扫描牙弓、记录水平及记录技术对全口种植固定义齿精确度和边缘适合性的影响

《The Journal of Prosthetic Dentistry》：Effect of scanned arch, level of recording, and recording technique for trueness and marginal fit of complete arch implant-supported fixed dental prostheses

　　

本研究旨在探究记录水平、记录技术以及牙弓对全口种植固定义齿（CAISFDPs）精确度和适合性的影响。研究人员采用工业级扫描仪（Artec Micro II）对植入2枚前牙区直立种植体和2枚后牙区倾斜种植体（4.5×12 mm）的上下颌模型进行数字化。分别采用口内扫描仪进行数字化记录或采用开窗式技术进行传统记录，记录水平为种植体水平或多单位基台（MUA）水平（n=7）。制作激光烧结钛支架后，利用计量级软件程序（Geomagic Control X）分析记录类型、水平和牙弓对支架精确度和平均间隙值的影响，并采用Pearson相关检验分析精确度与平均间隙值之间的相关性（α=.05）。结果显示，记录水平（P>.79）、记录技术（P>.74）及其交互作用对下颌支架整体精确度无显著影响（P>.99）。基台水平记录制作的支架均方根（RMS）值低于种植体水平记录（P<.001），而种植体水平或基台水平的数字化记录与传统记录之间无显著差异（P>.05）。上颌支架精确度不受记录技术影响（P>.05）。上颌数字化扫描的平均间隙值低于传统记录（P=.005）。平均间隙值范围为40.1至242.1 μm。下颌数字化扫描中支架整体精确度与平均间隙值呈负相关（r=?.821, P=.023）。研究结论为：上下颌数字化基台水平和种植体水平扫描均获得较高的加工精确度和适合性，与传统记录制作的支架相当。

## 一、研究背景与目的

全口种植固定义齿（complete arch implant-supported fixed dental prostheses, CAISFDPs）的长期成功率很大程度上依赖于支架的精确适合性。临床研究表明，支架不密合可能导致种植体周围炎、螺丝松动以及螺丝或支架折断等严重并发症。传统上，被动适合性主要通过单螺丝测试（1-screw test）及拧紧最远端螺丝的检视技术进行评估，但这种方式并非总能有效检测口内的修复体不密合问题。近年来，三维（3D）边缘适合性评估受到越来越多的重视，研究人员可在戴牙前利用高精度扫描仪对支架和模型进行数字化，实现虚拟定位，从而全面预评估支架适合性并进行必要调整。

传统CAISFDPs制作方法涉及从传统印模到铸造的多个实验室步骤，这些步骤可能累积误差导致支架不密合。数字化制造技术简化了这一流程，在大型框架的精确性和成本效益方面展现出优势。然而，关于记录技术、记录水平以及扫描牙弓如何影响支架边缘完整性的不确定性仍然存在。既往研究多聚焦于扫描精确度而忽视了对最终支架精确度和适合性的评估，且种植水平（implant level, I-L）与多单位基台水平（multiunit abutment level, MUA-L）对支架精确度和适合性的影响，特别是在无牙下颌中的应用，以及扫描牙弓（上颌与下颌）对种植支架精确度的影响，均缺乏深入研究。基于此，本研究旨在探究扫描牙弓、记录水平及记录技术对CAISFDPs精确度和适合性的影响，并检验以下零假设：支架精确度及其适合性不受牙弓、记录水平或记录技术的影响。

## 二、关键技术与方法

本研究为体外实验设计，样本来源于植入4枚骨水平种植体（BLX; 4.5 mm×12 mm RB, Roxolid）的树脂标准模型，包括直立前牙区种植体和23°远中倾斜后牙区种植体。研究设置了以下分组：下颌种植体水平数字化扫描（n=7）、下颌种植体水平传统印模（n=7）、下颌多单位基台水平数字化扫描（n=7）、下颌多单位基台水平传统印模（n=7）、上颌多单位基台水平数字化扫描（n=7）以及上颌多单位基台水平传统印模（n=7）。采用工业级扫描仪（Artec Micro II）获取参考主模型标准三角语言（STL）文件（RM-STL）。数字化记录使用口内扫描仪（TRIOS 3），传统记录采用乙烯基硅氧烷醚印模材料（Identium）配合开窗式技术，利用3D打印个性化托盘完成。所有支架设计采用Cares Visual Software软件，使用Dolder杆设计并导出框架参考STL文件（FR-STL），最终采用激光烧结技术加工四级钛（Titanium Grade 4）支架共42个。精确度评估采用工业扫描仪获取框架扫描STL文件（FT-STL），通过计量级三维分析软件（Geomagic Control X 2022）进行最佳拟合配准，计算均方根（RMS）值；边缘适合性采用三扫描协议（TSP）结合单螺丝测试，利用"曲线创建工具"测量平均间隙值。统计分析采用线性混合效应模型、Mann-Whitney U检验及Spearman Rho相关检验（α=.05）。

## 三、研究结果

**下颌支架整体精确度分析：** 根据线性混合效应模型，记录水平、记录技术及其交互作用对下颌支架整体精确度均无显著影响（P>.79, P>.74, P>.99）。

**下颌支架基台表面精确度分析：** 记录水平及记录水平与记录技术的交互作用对下颌支架基台表面精确度有显著影响（P<.001; P=.019）。基台水平记录制作的支架RMS值低于种植体水平记录（P<.001），但种植体水平或基台水平的数字化与传统记录之间无显著差异（P>.05）。

**上颌支架精确度分析：** 记录技术对上颌支架基台表面及整体RMS值均无显著影响（P>.23）。上颌与下颌基台水平记录比较显示，数字化扫描时下颌支架整体表面RMS值高于上颌（P<.05），其他配对比较无显著差异。

**下颌平均间隙值分析：** 记录水平及记录水平与记录技术的交互作用对下颌平均间隙值有显著影响（P=.005; P<.001）。种植体水平传统记录的平均间隙值低于基台水平传统记录（P<.05），而种植体水平数字化扫描与基台水平数字化扫描的平均间隙值相似（P>.05）。

**上颌平均间隙值分析：** 记录技术对上颌平均间隙值有显著影响，数字化扫描的平均间隙值低于传统记录（P=.005）。

**上下颌比较：** 基台水平记录中，传统记录在上颌与下颌之间无显著差异（P=.053）；但数字化扫描时下颌支架在右侧和左侧尖牙处的平均间隙值高于上颌（P<.05）。平均间隙值范围为40.1至242.1 μm。

**相关性分析：** Spearman Rho相关分析显示，下颌数字化扫描中支架整体精确度与平均间隙值呈负相关（r=?0.821, P=.023），上颌未见显著相关性（P>.05）。

## 四、讨论

**扫描牙弓的影响：** 本研究发现数字化扫描时下颌支架整体精确度低于上颌，提示扫描牙弓可能在特定条件下影响精确度，因此零假设被拒绝。这一发现与Pesce等的研究一致，后者发现上下颌支架适合性存在显著差异。此外，下颌数字化扫描在尖牙区产生更高的平均间隙值，凸显了在无牙下颌中实现精确口内扫描的潜在挑战，这可能与下颌牙弓形态、舌体活动空间限制以及扫描路径设计有关。

**记录水平的影响：** 基台水平记录制作的下颌支架具有更高的边缘精确度，表明记录水平可影响精确度，零假设被拒绝。临床上，种植体平台与多单位基台平台的位置深度差异可能导致扫描捕捉精度不同。基台水平扫描时，扫描体位置相对表浅，更易于获取完整数据；而种植体水平扫描时，扫描体位于龈下较深位置，可能增加扫描难度。

**记录技术的影响：** 上颌数字化扫描的平均间隙值低于传统记录，零假设在基台水平记录中被拒绝。然而，上颌支架精确度本身并未因记录技术而异，这表明上颌扫描可能较少受数字化或传统记录方式的影响。值得注意的是，尽管数字化技术总体上显示出优势，但并非在所有条件下均优于传统方法。

**临床可接受性：** 本研究中，下颌种植体水平数字化扫描（88.8±18.1 μm）、下颌基台水平数字化扫描（72.9±18.1 μm）、下颌种植体水平传统记录（48.9±18.1 μm）以及上颌基台水平传统（102.4±12.8 μm）和数字化扫描（55.4±12.8 μm）所产生的边缘间隙均低于120 μm的可接受阈值；而下颌基台水平传统记录的边缘间隙为163.0±18.1 μm，超出该阈值。这表明在本研究采用的设备、材料和方法条件下，多种记录技术组合可在全口种植情况下达到足够的临床精度。

**精确度与适合性的关系：** 下颌数字化扫描中支架整体精确度与平均间隙值的负相关性提示，在数字化工作流中，提高整体框架精确度可能有助于改善边缘适合性，这对临床选择数字化方案具有指导意义。

## 五、研究结论

基于本体外研究的发现，得出以下结论：（1）下颌支架整体精确度不受记录水平和技术的影响；（2）下颌支架表面精确度在基台水平记录时更高，无论采用何种技术；当比较上颌与下颌基台水平记录的支架基台表面和整体表面RMS值时，数字化扫描时下颌支架的整体表面精确度低于上颌；（3）上颌支架的数字化扫描与传统记录具有相似的精确度；（4）上颌多单位基台的数字化扫描可获得比下颌更好的支架适合性。尽管如此，下颌数字化种植体水平和多单位基台水平记录、传统种植体水平记录以及上颌数字化多单位基台水平扫描所产生的边缘间隙均在既往报道的临床可接受范围（<120 μm）内。