CAD/CAM技术在口腔修复中的应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)北京大学口腔医院门诊部 作者:徐明明

  数字印模技术是随着计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)技术逐渐发展起来的,与模型扫描相比存在更大的难度,对系统本身的要求更高。常见的口腔数字印模系统包括CEREC 蓝光系统(德国Sirona 公司)、CERECOmicam系统(德国Sirona公司)、Lava C.O.S.系统(美国3M公司)、iTero系统(美国Cadent/Straumann公司)和E4D系统(美国E4D公司),这些系统获取印模的方式和软件不同,各有优势。数字印模在效率、精度和舒适性方面与传统印模技术相比具有很大的优势,但需要在牙体预备、干燥隔湿和喷粉取像方面注意操作技巧。

  随着计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)技术在口腔医学中的广泛应用,口腔数字印模技术逐渐成为口腔修复学设备发展的热点之一。多种形式、品牌、技术平台支持的口腔数字印模产品的不断涌现,让口内印模的数字化成为计算机辅助修复的核心部分。如果有一天,口内扫描系统能够轻松获得龈下、出血和唾液存在部位的三维图像,那么发展足够成熟的数字印模就可以完全替代传统印模技术,为医生和患者带来福音。

1、数字印模的历史

  牙科CAD/CAM的发展就起始于能够在口内取像的数字印模。1971年法国的Duret医生采用光学印模的方法获取基牙的数字模型并用于加工牙冠,基于此创立了Sopha系统。当时的数字印模技术由于计算机水平有限,精度和方便程度均受到很大的限制,与口腔临床工作缺少很好的结合。

  1983年,随着CEREC系统的问世,牙科数字印模作为一种革命性的获取牙齿预备后形态的方法走进了牙科医生的日常工作中,瑞士的Moermann博士直接使用了口内照相机采制印模,然后在椅旁使用瓷块为患者设计和制作嵌体,这种方法的绝对创新性体现在其实现了1天内制作完成修复体的设想,这种理念也很快被牙医接受了。这种使用一个完整的系统为牙医提供牙体缺损解决方案的方式将计算机发展所带来的效率和便捷带给了牙科医生,从此以后,口腔医学领域也多了一个数字化的发展方向。

  在第一台数字化牙科设备逐渐推广和应用之后,各种各样的数字化牙科系统逐渐在市场上涌现出来。1987年,Andersson医生发明了Procera系统,由于黄金价格的快速上涨,该系统使用电火花蚀刻技术加工钛金属的方法逐渐受到了关注,并使用数字化的方法制作树脂贴面修复体。随后,这种加工方式逐渐发展成为数字化的加工中心,并为全球的牙医制作修复体。紧随其后的Cercon、Kavo、CEREC-3D、3M LAVA和Wieland数字化牙科系统逐步面世,并且伴随口腔材料学的发展,逐渐成为口腔医学发展的三大核心领域之一。

  数字印模技术作为数字化牙科系统获得数据的前沿技术影响着整个系统的精确程度,尤其是修复体边缘的适应性。最理想的效果应该与传统制作方法相同,或精密度更高。即使是对传统石膏模型的扫描对精密度也有相当高的要求。边缘的细节和剩余牙体组织根方的形态都是最终数字印模中不可缺少的元素。

  获取数字印模的方法可以是直接的,也可以是间接的。间接方法包括扫描石膏模型和扫描精细印模2种形式,这种方式由于是静态扫描,精度主要取决于设备取像的精度,解决方案已逐步成熟;而直接方法即是在口内的直接扫描,由于口内软硬组织结构的复杂性和湿润环境的影响,扫描元件本身就存在难度,再加上扫描过程是由医生操作和控制的动态过程,所以对设备的要求非常高。为了获得更精确的数字印模,操作步骤越简单,对保持好的精度越有利。

5、数字印模的未来

  根据众多已经熟练掌握口腔CAD/CAM设备的医生的经验,任何系统的学习曲线都需要时间和耐心来完成。然而,以往经验告诉我们,利用这些新系统制作的修复体均有很好的适合性,给患者也带来了更省时和舒适的感受。像工业自动化的发展过程一样,数字印模相关技术设备的发展方向必将是提高患者的口腔诊疗舒适程度和口腔健康水平。可持续发展对于这一类口腔医疗设备来说是十分重要的。

  虽然到目前为止,还没有一种完美的系统,但口腔数字印模的全球化发展已经成为事实。随着更多、更精确、更便捷的数字化加工设备的发展,在不久的将来,口腔医生在日常诊疗过程中使用数字印模可能会成为主流。数字印模的未来就是口腔精细印模的未来,越来越方便,越来越简单,越来越普及,包括使用者的普及、适应证的普及和通用格式的普及。

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