CAD/CAM技術在口腔修復中的應用
數字印模技術是隨著計算機輔助設計與制作(CAD/CAM)技術逐漸發展起來的,與模型掃描相比存在更大的難度,對系統本身的要求更高。常見的口腔數字印模系統包括CEREC 藍光系統(德國Sirona 公司)、CERECOmicam系統(德國Sirona公司)、Lava C.O.S.系統(美國3M公司)、iTero系統(美國Cadent/Straumann公司)和E4D系統(美國E4D公司),這些系統獲取印模的方式和軟件不同,各有優勢。數字印模在效率、精度和舒適性方面與傳統印模技術相比具有很大的優勢,但需要在牙體預備、干燥隔濕和噴粉取像方面注意操作技巧。
隨著計算機輔助設計與制作(CAD/CAM)技術在口腔醫學中的廣泛應用,口腔數字印模技術逐漸成為口腔修復學設備發展的熱點之一。多種形式、品牌、技術平臺支持的口腔數字印模產品的不斷涌現,讓口內印模的數字化成為計算機輔助修復的核心部分。如果有一天,口內掃描系統能夠輕松獲得齦下、出血和唾液存在部位的三維圖像,那么發展足夠成熟的數字印模就可以完全替代傳統印模技術,為醫生和患者帶來福音。
1、數字印模的歷史
牙科CAD/CAM的發展就起始于能夠在口內取像的數字印模。1971年法國的Duret醫生采用光學印模的方法獲取基牙的數字模型并用于加工牙冠,基于此創立了Sopha系統。當時的數字印模技術由于計算機水平有限,精度和方便程度均受到很大的限制,與口腔臨床工作缺少很好的結合。
1983年,隨著CEREC系統的問世,牙科數字印模作為一種革命性的獲取牙齒預備后形態的方法走進了牙科醫生的日常工作中,瑞士的Moermann博士直接使用了口內照相機采制印模,然后在椅旁使用瓷塊為患者設計和制作嵌體,這種方法的絕對創新性體現在其實現了1天內制作完成修復體的設想,這種理念也很快被牙醫接受了。這種使用一個完整的系統為牙醫提供牙體缺損解決方案的方式將計算機發展所帶來的效率和便捷帶給了牙科醫生,從此以后,口腔醫學領域也多了一個數字化的發展方向。
在第一臺數字化牙科設備逐漸推廣和應用之后,各種各樣的數字化牙科系統逐漸在市場上涌現出來。1987年,Andersson醫生發明了Procera系統,由于黃金價格的快速上漲,該系統使用電火花蝕刻技術加工鈦金屬的方法逐漸受到了關注,并使用數字化的方法制作樹脂貼面修復體。隨后,這種加工方式逐漸發展成為數字化的加工中心,并為全球的牙醫制作修復體。緊隨其后的Cercon、Kavo、CEREC-3D、3M LAVA和Wieland數字化牙科系統逐步面世,并且伴隨口腔材料學的發展,逐漸成為口腔醫學發展的三大核心領域之一。
數字印模技術作為數字化牙科系統獲得數據的前沿技術影響著整個系統的精確程度,尤其是修復體邊緣的適應性。最理想的效果應該與傳統制作方法相同,或精密度更高。即使是對傳統石膏模型的掃描對精密度也有相當高的要求。邊緣的細節和剩余牙體組織根方的形態都是最終數字印模中不可缺少的元素。
獲取數字印模的方法可以是直接的,也可以是間接的。間接方法包括掃描石膏模型和掃描精細印模2種形式,這種方式由于是靜態掃描,精度主要取決于設備取像的精度,解決方案已逐步成熟;而直接方法即是在口內的直接掃描,由于口內軟硬組織結構的復雜性和濕潤環境的影響,掃描元件本身就存在難度,再加上掃描過程是由醫生操作和控制的動態過程,所以對設備的要求非常高。為了獲得更精確的數字印模,操作步驟越簡單,對保持好的精度越有利。
5、數字印模的未來
根據眾多已經熟練掌握口腔CAD/CAM設備的醫生的經驗,任何系統的學習曲線都需要時間和耐心來完成。然而,以往經驗告訴我們,利用這些新系統制作的修復體均有很好的適合性,給患者也帶來了更省時和舒適的感受。像工業自動化的發展過程一樣,數字印模相關技術設備的發展方向必將是提高患者的口腔診療舒適程度和口腔健康水平。可持續發展對于這一類口腔醫療設備來說是十分重要的。
雖然到目前為止,還沒有一種完美的系統,但口腔數字印模的全球化發展已經成為事實。隨著更多、更精確、更便捷的數字化加工設備的發展,在不久的將來,口腔醫生在日常診療過程中使用數字印模可能會成為主流。數字印模的未來就是口腔精細印模的未來,越來越方便,越來越簡單,越來越普及,包括使用者的普及、適應證的普及和通用格式的普及。