选择2015年7月至2016年8月就诊于北京大学口腔医院修复科, 要求进行前牙美学修复的患者12名。纳入标准:以多颗前牙美观欠佳为因就诊, 且伴有牙周软组织形态不良(包括牙龈曲线不协调、龈缘位置不对称、露龈笑等), 要求采用瓷贴面或全瓷冠进行前牙美学修复, 具备完全自主的行为能力和表达能力, 能配合进行问卷调查。排除标准: 不存在牙周软组织形态不良的问题, 不具备完全自主行为能力和表达能力, 不宜以固定修复方式进行前牙修复。本研究开始前经过北京大学口腔医院生物医学伦理委员会审查批准(PKUSSIRB-2015-23084), 参与研究的患者均签署知情同意书。

口内扫描仪(3Shape TRIOS)购自丹麦3Shape公司, CEREC Omnicam口内扫描仪和三维面部扫描仪(FaceScan)购自德国3DShape 公司, 单镜头反光数码相机(CanonEOS 60D, 配 EF 100 mm f /2.8 L IS USM 微距镜头, MR-14EX Ⅱ 微距环形闪光灯)购自日本Canon公司, 计算机(CPU Intel CoreTM i73770, 内存8 G, GPU NVIDIA GeForce GT 630, 显存2 G)购自美国Dell公司, 三维打印机Perfactory DDP购自德国Envision TEC GmbH公司。研究所用软件3Shape Dental System 2015为丹麦3Shape 公司产品, Geomagic Studio 2013为德国Geomagic公司产品, Adobe Photoshop CC 2014为美国Adobe公司产品, IBM SPSS Statistics 20为美国IBM公司产品。

1.3.1 数字化三维数据收集和整合

对12名患者按照美国美容牙科协会(American Academy of Cosmetic Dentistry, AACD)病例摄影要求采集临床照片, 并采用口内扫描获取牙列及牙龈三维数据, 采用面部三维扫描仪获取面部三维数据。采用本课题组既往相关研究所建立的方法^[2], 将上述3种数据进行整合, 获得微笑状态下面部软组织和牙列的三维数字模型, 完成修复前患者唇、齿、龈关系的三维记录。

1.3.2 数字化美学分析与美学设计

对患者的前牙美学问题进行综合分析, “ 白色美学” 方面, 分析静息时上颌中切牙在唇下的暴露量、微笑时上前牙切端连线与下唇曲线的关系、上中切牙牙冠宽长比及上前牙正面观宽度比等^{[3, 4, 5, 6]}; “ 粉色美学” 方面, 分析上前牙龈缘水平位置的高低/对称程度、龈乳头高度及微笑时牙龈显露程度等^{[7, 8, 9]}。在单纯美学修复原则和“ 粉白美学” 设计原则指导下^[10], 应用3Shape软件中的临时冠模式设计修复体。分别对患者进行两种美学设计:仅考虑“ 白色美学” 及综合考虑“ 粉白美学” , 得到两组三维牙列图像, 并将其与患者微笑时面部软组织图像配准(方法同前), 分别采用两种设计方案获得患者修复后各自三维唇、齿、龈面部效果模拟图。

1.3.3 患者满意度评价及治疗方案选择

向患者展示两种数字化美学设计的三维牙列图和三维面部效果图, 并阐述具体治疗方法, 以调查问卷的方法分别记录患者对两种美学设计的满意程度, 按A(效果良好)、B(可以接受)、C(效果不佳)3个等级进行评分, 并由患者自主选择治疗方案, 采用IBM SPSS 20.0软件进行统计学分析。本研究的统计量为配对试验设计的计数资料, 因此采用 McNemar-Bowker 检验, 双侧检验, P< 0.05认为差异有统计学意义。

1.3.4 牙周手术及修复过程

选择方案二(即综合考虑“ 粉白美学” 设计)的患者将接受修复前牙周手术, 改善不良牙龈形态, 使之与未来修复体协调。其治疗过程如下:

1.3.4.1 牙周手术 牙周手术准备包括, 将三维牙列治疗效果模型通过三维打印机加工成诊断模型并打印手术导板, 术前应按照牙周治疗的原则尽可能消除牙龈炎症, 根据“ 生物学宽度” 原则^[11]及“ 粉白美学” 设计原则^[12]实施手术, 手术要点如下:(1)切口设计:根据手术导板精准定位手术切口, 确保术后龈缘与邻牙相协调, 做内斜切口, 彻底刮治平整根面, 针对解决露龈笑的前牙美学牙冠延长术, 术后龈缘应与上唇的笑线基本一致; (2)骨成形:翻开龈瓣后, 利用手术导板再次指示, 兼顾中切牙、侧切牙、尖牙的牙龈协调关系后, 进行准确的骨切除和骨成形, 另外, 前牙区域骨处理要协调好唇侧和邻间骨嵴顶高度关系, 同时, 前牙根间纵沟应符合生理外形, 使未来附着其上的牙龈表面与牙齿长轴成45° 角, 以利于菌斑的自我清洁; (3)龈瓣处理:骨处理后应将龈瓣复位观察, 并做适当的修整使龈瓣厚度适宜, 通常采用牙间间断缝合法将龈瓣复位于牙槽嵴顶水平, 必要时可配合水平或垂直褥式缝合, 牙周塞治剂塞治, 维持龈瓣稳定^[12], 术后1周拆线, 维护口腔卫生。

1.3.4.2 修复过程 牙周手术4周后进行初步基牙预备, 应用三维打印的诊断模型三维打印制作临时冠, 根据龈乳头生长情况及牙龈位置, 结合患者的要求和建议多次调整临时冠, 直到修复效果满意; 12周时, 组织充分愈合、龈缘位置基本稳定, 精修, 聚醚橡胶取模, 灌注硬石膏模型, 用CAD /CAM 系统(CEREC, Sirona 公司, 德国)扫描工作模型及修复效果满意的临时冠外形, 使用Biogenic Copy设计模式完全复制临时冠形态作为最终修复体设计, 用Ivoclar e.max CAD 瓷块加工出全瓷修复体, 临床试戴, 粘接; 长期随访修复效果。

患者对两种美学设计的评价见表1, 经过统计分析发现, 患者对综合考虑“ 粉白美学” 的设计满意度更高(P< 0.05)。选择修复前牙周手术改善软组织形态的患者有8位, 4位患者因时间、费用等综合因素选择暂不解决“ 粉色美学” 缺陷。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 患者对两种数字化美学设计的效果评价 Table 1 Evaluation of 3D digital dental design (consideration of white esthetics/comprehensive consideration of white-pink esthetics) 3D digital dental model (consideration of white esthetics) 3D digital dental model (comprehensive consideration of white-pink esthetics) Total A B C A 1 0 0 1 B 3 1 0 4 C 5 1 1 7 Total 9 2 1 12 A, good; B, acceptable; C, poor; 3D, 3-dimensional.

表1 患者对两种数字化美学设计的效果评价 Table 1 Evaluation of 3D digital dental design (consideration of white esthetics/comprehensive consideration of white-pink esthetics)

患者, 女, 34岁, 十年前于外院行上前牙烤瓷熔附金属全冠修复, 2015年9月修复体脱落, 于外院制作临时冠, 未粘接, 牙龈红肿, 上前牙牙龈曲线不协调, 左、右上前牙龈缘位置不对称(图1)。2015年10月以“ 上颌前牙牙冠及牙龈美观欠佳” 为主诉, 于北京大学口腔医院修复科就诊, 检查发现右上中切牙残冠, 牙体组织大面积缺损, 断面位于龈上约1 mm; 左上中切牙、侧切牙预备体外形可见树脂充填物, 临时冠边缘不密合, 可探及悬突, 右上侧切牙树脂贴面, 临床冠较短。按照前述方法对患者进行口内扫描和口内数码摄影, 以及面部三维扫描, 将牙列数据和面部扫描数据配准、整合后, 得到微笑状态下面部软组织和牙列的三维数字模型(图2)。

在 3Shape Dental System 2015软件中进行美学分析, 并参照前牙美学参数及“ 粉白美学” 设计原则^{[10, 13]}, 提供仅考虑“ 白色美学” (方案一, 图3、4)及考虑“ 粉白美学” (方案二, 图5、6)的修复方案。向患者展示美学分析示意图及两种修复方案的对应虚拟预测效果图, 患者在评价两种方案后选择方案二, 即修复前牙周手术矫正牙周软组织形态不良, 再行美学修复。将方案二的数字化三维牙列通过三维打印加工成诊断模型, 再次对修复方案进行沟通和确认(图7), 同时三维打印牙周手术导板指导上前牙美学牙冠延长术(图8)。利用三维打印的手术导板精准控制手术切口(图9), 手术过程如1.3.4所述(图10), 术后4周, 牙龈形态逐渐恢复中(图11), 利用上述诊断模型口内翻制临时冠并不断调整至效果满意, 术后16周, 牙龈形态及边缘基本稳定(图12), 修复科精修预备、排龈(图13)、取印模, 用前述方法完全复制临时冠外形至最终修复体, 并在合架上利用个性化切导盘进一步精细调整咬合, 戴冠(图14、15), 效果与考虑“ 粉白美学” 的设计(图6)预测基本一致, 1个月复查, 牙龈健康、稳定, 牙龈曲线协调, 龈缘位置对称, 软组织形态与修复体协调自然(图16)。