口腔技师视角下数字化技术在前牙美学修复中的应用

2021-01-02 10:09刘俊贤胡雅琴钟牧宜王伟江彭依玲王志辉
中国医学工程 2021年12期
关键词:印模比色义齿

刘俊贤,胡雅琴,钟牧宜,王伟江,彭依玲,王志辉

(1.长沙卫生职业学院,湖南 长沙 410100;2.湖南中惠时代口腔医院,湖南 长沙 410000;3.中南大学湘雅口腔医学院,湖南 长沙 410000)

1 口腔技师

1.1 口腔技师的现况

随着全民口腔保健意识的提高、数字化技术日新月异的推动着口腔修复体的生产,口腔技师的市场需求量与日俱增,他们作为修复体制作过程中必不可少的角色,参与了义齿加工、制作[1-2]。自2005 起,我国各大高校陆续开设口腔技工专业的本科教育,培养了大批优秀技师。据有关资料报道,口腔技师人数已远超口腔修复医师人数,他们在毕业后主要去往民营医院、公立医院修复工艺科室或义齿加工厂工作,其中女性技师倾向于工作时间稳定、福利有保障的公立医院,男性技师多会选择工作量大、薪酬更有发展空间的高端诊所[3-4]。

1.2 口腔技师的主要工作

口腔技师主要负责义齿美学、机械加工、数控原理、生物力学、材料加工等工作[5]。其中义齿的美学修复是患者和医师最能直观感受技师功底的方面。前牙美学主要涉及“红白”美学,“红”主要指牙体组织周围软组织,包括牙龈的轮廓、质地、形态等;“白”指的是牙体组织,包括除牙冠外形、颜色[6-7]。换句话说,义齿在加工完成后,牙齿的色泽、形态、饱和度以及患者的年龄、身份、性别等多方面均要看起来美观、协调。

1.3 传统修复技师向数字化技师的转变

传统的口腔修复体制作,先由医师取模、灌注石膏模型、填写义齿加工单,然后送至加工厂,再由技师根据长途运输到手的模型,进行设计、生产[8]。虽然医师与技师之间沟通的途径增加,设计单也越来越详细,但是模型的稳定性依旧有待考量,技师参考的模型在运输途中难免受损,影响原始牙体形态,从而导致诊断蜡型、颌架等研究模型产生误差,影响修复体的质量[9]。如今,技师们利用数字化技术,将数据信息通过网络传送加以分析,在数字化辅助设计与数字化辅助制作的参与下完成义齿加工,丰富了义齿修复的多样性,实现了美学修复体的预见性,已成为主流修复方式[10-11]。

2 数字化技术在口腔医学的应用

口腔修复一般涉及修复方式的选择、修复体的制作等问题,而数字化修复方式无疑为个性化的修复提供了新的选择。上世纪中旬,计算机辅助设计/计算机辅助制作(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)开始在工业生产中推广使用,掀起了一股数字化热潮,随后,FRANCOIS DURET 在1973 年首次将CAD/CAM 应用到口腔领域[12]。经过几十年的发展,该技术的应用范围变得更加广泛,可用于各种原因所导致的牙体硬组织缺损或缺失的修复体制作,如贴面、嵌体、全冠、桥体和种植义齿上部结构等[13]。通过制取数字化印模、设计修复体、快速加工原材料,制作出计算机提前设计好的修复体[14]。

3D 打印技术(3D printing,3D P)亦迅速发展,它是利用计算机辅助设计(computer aided design,CAD)软件或逆向工程重建三维数字模型,并将其分割为层切数据文件,在3D 打印设备上按每层数据进行材料的逐层叠加,最终形成物体实体的一种分层制造技术[15]。上世纪90 年代该技术开始应用于医疗领域,为复杂模型的制作提供了新的视角,目前口腔医学领域主要用于蜡型、树脂冠桥、修复体导板的制作[16]。其中修复体导板可精确指引术中修复体的预备,保护牙体组织,做到真正的精准与微创,同时为口腔医师和技师提供重建后患者的美学、解剖形态等信息,尽力达到医-患-技三方的美学要求[17]。

3 前牙美学中技师主要参与的数字化技术

基于对传统义齿制作工艺的复杂性、不稳定性、义齿品质难控、生产效率低下、人工成本高、以及缺失客观美学评估标准等问题,口腔技师参与数据采集和分析、计算机辅助设计和计算机辅助制作,将各种不同的数字化技术运用到了固定义齿、活动义齿、种植义齿美学修复的方方面面,实现了个性化美学修复的自由,使得数字化技术大大减少了时间成本、避免了模型损害、提高了临床工作效率、建立了客观评价体系,极大地改善了修复效果[18-20]。

3.1 数字化微笑设计

数字化微笑设计(digital smile design,DSD)在前牙美学修复重建中具有重要应用价值,现已成为美学修复的主流方式。它以国际微笑标准为参考,采集口内牙齿色泽、形态、排列、线条、轮廓等信息,利用DSD 专业设计软件指导技师制作修复体,在此设计中更加注重牙龈形态、位置和协调的龈冠关系,力求达到完美的修复体外形和笑线[21]。目前主要有2D-DSD 技术和3D-DSD技术,2D-DSD 技术通过口内照和面部照进行二维数据信息的整合,经过图像分析、诊断蜡型、临床修复体等流程,完成义齿制作,对技师的美学素养和技能操作水平要求高,操作复杂,耗时长[22]。3D-DSD 技术相比之下简化了操作过程,目前3D-DSD 美学设计打印导板可以为前牙种植修复、贴面修复提供精准指导[23]。

3.2 数字化印模

数字化印模技术是指获取口腔内牙体组织、修复体积相关软组织数字化信息表达的过程,主要包括口内印模、口外印模、模型扫描等几种方式,有学者发现直接应用口内扫描技术可使印模误差缩小至125 μm[24]。技师通过医师口内扫描数字化印模采集的数据信息及时制备修复体,提高了模型的精确性和时效性。

在固定义齿修复的美学评判标准中,除了颜色依赖主观肉眼判断较多,内部适合性、边缘密合性和合适的邻面接触关系是重要的客观指标,原则上探针和肉眼均不能检测出间隙[25]。纵观整个修复体的制作过程,从医师的牙体预备,到取模、灌模以及模型制作,环环相扣。其中印模的制取尤为重要,传统的印模制取,需要使用藻酸盐材料放入患者口内,复制牙体预备情况和周围软组织细节,再灌注石膏模型,送义齿加工厂,整个过程程序较多,不确定因素增加,如材料易形变、模型易受损等缺点均可能增加修复误差;医师与技师之间需要大量的沟通和磨合来调整修复体的设计,这无疑增加了修复体制作的时间;而患者在取模过程中易出现恶心、呕吐等不适,诊疗体验感欠佳[26]。研究表明,技师接收口内扫描数据,获取的数字化印模较传统印模制取更具优势,可以获得更好的边缘密合性[27]。

3.3 数字化比色仪

有学者研究发现天然牙存在800 多种颜色,每个患者前牙的颜色不尽相同,但他们对前牙美学区修复体颜色的要求都很高,想尽可能的接近邻牙,因此,比色成为了决定患者对修复体最终满意度的关键步骤[28]。目前应用较多的是目测法,医师利用比色板与患者一起选定修复体颜色,再反馈给技师制作义齿。但这种肉眼比色的方式受光线、患者肤色、医患主观视觉等因素干扰,不够客观、准确。比色卡亦不能涵盖所有牙齿颜色,且存在色度、饱和度的不足。这些问题无疑会影响技师对义齿修复体瓷粉的选择,从而增大修复体颜色与邻牙的误差[29]。随着数字化技术的发展,利用数字化技术制作的比色仪可以全面、客观地完成前牙比色这一关键步骤。

数字化比色仪包括数据采集器、处理器、终端及相关软件,主要通过数字化摄影技术对牙齿唇面多个部位进行颜色信息采集,再利用相关软件分析得出修复体部位瓷粉比例,与传统目测法相比,避免了医患两者产生的主观误差,同时减少了技师在选择瓷粉比例时产生的颜色误差[30]。目前市场上的数字化比色仪主要有分光光度计、色度计、数字化颜色分析系统、牙科数码摄像机等,不同数字化比色仪有不同的应用优势和局限性。我国口腔技师们借助这些不同类型的比色仪配合临床医生取得了满意的义齿修复效果,在固定义齿全冠、桥体、瓷贴面、种植义齿的美学修复中发挥出重要作用,特别是针对前牙四环素牙、氟斑牙的患者,与传统比色方式截然不同,仿真效果极佳,具有较高的客观性和可重复性[31]。

4 数字化技术在前牙应用的局限性

数字化技术虽然提高了义齿修复的效率,却也存在一些局限性。①数字化扫描技术受周围软组织、口腔内液体的影响,获取邻面接触点和倒凹区的信息不够准确;医师的操作手法和扫描设备本身也会影响修复体的质量[31]。另有研究表明,对于单颗牙的冠修复、贴面修复,数字化印模效果更佳;但对于长桥修复体扫描,扫描精确度有所降低,因此前牙区若涉及多颗牙的修复,更推荐使用传统印模[32]。②数字化比色仪中分光光度计测色范围有限,不一定能获得完整的前牙牙面,且单纯依靠色差,缺失对天然牙透明度等信息的描述。而色度计适用于平面测色,它的接收窗口孔径小,无法捕捉各种表面形态突起、变异的牙面,这两种数字化比色仪均存在牙面信息表达不完整的问题[33]。针对以上问题,数字化技术需要不断革新,适应临床工作需要。与此同时,技师仍需利用传统模型、比色方式进行排牙、美学设计,这也就意味着技师不能过度依赖数字化技术,扎实的义齿加工技能和美学素养不能丢失。

5 数字化口腔技师所面临的挑战

口腔技师作为新兴行业,想要在数字化时代背景下凸显自己的能力和优势,需要实现自我学习能力的提升,这除了借助学校的理论学校平台,提前做好知识储备,还应走进工厂,熟练掌握各种与临床相关的技能操作。

5.1 自身的理论学习与职业发展受限

多项研究表明,我国数字化口腔技师存在一些不足,主要表现在:①专业知识相对匮乏:没有全面的理论知识作为支撑,缺乏牙体组织及颌面部解剖、面部美学、数字化技术、口腔医学材料、生物力学性能等相关知识,往往会使学生在义齿制作过程中缺乏整体思考,影响义齿最终的质量[34-35]。②缺少实战经验:技师在学习的最后一年才会进入工厂实习,一方面对于临床上患者的需求和口腔内情况了解甚少,会使得临床的需求以及患者的信息无法准确得以传达,而医生的设计意图并未能让技师完全理解;另一方面数字化技术经验不足,缺少实际操作,数字化概念印象不深刻。往往制备生产出来的义齿也难以满足临床需求[36-37]。③职业规划不清晰:当下口腔技师局限于课本知识,忽略了技术实践,导致理论与实践脱轨[38]。事实上,技师需要精益求精,不断深造来提身自我能力,适应临床工作的需求。而义齿加工厂和医院是技师们将理论与实践相结合最好的学习场所,通过行业交流、技术培训等方式碰撞出思维火花,既可以为企业增加活力,又可以为口腔技工专业的学生们提供学习和就业的机会[39]。

5.2 特色化口腔技师人才稀缺

在国内外义齿数字化设计生产如此迅猛的情况下,义齿加工厂的市场竞争压力极大。口腔技师作为企业最具竞争力的因素,无疑是企业发展的根本。据报道,我国口腔技师平均每天的义齿加工数目不下10 颗,主要通过流水线的生产模式进行义齿加工及制作,每个技师只需要掌握其中的某个环节,就能高效、规范地完成义齿的生产。这样的生产方式确实降低了生产的时间与成本,同样也使义齿生产出现了“千牙一面”、工艺粗糙、技师技术停滞不前等行业新问题[40]。

随着人们美学需求的提高,义齿加工市场逐渐走向高端化,如果想要在口腔技师岗位深耕,成为一名“熟练工”还远远不够。正所谓“工匠精神”,不仅需要精通于这门技术,能系统化的去学习义齿制作的各环节并主动思考,还要有不断创新的思维和美学素养[41]。比如在平时的学习和工作中,技师们可以学习口腔数码摄影技术,借助图片展示修复体、记录病历,加强医患沟通[42];与此同时,接收医患双方的反馈,总结成功与失败的经验。由此可见,摄影技术和培训也应该纳入到每个技师的必修课程中。

5.3 医师-技师诊疗一体化思维转变

多数临床医师对义齿加工流程不够了解,认为只要将模型送往加工厂,就能收到称心如意的修复义齿。实际上,医师与技师作为义齿修复的“左膀右臂”,在工作中彼此依赖,不管是修复前、修复中还是修复后,医师与技师之间的沟通不可缺少,多加交流有利于为患者制作满意的修复体,也有助于医技双方技术的提升[43]。随着椅旁扫描技术和数字化技术的发展,技师逐渐从幕后加工厂行业转至诊所或医院,通过医-技双方合作直接完成诊断、治疗和义齿修复与制作,形成了医生接诊到技工制造的一体化配套流程[44]。因此,口腔技师们应当提前做好准备,进入临床实习,熟悉医师-技师诊疗一体化治疗流程,知晓患者的修复需求。

5.4 口腔技师行业环境的复杂性

首先从社会地位、收入水平角度来看,我国口腔技师群体一直处于劣势,大多数人会优先选择成为一名医生,导致人才流失[45]。其次,我国口腔技工专业起步晚,从业人员学历参差不齐,早期国内义齿加工厂的技师大多非科班出身,从业人员通过跟师学徒的传统学习模式成长起来,缺乏系统化、专业化的学习[46]。此外,我国口腔修复工艺发展缓慢,技师缺乏对新型口腔材料、新工艺的研发能力[43]。

6 展望

虽然数字化口腔时代的到来给前牙美学修复带来了无穷的便利,同样也显露出数字化时代下的弊端,在数字化技术未得到充分应用的企业,仍需要依靠传统的技师手艺和经验进行美学及功能的修复。因此,我们在推广数字化技术使用的同时也应注重传统修复体制作的学习。首当其冲就是技师要全面、系统地掌握口腔医学相关知识;其次,在学习行业先进理念的同时结合实际操作不断升华自我;最后,凭借自己出色的手眼协调能力和艺术灵感,让患者拥有美学与功能兼具的好牙,让大家感受到口腔修复工艺学是一门“以假乱真”的艺术。

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