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IDS 2017 數位活動假牙新紀元
IDS 2017, Digital denture

數位化牙科如今蓬勃發展,嵌體、貼片、牙冠、牙橋、植牙等製作方式與精準度已經有很多的研究論文可以佐證,臨床上也有許多數位化診所能提供這樣的治療。然而,在活動假牙這個領域,因為臨床上仍需要多次的約診來進行軟組織印模、顎間關係記錄及轉移、需要多次與患者溝通、試戴、調整,以致於數位化的過程不容易整合。

但在這次的 IDS 2017,還是能看到很多廠商持續在這個領域努力,本篇跟大家介紹這次 IDS 上觀察到的活動假牙的數位製程供大家參考。


數位化活動假牙的優缺點

  1. 數位設計/輸出,可以簡化假牙的製程,減少病患來診次數。對於年紀較長或是住的較遠的患者來說,可以減少辛苦的來回奔波;對於牙醫師來說,則是可以節省臨床時間。
  2. 使用 CAM 的減法加工,是研磨在理想狀態下聚合完成的樹脂盤,可以減少煮聚收縮的誤差,擁有更好的物理性質以及較低的孔洞性,使得細菌不容易附著(ex: Candidas Albicans)。
    Goodacre 等學者 在他們的研究中,於口外比較傳統 (pack and press, pour, injection) 與數位全口假牙的 tissue surface 和患者模型上的 surface 做 best-fit 演算,得出數位擁有更好的貼合性 (fitness) 與固持性 (retention) 這個結論。
  3. 由於是電腦數位檔案,可以複製、貼上,若不幸患者遺失或假牙毀損,可以不用一切重新開始,也可以保存患者的垂直高度 (vertical dimension) 與 neutral zone 等資訊。
  4. 機械化的長遠目標是取代較為昂貴的人力,理論上是能降低成本的。

而現在大家的質疑點,多聚焦在軟體上所設計的咬合垂直高度、顎間關係、咬合平面等步驟的決定。多數人懷疑這些本應該從病患口內取得,這些關節、肌肉、舌頭等複雜因素決定的數值,如何透過數位化評估得到理想的位置,所以目前數位製程還僅限於在診間決定完上述步驟後的加工製作過程。

另外,光學掃描在特徵較少且可動性較高的軟組織上,常遇到疊合上的困難,導致目前製作數位全口假牙時,傳統的矽膠印模還是無法被取代。且若要在診所內添購這些設備,對於診所或是醫師來說,是一筆數目不容小覷的成本。

 


傳統全口假牙的製程

傳統的全口假牙,第一次約診會先取 primary impression ,製作 personal tray。第二次約診時以 personal tray 放入口內做 border molding ,找到可動與不可動組織的交界,再使用矽膠印模得到 master cast。接著製作 record base 及 occlusal rim ,於第三次約診決定上下顎間關係與排牙的位置。在 occlusal rim 上排完牙堆完蠟之後,第四次約診進行 esthetic/functional try-in 檢查美觀及功能。最後,包埋煮聚得到完成的全口假牙。


全口假牙製程的數位化

由於受壓沉降的軟組織到目前為止沒有較好的數位取模方式,所以還是只能維持傳統印模。而被數位化的步驟多是 base plate、try-in denture 及 final denture 的設計與輸出部分。至於數位化的程度,就要看每個 case 的難度,較複雜的 case,還是需要與病人多次的調整;但若是簡單的 case,電腦上設計好輸出後可以不太需要大幅度調整的情況,就可以減少約診次數。以下節錄目前市場中幾家較具知名度的數位活動假牙製作廠商的流程介紹:

圖片來源:IDS 2017 Ivoclar digital 資料圖片

 


AvaDent Wagner EZ guide protocol2

Dentsply Sirona 在這次 IDS 宣布與 AvaDent 合作,建立數位全口假牙的 solution,將整個製程濃縮到 3 個 30 分鐘的約診當中:

  1. 第一次約診用熱塑性的 tray 取模得到 personal tray,用印膜材 border molding 以及印模,記錄 incisive papilla 到上唇下緣的距離界定 resting lip line 以及 smile lip line。再將模型桌掃,進入軟體設計,先以平均值的方式定義咬合面,最後得到一個 try-in denture。
  2. 第二次約診,先檢查調整 try-in denture ,記錄 inter-occlusal record,調整假牙美觀、功能,將調整後的 try-in denture 送回技工端。
  3. 下一次約診便可以給患者一副全口假牙了。

參考影片:

 


Ivoclar Vivadent – Wieland Denture

Wieland Denture 的製程其實就類似 BPS denture 的製程:

  1. 第一次約診,取 primary impression 與 centric tray 紀錄垂直高度,搭配使用 3shape 的掃模機與設計軟體製作 3D biteplate ,這是一種合併了 personal tray 與 occlusal rim 的裝置。
  2. 第二次約診,使用 3D biteplate 做 border molding 及印模。然後利用廠商提供的顎間關係記錄裝置確認咬合垂直高度、顎間關係等資訊。最後一起送回給技師端。
  3. 第三次約診,醫師會拿到一個設計好的 try-in denture ,讓患者試戴,調整功能與美觀。
  4. 第四次約診,病人會得到最後的活動假牙。
圖片來源:Wieland 官方網站: http://www.wieland-dental.de/en/products/zenotec/digital-denture/

參考影片:


Dentca – The World’s First CAD/CAM Denture

Dentca 公司是一個位於加州,號稱 CAD/CAM denture 始祖。一直以來它都標榜它只需兩個約診3,若是新手或是困難案例則需要三個約診(多一個 try-in 的步驟),即可完成 deliver:

  1. 第一次約診,依照病人情況從套組中選出一個適當大小的 tray 當作 personal tray,打上印模材,做 border molding 及 final impression 。Dentca 的 tray 為可拆式的,可以將上下顎 tray 後半部分拆掉裝上 Gothic arch tracing 裝置(探針與板子),記錄咬合垂直高度及 centric relation。最後用材料將記錄好的上下顎 tray 固定起來,送到技工端。
  2. 醫師可以在這個時候決定是否要做 try-in 的步驟,Dentca 公司會以 3D printing 印出 try-in denture 給醫師。
  3. 若醫師覺得不用 try-in,則下一次的約診,就可以將 3D 列印好的假牙給病人帶回去了。
圖片來源: 官方介紹影片截圖

參考影片: https://www.dentca.com/video/introduction

 


數位假牙的紅白分配製作方案

不知道大家有沒有好奇,既然是以 CNC 研磨/3D 列印得到有凹槽的 denture base,要怎麼確定樹脂牙都可以放進凹槽呢? 以下統整各廠商使用的方法供大家參考:

1. 使用客製化 denture base 與 resin teeth
樹脂牙與 denture base 都分別用樹脂盤研磨出來,再使用 bonding agent 黏合。
(例如:Ivoclar digital 的 SR Vivodent CAD + IvoBase CAD)

圖片來源:Ivoclar 官方網站: http://www.ivoclarvivadent.com/de/sr-vivodent-cad
圖片來源:Ivoclar 官方網站: http://www.ivoclarvivadent.ch/de-ch/produkte/alle-produkte/ivobase-cad

 

2. 研磨預製 resin teeth 的黏著面
使用專門設計給研磨機與對應軟體的樹脂牙,根據軟體設計研磨樹脂牙的黏著面,再使用 bonding agent 黏合。
(例如:Amann Girrbach 的 Ceramill Motion 2 研磨機搭配 VITA VIONIC® FRAME 樹脂牙)

 

3. 將 resin teeth 的黏著面與 denture base 一起研磨
在製作 denture base 時先研磨要黏著樹脂牙的那一面,完成後先將樹脂牙固定上去,接著再研磨 tissue side,若此時樹脂牙太長,研磨時就會磨穿 denture base 磨到樹脂牙底部。

圖片來源: AvaDent 官方影片 https://www.youtube.com/watch?v=I8xe6-krNmE

 

4. 使用同時擁有牙齦、牙齒顏色的樹脂盤
使用雙層色的樹脂盤,由於沒有樹脂牙跟 denture base 間的介面,且是在理想狀態下聚合完成的樹脂盤切削,擁有更強的物理性質、更少的孔洞、減少假牙齒頸部變色情況、較不會有假牙摔到假牙掉下來的問題。但沒有人的牙齒跟牙齦交界是一直線,要達到自然的外型,外染或額外的樹脂加工是必要的。

XCL (eXtreme Cross-Linked) 系列
在單一樹脂盤中,有一個較為特殊的產品,AvaDent 在 IDS 2015 所發表產品 – AvaDent XCL 系列單一樹脂盤。他號稱是 monolithic 一體成型的單次研磨 denture,不再是基底與牙齒分開黏著。且 AvaDent XCL 系列又分 XCL-1 與 XCL-2,差別在於牙齒顏色的分層。XCL-1 牙齒為單一牙本質色,而 XCL-2 牙齒則有法瑯質與牙本質的分層,但要能達到樹脂牙的分層,也就代表著必須精準地控制樹脂牙在盤中擺放的位置,這是怎麼在單一樹脂盤中做到的,我們還在跟原廠確認當中。

圖片來源: AvaDent 官方網站
圖片來源: AvaDent 官方網站

綜合上述四種方法可知,現在的樹脂牙可以靠切削的方式獲得,而非一定要倚賴預製的的假牙套組 (preformed teeth),因此在形狀、顏色的設計上擁有更多的自由度,使得每個人都可以擁有更和諧、漂亮的牙齒與微笑曲線。

圖片來源: AvaDent 官方網站

全口假牙數位化製程的限制與未來發展

由於口腔的黏膜軟組織是可移動且可受壓的,這樣的特性使得現階段口腔掃描還不能完全取代全口無牙軟組織取模。此外,人體的顳顎關節運動方向、範圍差異很大,再加上有肌肉調節,使得下顎的運動很難使用咬合器或軟體中的設定平均值來模擬,實際上全口假牙的製作還多仰賴臨床直接調整。但是,最近在發展的下顎運動軌跡記錄軟體,結合 CBCT 與動態攝影軌跡追蹤(可參考:IDS 2017 實時下顎運動追蹤裝置 ),在未來這樣的資訊或許可以整合到軟體中假牙的動態咬合設計,使得全口假牙製作更準確快速。


參考資料

1. Dentspy Sirona Digital Dentures Engineered by AvaDent with this lecture by Dr. Stephen Wagner and Mike Suris at LMT Lab Day Chicago 2017 :  https://www.youtube.com/watch?v=h4PqYk8cGSg
2. Avadent-Wagner EZ guide protocol: http://www.friendshiplabs.com/wp-content/uploads/2014/10/Wagner-EZ-Guide-Clinical-Guide.pdf
3. Avinash S. Bidra, BDS, MS, Thomas D. Taylor DDS, MSD, and John R. Agar, DDS, MA. Computer-aided technology for fabricating complete dentures, systematic review of historical background, current status, and future perspectives. J Prosthet Dent 2013;109(6):361-366
4. Mathew T. Kattadiyil, DDS, MDS, MS; Charles J. Goodacre, DDS, MSD, MS; and Nadim Z. Baba DMD, MSD.CAD/CAM complete dentures: a review of two commercial fabrication systems. CAD Journal 2013; 41(6):407-416
5. Burak Yilmaz, DDS, PhD,a Aysen Nekora Azak, DDS, PhD,b Gülce Alp, DDS, PhD,c and Hilal Eks¸i, DDSd. Use of CAD-CAM technology for the fabrication of complete dentures: An alternative technique. J prosthet Dent 2016
6. Goodacre BJ, Goodacre CJ, Baba NZ, Kattadiyil MT. Comparison of complete denture base adaptation between CAD-CAM and conventional fabrication techniques. J Prosthet Dent 2016;116:249-56
7. Avadent 官方網站
8. Wieland 官方網站
9. Dentca 官方網站
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