列尖牙位置的设计[5]。上颌第一前磨牙与下颌尖牙有正中咬合接触，同时可承担尖牙原有的工作侧侧方𬌗引导功能。在遵循组织保健、美观、咀嚼功能原则的前提下，本研究提出了一种新的种植覆盖义齿𬌗型设计，旨在充分利用下颌前部种植体和上颌骨尖牙支柱区的支持能力，将上颌尖牙舌侧参考前磨牙改形，与下颌尖牙形成正中咬合接触，同时兼顾前伸、侧方𬌗平衡。通过临床试用初步评估了咬合接触面积，咀嚼效率，患者对美观、发音及满意度的主观评价，以及剩余牙槽嵴受力情况。
1 资料与方法
1.1 研究对象
2023年12月至2024年12月于北京大学口腔医院修复科招募5例符合标准的无牙颌患者。纳入标准：(1)上下颌牙列缺失，计划行上颌全口义齿、下颌种植覆盖义齿修复；(2)全身健康状况良好，无种植外科手术禁忌证；(3)下颌剩余牙槽嵴条件允许植入2颗种植体；(4)愿意参与研究并遵守研究方案。排除标准：(1)Ⅲ类无牙颌颌骨关系者；(2)患有严重影响骨结合或软组织愈合的系统性疾病(如有未受控制的糖尿病、骨质疏松症、头颈部放射治疗史等)者；(3)存在神经肌肉功能障碍、严重心理精神问题、严重口干症或其他可能影响义齿适应与功能评价的口腔黏膜病变者[6]。同期在北京大学口腔医学院在读研究生中招募完整牙列志愿者45例。本项研究为前瞻性研究，研究开始前已经北京大学口腔医院生物医学伦理委员会审查批准(PKUSSIRB-202054035)，所有受试者均在入组前签署知情同意书。
1.2 集中𬌗型种植覆盖义齿的𬌗型设计与制作参数
本研究传统𬌗型的制作采取半解剖式人工牙，牙尖斜度约为20°，保留大致解剖形态的同时相对于天然牙降低了牙尖斜度。排牙过程遵循以下原则：(1)人工牙的排列位置在垂直方向上应尽量靠近牙槽嵴顶，将作用力点、作用力方向尽量位于上下颌牙槽嵴顶连线上；(2)前牙形成浅覆𬌗、浅覆盖，正中𬌗前牙不接触；(3)形成适宜的𬌗宽容度；(4)建立正中𬌗、侧方𬌗和前伸𬌗平衡；(5)后牙排列形成正常的覆𬌗、覆盖关系；(6)上颌两侧后牙颊尖与尖牙牙尖相连，形成补偿曲线，两侧同名后牙颊、舌尖相连，形成横𬌗曲线，下颌后牙形成与之匹配的Spee’ s曲线与横𬌗曲线。
在此基础上，本研究对集中𬌗型种植覆盖义齿设计进行了改进：(1)上颌尖牙功能化改形：在保留上颌尖牙唇面轮廓与穿刺功能的基础上，参考上颌第一前磨牙形态改形，颊尖斜度设定约11°，舌尖斜度约12°，以便侧方𬌗时与下颌尖牙牙尖形成引导；增加舌面窝，以便形成正中咬合接触，与下颌尖牙接触面积范围占据上颌尖牙近远中径的3/5，长度约为5.0 mm。降低上颌尖牙近中边缘嵴和𬌗面近中颊、舌斜面斜度，维持平衡𬌗：侧方𬌗运动时，在工作侧共同引导，在平衡侧不形成𬌗干扰; 前伸𬌗不形成𬌗干扰，并可保证一定的近远中向长正中自由度。(2)下颌尖牙支撑结构强化：通过下颌尖牙近中调磨减径，增强下颌尖牙的牙尖斜度与远中边缘嵴，牙尖斜度调整至约为38°，远中牙尖嵴宽约1.5 mm，长约4.5 mm，长度占下颌尖牙近远中径约2/3，形成与上颌改形尖牙相匹配的“下窄长嵴上宽沟”的正中咬合接触区，并共同构成侧方运动的工作侧引导斜面。(3)前牙区多牙共同引导：对下颌切牙及下颌尖牙近中减径处理，在前伸与侧方运动时实现多牙共同引导。(4)动态𬌗平衡的维持：通过精细设计尖牙区的尖窝形态，确保在前伸与侧方𬌗运动中仍保持多点接触，维持义齿的动态𬌗平衡。
1.3 修复过程及初步试用效果评价
为每位受试者按常规流程制作一副传统𬌗型的上颌总义齿及下颌种植体覆盖义齿，随后对义齿蜡型修改形态，使用三维点激光扫描仪(3Shape D2000，3Shape，丹麦)精准获取牙弓形态，生成高精度三维点云数据。将数据导入CAD软件(3Shape Dental System 2020，3Shape，丹麦)进行三维模型重建并完善数字化设计。最终，将设计文件导入五轴数控切削设备(Organical Changer 20，R+K，Organical CAD/CAM GmbH，德国)，使用树脂盘切削出集中𬌗型义齿人工牙列，并常规装胶完成义齿制作。
本研究采用交叉设计，戴牙时同时提供传统𬌗型和集中𬌗型义齿，受试者被随机分配至两组：一组按传统𬌗型-集中𬌗型顺序试戴调改(n=3)，另一组按集中𬌗型-传统𬌗型顺序试戴调改(n=2)。随机化序列由一位独立研究人员通过计算机生成随机数字表完成。所有受试者按照分组设计依次戴用两副义齿，依照常规诊疗程序进行复查随访，复诊时按分组设计依次调改两副义齿，直至患者主诉无不适，且医师临床检查确认义齿功能稳定后，从咀嚼功能、患者主观评价与组织保健三个维度进行定量与定性评估，本研究的5名患者戴牙后随访观察期(最短、中位数、最长)分别为6、8、12个月。
咀嚼效率：采用双色口香糖作为测试材料[7-8]。受试者取坐位，分别以左、右侧各单侧咀嚼20次。咀嚼后的样品经干燥后，置于透明自封袋中压制成厚度为1 mm的薄片并进行扫描。扫描图像导入ViewGum软件，分析其颜色混合均匀度。该软件输出的原始测量值与颜色混合均匀度及咀嚼效率呈负相关(数值范围为0至1，数值越低表示混合越均匀)。为便于直观评价，将原始值转换为0~100分的咀嚼效率得分(100分为满分)，从而实现定量分析。每张图像重复处理3次，最终取平均值作为该样本的咀嚼效率得分。预实验与校准：为建立咀嚼效率的参照基准，采用标准化流程，依次测量健康志愿者咀嚼0~20次(以2次为增量)的数值，并绘制咀嚼效率-次数关系标准曲线。将志愿者咀嚼20次时所对应的咀嚼效率得分，定义为完整牙列的正常咀嚼效能参考值。
咬合接触面积：采用数字化虚拟咬合纸法，将获取的上下颌牙列三维模型导入Geomagic Wrap(3D Systems，美国)。对下颌牙列模型进行“抽壳”处理生成“虚拟咬合纸”模型，并与上颌牙列模型进行布尔(Boolean)相交运算，获取咬合接触区域的三维数据，计算该相交区域朝向下颌一侧的曲面面积，即为咬合接触面积。
患者满意度: 参考适用于无牙颌患者的口腔健康影响量表(oral health impact profile for edentulous patients, OHIP-EDENT)对患者的满意度进行评估，量表涵盖以下3个维度：美观效果、发音功能及佩戴舒适度。由患者根据自身感受对每一项进行评分，0分代表“完全不满意”，10分代表“完全满意”。
1.4 有限元分析
使用三维点激光扫描仪对传统𬌗型与集中𬌗型上下颌义齿进行扫描，获得高精度的三维点云数据[9]。随后用Geomagic软件处理，重建三维体结构。将数据导入Abaqus(Dassault Systèmes，法国)软件中，通过几何修复和曲面重构处理，建立可供分析的三维实体模型。上颌义齿模型被赋予相应的聚甲基丙烯酸甲酯树脂(polymethyl methacrylate, PMMA)线弹性材料属性并进行网格划分，通过设置“绑定”与“面面接触”关系模拟其力学相互作用[10]。根据既往文献中对下颌全口义齿在各种功能状态下的应力值的测量[11-12]，考虑全口义齿的咀嚼特点，选择在后牙区每颗后牙垂直于𬌗平面施加10 N的载荷。根据前牙区与后牙区的牙槽嵴承托区的面积比，在每颗尖牙增加5 N的垂直向载荷，分析对比两种𬌗型对上颌骨剩余牙槽嵴的应力分布。
1.5 统计学分析
使用Microsoft Excel 2019进行数据录入与管理，使用SPSS 27.0进行统计分析，使用K-S检验及Levene检验验证数据的正态性及方差齐性，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，不符合正态分布的计量资料以M (P25, P75)表示，由于样本量较小(n=5)，组间比较采用非参数Wilcoxon符号秩检验，P < 0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
图1 集中𬌗型全口义齿的咬合接触分析Figure 1 Occlusal contact analysis of the complete denture with the centralized occlusal scheme A, centric occlusion, color bar representing the interocclusal distance, with green indicating larger gaps and red indicating closer contact; B, centric occlusion; C, protrusive balanced occlusion; D, lateral balanced occlusion (left as working side); E, lateral balanced occlusion (left as balancing side); B-E color bar representing the interocclusal distance, with red indicating larger gaps and blue indicating closer contact. |
通过双色胶姆糖法测定咀嚼效率，数字化虚拟咬合纸法计算咬合接触面积，初步定量分析结果揭示了两种𬌗型的差异。预实验建立了正常参照，完整牙列志愿者的咀嚼效率得分与咀嚼次数呈线性正相关。咀嚼20次时完整牙列的咀嚼效率得分平均为(70.21±8.36)分。在此基础上，临床测试表明，采用传统𬌗型的种植覆盖义齿患者咀嚼效率得分为29.64 (26.03, 35.30)分，其咀嚼效率仅恢复至完整牙列的4 2.21% (37.07%, 50.28%)。与其相比，新型集中𬌗型展现出更大的优势，其咬合接触面积较传统𬌗型设计提升了21.22% (17.48%，26.01%) (图 2A、B)，咀嚼效率提升至38.71 (30.70, 41.49)分，较传统𬌗型提高了21.87% (17.51%, 24.18%) (图 2C)，达到正常牙列水平的55.13% (43.73%, 59.09%)。
图2 集中𬌗型与传统𬌗型的咬合接触面积及咀嚼效率比较分析Figure 2 Comparative analysis of occlusal contact area and masticatory efficiency between the centralized and conventional occlusal schemes A, distribution of occlusal contact points in the conventional occlusal scheme; B, distribution of occlusal contact points in the centralized occlusal scheme; occlusal contact points on the maxillary dentition are shown in blue; C, quantitative comparison of masticatory efficiency between the two occlusal schemes for 5 patients. *P < 0.05. |
本研究也评估了患者满意度指标，集中𬌗型义齿整体满意度评分为9.0 (9.0, 9.0)，与传统𬌗型义齿相近[8.5 (8.0, 9.0)]，差异无统计学意义(P>0.05)。此外，两种𬌗型在发音[集中𬌗型: 10.0 (9.5, 10.0); 传统𬌗型: 10.0 (9.0, 10.0)]、形态美观[集中𬌗型: 9.5 (9.0, 10.0); 传统𬌗型: 9.0 (9.0, 10.0)]、佩戴舒适度[集中𬌗型: 9.5 (9.0, 10.0); 传统𬌗型: 9.5 (9.0, 10.0)]三方面的评分均较为接近，统计结果显示其差异无统计学意义(P>0.05)。
为探究新型集中𬌗型与传统𬌗型在生物力学响应上的差异，本研究对两种模型模拟在后牙区施加咀嚼负荷时，比较两种不同𬌗型对上颌颌骨应力分布的影响, 发现集中𬌗型在尖牙区增加了正中咬合接触，也相应增大了前部牙槽嵴的受力，向近中扩大了义齿承托区域的范围(图 3)。
3 讨论
本研究尝试一种适用于牙列缺失种植覆盖义齿的新型𬌗型，并初步评估其在咀嚼效率、咬合接触面积及患者满意度等方面的表现。
𬌗型是指基于天然或改良的解剖式/非解剖式牙所形成的咀嚼面形态与设计, 𬌗型设计影响全口义齿的临床性能与患者满意度[13-14]。在传统全口义齿中，双侧平衡𬌗是最主要的𬌗型，其采用解剖𬌗面人工牙，力求在正中𬌗与侧方𬌗时达成最大范围的接触，此后又衍生出多种改良设计，其中舌侧集中𬌗在牙槽嵴吸收患者中修复效果优于其他方案[13, 15-17]，该设计在维持美学与食物穿透性的同时，兼顾了非解剖式牙的力学优势。针对重度牙槽嵴吸收患者，徐军[18]又提出长正中𬌗概念，通过增大咬合宽容度，有效减少了侧向力。然而，上述𬌗型设计与研究结论均基于黏膜支持式总义齿得出，种植覆盖总义齿有自身的特点。目前，针对无牙颌患者尤其是种植覆盖义齿的𬌗型选择，临床决策仍多依赖于经验与偏好，缺乏明确的循证依据，确定种植覆盖义齿的最优𬌗型是临床面临的挑战。既往研究关于种植覆盖义齿的𬌗型选择结果不尽相同。例如，Rocha等[6]的随机交叉试验显示，舌侧集中𬌗与双侧平衡𬌗在咀嚼效率上无显著差异；而另一项研究则表明双侧平衡𬌗能提供更优的功能性结果(咬合力、咀嚼效率)和患者满意度[19]。这种不一致性正凸显了在该领域尚未形成共识。
鉴于以上原因，并充分考虑到种植覆盖义齿其种植体-黏膜混合支持的特殊生物力学环境，本研究在经典双侧平衡𬌗的基础上，提出了以尖牙区改型为核心的优化设计。尖牙位于前牙、牙弓转角、后牙区的中心位置，在此处有相对可靠的下颌种植体支持及上颌骨尖牙支柱支撑能力，新的𬌗型设计在此处集中承担正中咬合支撑及侧方引导功能，因此命名为“集中𬌗型”。其目的在于，在维持义齿整体𬌗平衡的前提下，在尖牙区增加咬合接触面积，通过将功能负荷更有效地导向种植体支持中心，以期提高咀嚼效率。
在本研究的有限样本中，观察到集中𬌗型在提升咀嚼效率方面展现出积极的趋势。这一功能优势与咬合接触面积的量化提升密切相关，集中𬌗型组的咬合接触面积增加的中位数为21.22% (17.48%，26.01%)，咀嚼效率较传统𬌗型相应提升幅度为21.87% (17.51%, 24.18%)。从生物力学角度分析，原本由后牙区游离黏膜区域独自承受的负荷，也相应由下颌种植体和上颌前部剩余牙槽嵴分担。在有限元分析中，集中𬌗型虽在尖牙区增加了咬合接触，但在适当控制𬌗力的前提下，并未导致上颌前部牙槽骨的应力显著升高。考虑到后牙区游离缺失，黏膜让性导致的基托下沉会比下前牙种植体支持区明显，因此有必要在临床定期复查调𬌗，避免尖牙区形成过重的咬合接触，增大上颌前部剩余牙槽嵴受力导致的牙槽嵴迅速吸收。此外，在发音、佩戴舒适度等主观评价维度，新𬌗型未引发患者评价的显著差异，表明新𬌗型设计在获得咀嚼功能增益的同时，并未引入额外的适应性问题，具备临床应用潜力。本研究采用随机交叉设计，利用自身作为对照，旨在控制个体差异所引入的混杂偏倚。为评估交叉设计中潜在的顺序效应，本课题组比较了不同干预序列组间在咀嚼效率、咬合接触面积等指标上未观察到明显差异，初步结果表明，顺序效应在本研究中不影响主要结论。
需要指出的是，作为一项可行性研究，本结论存在一定的局限性。首先，有限的样本量虽通过交叉设计在一定程度上提升了统计效能，但仍可能导致检验力不足，小样本也限制了研究结论的外推性，其临床普适性尚需在更大规模的异质人群中得到进一步验证；其次，当前随访观察时间较短，主要反映修复体的短期疗效与安全性，尚不足以全面评估该𬌗型设计长期的临床效果与生物力学稳定性，尤其值得关注的是，尖牙区新增的咬合接触在长期功能负载下对下颌种植体周围骨组织与上颌前部牙槽嵴的潜在影响，仍需通过长期观察进一步明确。因此，本研究结论应被视为初步的探索性的，未来将开展大规模、多中心的前瞻性队列研究，设置不少于3年的随访期，除咀嚼功能外，重点纳入种植体存留率、边缘骨水平变化及上颌前部牙槽嵴形态变化的纵向影像学数据，从而系统评估该𬌗型设计的长期生物相容性与临床可靠性。还需指出的是，本研究的新𬌗型设计主要针对Ⅰ类或Ⅱ类颌骨关系，由于Ⅲ类颌骨关系的力学环境，为避免上颌前部剩余牙槽嵴过大受力，此𬌗型可能无法适用。
本研究通过有限元分析，对集中𬌗型的生物力学特性进行初步探索。为便于分析，模型中设置了以下简化条件：首先，将上颌全口义齿简化为均质、各向同性的PMMA连续体，并假设义齿基托与黏膜支持组织之间为完全绑定接触，以聚焦于力在整体结构中的传递路径；其次，咬合力简化为垂直向静态载荷，这一设定基于一个理想的双侧平衡咀嚼模式，即侧向力在理论上可相互抵消，但这无法完全模拟真实的动态咀嚼循环；再次，颌骨等生物组织被简化为线弹性材料，虽便于计算，却无法模拟其在长期力学负载下的黏弹性行为及牙槽嵴的适应性改建。因此，上述简化处理进一步明确了本分析的探索性定位，其结果主要用于揭示力学趋势而非提供精确数值，需要后续构建更接近生理条件的模型进行深入研究。
综上所述，本研究尝试一种适用于牙列缺失种植覆盖修复的新𬌗型，并进行了初步临床应用和分析，发现新𬌗型设计可相应提高咬合接触面积及咀嚼效率，为后续开展大规模、长期随访的临床试验提供了关键的初步参数与理论依据，未来本课题组将进一步完善设计，广泛验证，最终实现临床转化应用，以改善无牙颌患者的修复效果。
