浅谈数字化引导的前牙美学修复

周明德 仇碧莹 余昊翰 张凌

1.1 牙色修复

因色素沉着、牙体缺损、根管治疗、牙外伤、氟斑牙、四环素牙等外源性及内源性因素导致的前牙颜色缺陷直接影响前牙美观，这类牙色修复的患者是前牙美容修复的主要人群。根据牙齿变色的程度可将其分为轻、中、重三个等级，根据程度和患者的美学需求，一般遵循 “无创-微创-有创”的修复原则。外源性染色导致的轻度牙齿变色可采用洁治、喷砂、抛光的治疗方式去除表面色素，内源性因素导致的轻度牙齿变色可采用漂白、渗透树脂等方式进行治疗(图 1)；
对于氟斑牙等牙齿中度变色，美学贴面是常见的修复方式(图 2)；
重度变色的基牙需要较厚的修复体如全冠等进行修复，也可采用漂白+贴面联合治疗的方式等。

图 1 牙齿漂白治疗

图 2 氟斑牙贴面修复

1.2 形态异常

牙齿的形态异常包括先天的发育异常以及各种原因造成的牙体缺损等，轻度的形态异常一般可直接行树脂修复或者贴面修复(图 3～4)，中重度的形态异常、需借助全冠或者桩核冠进行修复(图 4)。

图 3 牙体缺损树脂修复

1.3 排列异常

前牙排列异常是前牙美学修复的另一个重要内容。轻度的牙齿扭转、牙间隙不调等，可以借助贴面或全冠修复获得美学改善(图 4)。临床实际很多无法直接行美学修复的牙齿排列异常情况，如发育期开始形成的牙齿排列不齐、牙间隙不调、咬合关系异常、以及长期缺牙造成的基牙倾斜移位等情况，通常修复医生会将患者转诊给专业正畸科医生，借助正畸-修复、或者正畸-正颌-修复联合治疗获得理想的修复效果。

图 4 不同前牙美学修复方案

2.1 传统前牙美学修复方式

医生接诊主诉为前牙美学修复的患者，传统方式会根据病情设计修复方案，经过正常的术前牙周、牙体牙髓治疗后，开始前述的各种前牙美学修复治疗。医生术前进行信息收集和记录，包括患者美学诉求、病史资料和影像资料等。医生也会制备研究模型、诊断蜡型等辅助治疗方案的制定。这种传统的前牙美学修复方式采用的是医师为主导的诊疗流程，患者往往缺乏参与度，牙齿最终的颜色、形态及排列在治疗结束前患者无法确切得知。医生需具备丰富的治疗经验和过硬的专业基础，通过充分的医-患沟通获取患者的美学诉求并提供合理的治疗建议，医生也需将患者的诉求和美学信息准确地通过医-技沟通传达给技师，以完成美学修复体的制作。前牙美学修复的病例，因为患者美学诉求高、个人审美的差异以及医患沟通等问题有时会出现最终修复效果不理想如颜色不匹配、形态不满意，以及唇齿关系不调等情况(图 5)，甚至可能需要重行二次修复，还有一些涉及到全口咬合重建的患者，因为没有正确的恢复咬合关系，无法达到颞下颌关节、咀嚼肌以及牙列咬合的统一，从而影响患者的整个咀嚼系统的功能和患者的身心健康。

图 5 美学修复效果不佳

2.2 数字化引导的前牙美学修复方式

数字化技术在前牙美学修复中的应用，体现在数字化信息库的建立、数字化美学设计、可视化的修复效果预览、精确的数字化颌位关系设计、数字化印模的制取以及数字化修复体设计与制作等美学修复的各个阶段，通过数字化工具可以科学化医-患-技三者之间的沟通，缩短诊疗时间，使整个诊疗过程更加可控和高效。

2.2.1 数字化美学修复常用工具

2.2.1.1 数字化影像信息的获取 前牙美学修复领域的数字化影像获取可以记录患者面部、口腔的真实情况，包括牙齿颜色、形态，口唇关系，唇齿关系等，使得术前数字化设计和美学预告成为可能。美国美容牙科学会(American Academy of Cosmetic Dentistry, AACD)和欧洲美容牙科学会(European Society of Cosmetic Dentistry, ESCD)对口腔美学专业摄影规范有不同要求。中华口腔医学会口腔美学专委会(Chinese Society of Esthetic Dentistry， CSED)综合国内外口腔摄影规范，推荐拍摄16 张照片作为口腔美学专业影像规范[1]，用于记录患者术前、术中、术后的影像信息(图 6)。

这16 张照片包括3 张面部照片，分析面下1/3与整体的协调关系；

4 张口唇部照片，记录口唇组织、牙齿、牙龈的关系；

4 张咬合相关照片，全面观察牙齿的排列、角度以及长度之间的关系和整体咬合情况；

3 张前牙区照片，观察前牙的排列和形态特点，包括切角形态、边缘嵴形态、接触点位置以及切外展隙等；

2 张全牙弓面照片，全面反映患者口腔情况的影像，用来观察牙弓形态、牙齿排列、咬合面的形态等。

A: 正面最大自然微笑照; B: 45°侧面自然微笑像照; C: 90°侧面自然微笑像照; D: 上颌前牙切端照; E: 口唇正面休息位照; F: 口唇部正面微笑照; G: 口唇部右侧45°侧面微笑照; H: 口唇部左侧45°侧面微笑照; I: 全牙列正面咬合照; J: 全牙列正面非咬合照; K: 右侧后牙咬合照; L: 左侧后牙咬合照; M: 上颌全牙弓照; N: 下颌全牙弓照; O: 上颌牙列正面照; P: 下颌牙列正面照

锥形束CT可高精度、高分辨率的重建颌骨、牙体以及关节等模型，在辅助诊断和修复方案制定等方面发挥作用。

2.2.1.2 数字化微笑设计美学分析 数字化微笑设计(digital smile design， DSD)是指医师基于电脑设计软件辅助，以口腔美学标准为基本准则，在患者的口内、外数码照片上对牙齿形态进行分析和设计，模拟修复后理想的微笑效果的一种设计方式[2]。医师可利用Keynote、 Photoshop及ezDSD等软件，对患者的颜面部和口内数码照片进行美学分析和设计，并对治疗结果进行可量化的数字模拟，以获得直观的数字化模拟最终修复效果。DSD术前可将修复效果可视化地展现给患者，有效地促进治疗计划的制订和实施；
结合患者的意见，对设计进行调整，使最终修复效果满足患者的美学要求。DSD从最初的2D平面设计(图 7)，通过水平参考线与垂直参考线分析牙齿平面的形态结构、唇齿关系以及面部关系，发展到现在利用多种技术，包括正面微笑照与三维面部模型相关联、面部扫描数据与口内扫描数据相结合等实现三维美学设计(three-dimensional digital smile design， 3D DSD)(图 7)。3D美学设计从牙齿的三维形态和功能出发，更加符合口腔美学设计的原则[3-4]。

图 7 DSD微笑设计

2.2.1.3 数字化印模和数字化比色系统 口腔数字化印模技术(digital impression)是通过扫描探头对口腔内部解剖形态进行扫描并以数字化的格式记录的一项技术[5]。该技术第一次使患者口内的软硬组织形貌变成数字化信息，解决了传统印模技术因材料和操作导致的误差，也使技师或医生可以在相应数字化辅助设计(computer-aided design, CAD)软件中进行诊断蜡型、修复体、手术导板等的设计。数字化模型具有直接可视化、易于储存、传输、便于修改等优势。现在的数字化印模技术有口内扫描(枪扫)、模型扫描(仓扫)等方式，两种数字化印模与传统印模技术精度的比较一直是口腔领域争论的焦点，短跨度的牙列区域如单冠或局部固定修复体区域，数字化印模表现出与传统高精度材料相当甚至更优的准确性[6-7]。对于肩台位置较深，修复范围较大，以及出血较多的患者仍需传统的精细印模技术进行模型制备[8]。

近年来，三维光学扫描技术如立体摄影测量、激光扫描技术被用于三维重建数字化人脸模型，称之为面扫。面扫技术可以定性和定量的分析面部软组织的轮廓，应用前牙美学修复时，可以与数字化牙列模型相结合，构建三维分析的DSD模型，进行术前评估、分析、与设计[9]。

电子比色仪自带标准光源,可以定量分析牙齿色彩的各项指数(L、a、b、C、H等)，有利于资料的记录与分析,并准确地将色彩信息传递给技师(图 8)；
但是其比色的最终效果会受到探头与基牙贴合性、色彩检测方式以及其他口内因素的影响。因此，实际应用时应与传统的目测比色法、数码相机比色法相结合,同时结合患者的个性化需求综合考虑[10]。

图 8 VITA Easyshade V电子比色仪比色

有些对应修复材料的比色软件，如IPS e.max Shade Navigation(SNA，义获嘉， 列支敦士登)软件， 基于理想的修复体颜色、基牙颜色、修复体类型、修复体厚度以及修复材料5 个影响最终修复体颜色的因素，推荐不同透明度和颜色的瓷块，以供技师和医生参考(图 9)。

图 9 SNA比色软件

2.2.1.4 电子面弓 电子面弓通过传感器获取患者下颌个性化运动的数据(图 10)， 联合数字化牙合架， 达到模拟特征性的颌运动和进行个性化修复体设计的目的[11]。电子面弓目前主要用于全口咬合重建的患者颌位关系的确定与转移，可结合数字化印模，将符合患者美观和功能要求的临时修复体的形态、咬合功能以及患者的下颌功能运动数据转移到电子软件中，指导最终修复体的设计与制作。

图 10 Zbris电子面弓收集患者下颌运动数据

2.2.1.5 数字化引导的牙齿移动技术 数字化引导的牙齿移动技术在口腔正畸领域已应用非常广泛，即“隐形矫治技术”，背靠大数据和专业技术支持，通过数字化设计和CAD/CAM技术，制作精确的、个性化的、患者可自行摘戴的矫治器，可预测地将患牙按照术前设计移动到预期位置。与传统正畸相比，具有治疗结果精准、可预见、佩戴美观舒适且便于口腔卫生维护等优势。这种以结果来倒推过程的矫治方式是一种逆向及全局化的思维方式，其特点是“以终为始”，既统筹性规划，又对细节和过程进行精准掌控。

2.2.1.6 数字化辅助设计与制作(CAD/CAM) 传统的修复体制作完全依赖技师手工完成，修复体的形态、咬合方式等都依赖于技师的专业水平和工作经验，如果医技沟通不充分，制作出的美学修复体很难契合患者的个性化美学需求，且操作步骤繁琐，制作过程中容易产生误差、偏差或生产破坏等，影响修复体质量。CAD系统基于基牙预备体的数字化模型以及DSD设计数据完成最终修复体形态与结构的设计。医生和技师可以在软件中对修复体的形态、位置、咬合进行三维预览，并实时调整修改，使修复体更加符合美学和功能的要求。CAM是将CAD系统设计的虚拟模型制作成最终实体修复体的过程。减材制造(铣削和研磨)和增材制造(3D 打印)是CAM较常用的两种方法[12]。比如前牙美学修复体全瓷冠和贴面，可以通过减材制造，由计算机程序控制电动刀具对瓷块进行切削(图 11)。研究模型、诊断蜡型、备牙导板等可通过3D打印，辅助美学修复体的设计和设计实现(图 12)。CAD/CAM技术极大的简化了修复体的制作过程，保证了修复体的强度与精度，同时可以制造出传统成型工艺难以生产的高精度、复杂结构[13]。

2.2.2 前牙美学缺陷患者数字化美学修复流程如下(图 13) 数字化引导的前牙美学修复，指的是医生根据患者的数字化美学信息进行DSD设计，初步拟定美学修复方案并提出数字化美学预告，医-患-技基于美学预告对修复方案设计达成共识，按照设计方案指导牙齿矫正、牙齿临床预备、数字化印模制取以及修复体制作，以获得满意的前牙美学修复效果。数字化引导的前牙美学修复适用的范围较广，其适用于所有传统美学修复的适应症，尤其对美学修复要求较高以及沟通困难的患者。

图 11 切削完成的 图 12 3D打印诊断 图 13 数字化美学修复与传统美学流程对比

3.1 患者信息

3.1.1 患者基本情况 男, 35 岁。主诉: 要求关闭前牙间隙，改善美观。

现病史：
患者自幼发现上前牙间隙，未曾行正畸、修复治疗。现自觉影响美观要求治疗; 既往史：既往体健，否认系统性病史及过敏史，余无特殊。

3.1.2 检查 口外检查：患者颌面部左右大致对称，颜面部比例正常。开口度、开口型正常，开闭口运动关节无弹响及杂音。双侧颞下颌关节区及咀嚼肌群触诊无不适(图 14); 口内检查：
12、 22牙齿缺失。上前牙散在间隙，其中13近远中间隙、 11、

图 14 术前面相

21近中间隙、23近中间隙约2 mm， 23远中间隙约1 mm。浅覆牙合浅覆盖，上颌中线正，下颌中线左偏约1 mm；
磨牙中性关系。上下前牙切端磨损。全口卫生情况良好，软垢(-)，牙石(-)，色素(-)，全口牙齿不松动，牙周探针深度2～4 mm(图 15)。

图 15 术前口内照

3.2 诊断

(1) 12、 22缺失；

(2)牙列不齐(上前牙散在间隙)。

3.3 术前数字化分析设计

术前DSD设计综合分析患者微笑时牙齿的暴露量，以及牙齿的长宽比以及微笑曲线，模拟修复效果。设计三 种修复方案：

方案一(图 16)：
不改变切端位置, 贴面均分前牙间隙直接修复，各牙位修复体宽长比如下：15(57%)、14(77%)、13(92%)、11(103%)、21(110%)、23(100%)、24(89%)、25(54%)。

方案二(图 16)：
改变前牙宽长比，切端延长，贴面修复均分前牙间隙，各牙位修复体宽长比如下：15(64%)、14(80%)、13(83%)、11(84%)、21(90%)、23(83%)、24(80%)、25(54%)。

方案三(图 16)：
贴面联合固定桥修复关闭前牙间隙，13、 11贴面修复， 21-23固定桥修复，各牙位修复体宽长比如下：
13(82%)、 11(83%)、 21(81%)、 22(72%)、 23(81%)。

A：
DSD正面相；

B：
DSD口唇相；

C：
基于参考线设计牙齿形态

DSD分析显示根据现有的牙齿排列关系，无法直接修复获得满意的美学效果。通过数字化隐形矫治技术设计前牙移动方案，推13、23向远中， 11、 21向近中，设计12、 22缺牙区近远中长度5.5 mm间隙(图 17)。DSD模拟正畸间隙分配后美学修复效果(图 18)，医生、患者认可接受。

图 17 模拟12、22间隙控制效果 图 18 EZDSD模拟正畸间隙控制后修复

3.4 治疗计划

(1)矫治前进行全口龈上下洁治术，并进行口腔卫生宣教；

(2) 数字化隐形矫治(Invisalign Go隐适美®)技术进行修复前牙齿微小移动，设置12、22缺牙修复间隙为5.5 mm; (3) 11、21唇侧单端粘接桥修复12、22缺失牙；
13、23瓷贴面修复; (4) 佩戴保持器。

3.5 治疗步骤

3.5.1 矫治过程 通过iTero(Align Technology公司， 美国)口扫获取患者上、下颌数字化模型数据，并在系统中上传术前面像、口内像等资料，根据术前数字化设计提出矫治要求(上颌：关闭11、 21近中间隙，设置12、 22缺牙间隙约5.5 mm， 13、 23远中预留0.5 mm间隙；
上颌：纠正33-43牙列拥挤，排齐35-45牙；
上下磨牙不设计移动)，由软件技师根据目标矫治要求设计方案。临床医生对初步方案提出修改意见后，获得初次模拟矫治方案，共15 步(图 19)。

图 19 数字模型

3.5.2 修复过程 术前进行比色获取修复体颜色信息(图 20)，进行11、13、21、23微创基牙预备(图 21)，制取印模。制作11、21玻璃陶瓷单端粘接桥；
13、23玻璃陶瓷贴面(图 22)。选择3M Relax Veneer(3M， 美国)粘接套装进行修复体粘接进行最终修复体粘接。

图 20 术前比色 图 21 基牙预备 图 22 制作完成的修复体

3.6 治疗效果

隐形矫治结束后，间隙分配合理，咬合关系正常。修复体形态及色泽自然，口内粘接后，修复体与口内软组织及口唇关系相协调，最终修复效果满意(图 23)。

图 23 术后

综上所述，数字化引导的前牙美学修复过程是一个包含了由数字化系统支持的美学评估、美学设计、美学引导的矫治方案设计、矫治过程中复诊与监控、美学修复及种植修复、治疗后保持的全数字化治疗过程，借助DSD技术、IGo技术、数字化印模技术和CAD/CAM技术得以实现。

这一过程从一开始就由医生、患者、技师共同参与，以美学修复原则为指导，可以最大程度的避免风险、偏差及并发症，获得满意的、可预期的美学修复效果。