椅旁数字化美学修复——刘峰主任医师

浏览量:2307   发布日期:2014-12-01

 

数字化修复已经成为口腔修复的重要发展方向。目前,数字化修复已经占据口腔修复中的很大部分,相信在不久的将来,绝大部分的口腔修复体都可以通过数字化的手段制造出来。

 椅旁数字化修复是数字化修复中的重要组成部分,具有速度快、效率高、椅旁一次完成的优势,一直被很多临床医师认为是最理想的修复形式。椅旁数字化修复从上世纪70年代起至今,已经有40多年的历史。了解这一技术的历史发展和未来方向,是准确掌握这一技术形式的重要基础。

 

目前常见椅旁数字化修复系统简介

 

CEREC系统

使用CEREC AC系统成功制作一件修复体涉及多个临床过程,包括病例的选择、材料的准备、口腔环境控制、正确应用CAD/CAM系统、图像的采集与分析、修复体的美学设计和完成以及粘接固定。总的说来,CEREC系统大致分为取像系统、CAD系统、CAM系统3个方面。

 

取像系统 CEREC AC系统的摄像头能自动检测正确的曝光,因此口腔医师不需按照相按钮或操作脚踏开关,系统会自动捕捉清晰图像后释放快门。扫描牙齿的扩展焦距为14mm,这允许摄像头可根据需要停留在牙齿上,同时对牙尖和牙齿的边缘进行成像。此功能可将必要的信息保存在一个图像中,而非多个图像中,从而保证了最佳光学影像。

 

CEREC AC蓝光成像系统使口腔医师能够制作更高分辨率的虚拟模型,并且更接近于技工室成像水平。采用同一或相似的材料,CERECAC系统制作出的修复体在适合性和边缘精确度上与技工室水平相当。CEREC短波蓝光图像非常精确,不仅适用于单冠,也适用于多张图像采集及多个单位桥的制作。西诺德公司正采用一种反光膜粉末来优化蓝光的成像水平,该粉末应用便捷且很轻,可轻松地用水冲洗干净,几乎对治疗区无污染。

 

CAD系统 CEREC AC系统一旦获得修复区图像,口腔医师可以向近中或远中移动相机以获取相邻牙齿的图像以构建虚拟模型。通过5颗或更少的牙齿图像可以在不到20秒的时间内构建一个5个牙齿象限模型。由于软件的升级,全牙列图像可以在60~90秒内获得,对颌牙也只需数秒钟获得,无法使用的信息将被自动舍弃。

 

CEREC AC系统以两种方式与对颌牙做咬合关联。一种是扫描已预备的基牙和对颌牙的咬合记录,利用计算机内储存的面形态模型和计算咬合关系而设计成像,这样就不需要对颌牙的扫描图像。另一种是分别扫描上下两个对颌牙列,然后获取对应颌弓的闭口正中位颊侧图像。将取像镜头平行于闭合牙列的颊面,一个或两个颊面的图像就能用软件将患者的闭合正中位咬合关系精确地关联,确定上颌牙列和下颌牙列的虚拟模型,确保修复体能够与患者的咬合关系相适应。

 

CEREC AC软件具有的“生物再造”模式能自动地确认现存的结构,并且能以患者不同的牙齿形态为基础重建咬合面,医师可根据不同患者的需要,通过生物再造构建牙齿模型;“复制”功能也就是一种复制、粘贴功能,能够复制预备体处理前图像或蜡型;“镜像”功能是复制对侧同名牙齿,通过反光镜的原理创建对称的镜像图像。

 

CAM系统 CEREC研磨单元包括紧凑型CEREC3和高端CEREC MC XL。CEREC3简洁、实用,价格低,但只能用于单颗义齿修复;CEREC MCXL具有精确、快速、低噪及友好用户界面等特性,适用于单牙或桥体制作。

 

无论采用哪个研磨单元,医师选择好了与患者牙列匹配的瓷块,就可以开始使用机床进行研磨,并且在10分钟内完成全冠轮廓的制备。这种使用水溶性润滑剂的机床在连续水冷喷雾下,以间断接触程序打磨出修复体的最终形状,而且对陶瓷块修复体的破坏最小。机床使用两个车针(一个是圆锥状,另一个是平头状)对修复体进行三维打磨和精修。

 

在研磨完成后,口腔医师检测其适合性,用车针和橡皮轮打磨并抛光陶瓷表面,以消除其瑕疵,然后可以用浸渍金刚石粉的硬毛刷制作出“湿润外观”表面。另外,医师也可以在12分钟甚至更短的时间内进行染色和上釉,正确上釉应当不会影响修复体的咬合。如果患者的牙齿存在斑点、裂隙或多层色,口腔医师可以采用单色块通过染色上釉制作出与患者牙齿颜色相似的修复体,也可以采用多层色瓷块模拟天然牙的颜色。通过培训,辅助人员可完成大多数修复体的精加工。修复体制作完成后,医师就可以采用全酸蚀或自酸蚀技术等一系列的粘接方法将修复体固定于基牙上。椅旁制作改变了原有的修复体工艺流程,大大缩短了修复体制作时间。

 

CEREC Omnicam Omnicam真彩摄像于2012年推出,自动频闪摄像、无可比拟的手感和精确的3D自然色彩影像,以及不需喷粉直接扫描,使得CEREC Omnicam真彩摄像的过程更容易、更直观和更具有人体生物学特性。

 

CEREC MC XL研磨仪 这是一款2013年开发的全能研磨仪,配合烤瓷炉和快速高性能结晶炉(inFire HTC Speed高温烧结炉),可以对玻璃陶瓷、二矽酸盐陶瓷、氧化锆陶瓷和钴铬合金的烧结金属材料(inCorisCC)等各种材料进行加工,完全覆盖技工室CAD/CAM设备。其特点是:①研磨精度达到±25μm;②高速打磨加工,同时确保极佳的加工精度,例如,5~10分钟即可完成牙冠的打磨加工;③真正全能型的设备,可用于所有适应证修复体(嵌体、高嵌体、牙冠、贴面和临时冠桥),以及所有类型材料(长石/玻璃陶瓷、二矽锂酸盐陶瓷和氧化锆)的加工;④CEREC手术导板,可以直接在诊所加工手术导板,速度快,成本低。

 

 

CEREC系统设备的演变

CEREC研磨机磨头单元的演变见图1~7,CEREC口内扫描头的演变见图8~13。

 

E4D系统


目前市售的另一种主要椅旁CAD/CAM系统,是于2008年E4D Technologies推出的E4D系统。2013年,Planmeca公司成为E4D Technologies的合作伙伴之一,将该系统向北美及大洋洲以外的市场推广(2007年E4D Technologies已与Henry Schein及Ivoclar Vivadent成为战略合作伙伴)。目前E4D系统商品名为Planmeca PlanScan-E4D Technologies和PlanMill-E4D Technologies。Planmeca成熟的数字化图像处理技术使得E4D系统的整体性能进一步提升。E4D系统和CEREC一样几乎能够制作所有的单颗陶瓷或复合树脂的修复体(图14)。


目前E4D系统可以同时设计16个修复体,被认为是该系统的一个优势所在。根据Planmeca公司给出的数据,使用E4D系统为患者完成修复治疗通常仅需一次就诊,用时1~2小时,平均需要医师的治疗时间为40分钟。有多家厂商可以为E4D系统提供配套的修复材料,包括IPS e.max,LavaUltimate,TelioCAD,ZirluxFC Zirconia等材料。该系统的修复过程与CEREC系统大同小异。首先对患牙进行牙体预备,之后使用E4D系统配套的PlanScan系统进行扫描获取高质量的数字印模。接下来采用系统配套软件进行修复体的设计,设计完成后使用Planmeca PlanMill40研磨设备精确加工成型修复体。随后在同一次就诊中就可以为患者进行修复体的试戴。

 

Planmeca PlanScan系统PlanScan系统是一种无粉扫描系统,其配有直观的电脑引导下图像捕捉系统,操作十分方便。该系统的口内扫描仪采用蓝色激光技术,波长为450nm,反射强,可以获得较锐利的图像,从而很好地精确复制临床修复所需的口内细节。该系统的图像捕捉是基于光学相干断层成像和共焦显微技术实现的,图像捕捉开始后通过逐一获得多张图像,利用系统软件生成三维图像。PlanScan系统配备的Thunderbolt连接系统将捕捉到的影像传输至PlanCAD便携电脑。据Planmeca公司官网公布的信息,即使在获取全牙弓影像时,该系统也可以快速捕捉和处理数据,几乎可与扫描时操作者手的移动同步。

 

Planmeca PlanCAD系统PlanCAD系统是E4D系统配备的计算机辅助设计系统。此系统软件可全部装载于一部便携式电脑上,配合PlanScan系统即可完成整个的修复体设计工作,移动便携性能很好。PlanCAD的软件系统直观易用,具有富图像操作界面,并有极易上手的导航。该系统可以将选定的牙齿模板进行自动定位和外形设计,将目标牙齿和真实的邻牙进行中央沟、牙尖高度以及边缘嵴的自动匹配,从而为每位患者设计出个性化的修复体外形。

 

Planmeca PlanMill40系统PlanMill40系统是E4D系统的研磨组件,是一个双轴自动研磨组件。目前该系统可以研磨最新的无金属修复材料加工出全冠、嵌体、高嵌体及贴面。加工过程中可实现修复体的个性化研磨,并可以达到微米级加工精度。

研磨组件与设计组件可以进行无线连接,方便诊室的布局。该系统配备了自动研磨工具选择系统,可以实现在加工过程中自动选择合适的钻针,并能自动替换磨损的钻针。

 

Planmeca Romexis软件系统Romexis软件系统的加入使得E4D系统可以完全支持理想的数字化治疗工作流程。Romexis软件系统采用开放的STL文件格式,可以与其他系统无缝对接和整合。用户在使用中可以将病例的资料传输至任何第三方终端进行资料读取和修复体加工。使用者只需要扫描上下颌和颊面观图像,即可方便地通过Planmeca Romexis云服务将资料传输至合作技工室。

 

典型病例