牙冠延长术双导板的3D设计与制作
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作者：梁雪鸽，大连医科大学研究生院；刘琼，大连市口腔医院特诊科；任颂，徐晓宇，孙江，大连市口腔医院牙周科
牙冠延长术是通过手术方法降低龈缘位置、去除相应的牙槽骨、暴露健康牙齿结构，使临床牙冠加长，从而利于牙齿的修复或解决美观问题。前牙美学区冠延长术中，龈缘位置和形态往往难以精准把控，术前设计并制作手术导板，确定术中牙龈及牙槽骨切除量，可有效解决这一难题。3D打印技术有助于术前手术方案的制定及模拟操作，进一步完善精准、个体化的手术治疗。本病例将报道1例通过3D打印技术获得牙冠延长术手术双导板，进行前牙美学区牙冠延长。
1.病例报告
患者，王某，女，42岁，因刷牙出血1年来诊。上颌前牙曾于外院行烤瓷冠修复，近1年来牙龈反复肿胀，刷牙出血。既往健康，否认系统疾病史及药物过敏史。临床检查：开口度及开口型正常，关节区无压痛，开闭口无弹响。全口牙龈红肿，质地松软，探诊深度2～6mm，龈沟出血指数4，牙石指数2（图1，图2）。
12缺失，13-21、22-23为烤瓷修复体，冠边缘位于龈下1～3mm不等，破坏生物学宽度，叩痛（－），松动度（－）。诊断：慢性牙周炎；牙列缺损（12缺失）；13-21、22-23不良修复体。治疗设计：拆除13-21、22-23不良修复体并制作临时修复体；牙周序列治疗：基础治疗阶段（口腔卫生宣教、龈上洁治术、龈下刮治术及根面平整术）（图3，图4）；手术治疗阶段（基础治疗后2个月评估牙周状况，行13-23牙冠延长术）；维护治疗阶段（牙周定期复诊维护，菌斑控制、口腔卫生宣教、必要时洁治）；术后3～6个月修复科完成13-23冠修复。
1）牙冠延长术导板设计
将患者锥形束CT（CBCT）数据转换为DICOM格式，导入MIMICS17.0软件（Materialise公司，比利时）中；调整颌骨阈值重建上颌骨模型。导入激光三维扫描仪3Shape（3Shape公司，丹麦）口扫数据STL格式后，利用模型匹配功能使得三视图数据线稿与CBCT数据轮廓相匹配，形成软硬组织形态（图5A）。依据“粉白美学”原则前牙区牙冠修复模拟及龈缘形态设定（图5B）。导入工程文件进行牙龈导板制作，均匀扩大合适厚度，模型初步剪切与设计拔模（图5C，5D），便于导板顺利安放于牙齿。根据美学原则及平面参考，设计牙龈切除导板（图5E），依据生物学宽度原则边缘扩大3mm，进行牙槽骨切除导板设计（图5F）。
2）牙冠延长术双导板制作
设计制作模型后生成STL文件，输送到3D切片器软件，将其离散分层后进行数据化储存，形成G-Code格式。3D打印机Form2（Formlabs公司，美国）设置打印参数，将一层层的切片数据进行具象化，由点到线、由线到面、层层堆叠，完成冠延长术导板模型制作，形成牙龈切除导板和牙槽骨切除导板（图6）。
3）牙冠延长术
患者含漱0.12%
修整牙槽骨并去除根面残余牙周膜纤维，形成正常的骨解剖形态，使其呈扇贝状与邻牙牙槽骨形成移行状态。清洁术区并修整龈瓣厚度，将牙龈轻轻加压使其复位，采用间断缝合法，安放牙周塞治剂。冠延长术后1周复诊，术区牙龈略红肿，缝线在位，愈合良好。
于修复科精修后，比色，CAD/CAM制作临时修复体，佩戴于患者口内。冠延长术后3个月患者牙周组织健康，牙龈形态、质地正常，龈缘位置稳定（图8A～8C）。冠延长术后6个月，10个月随访（图8D，8E）检查牙周组织健康，牙龈色粉质韧，牙龈形态、质地均正常，无探诊出血及深牙周袋；术后10个月上前牙龈缘位置稳定，进行上前牙永久性修复；冠延长术后12个月（永久性修复后2个月）复诊，患者牙周组织健康，上前牙龈缘平行对称，龈缘曲线协调，龈高点对称，龈乳头充盈完好（图8F）。
2.讨论
生物学宽度是指龈沟底到牙槽嵴顶约2mm距离，包括结合上皮和牙槽嵴顶冠方附着根面的结缔组织。牙冠延长术可降低龈缘位置、去除相应牙槽骨，暴露健康牙齿结构，重建生物学宽度，利于上前牙美学修复。临床上，修复体边缘位置应尽量放在龈上（0.5～1.0mm），前牙位于龈下但不超过龈沟深度1/2，冠缘距龈沟底＞1mm。
本病例患者旧修复体边缘位于龈下1～3mm不等，长期刺激牙周组织，生物学宽度被破坏，前牙区发生牙槽骨吸收、牙龈增生等，需拆除原修复体，通过冠延长术方法重建生物学宽度，恢复健康牙周状态。术前设计冠延长术导板可有效降低手术风险，提高手术精准度。传统导板手工制作，边缘粗糙，操作复杂，双侧龈缘曲线难以对称一致，且只能以牙龈组织进行定位，缺乏牙槽骨形态的详细了解。
3D打印技术制作冠延长术导板，弥补传统导板的不足，依据美学原则的同时充分考虑牙槽骨情况，术前CBCT了解颌骨解剖结构，个性化、精准设计，数字化设计与制作，导板材质均匀、边缘光滑、稳定性强。术前采集患者口扫及CBCT数据，并利用MIMICS17.0软件进行拟合获得三维重建模型，充分考量牙龈及牙槽骨等软硬组织情况，依据生物学宽度准确计算牙龈及牙槽骨切除量。
3D打印机利用光固化成型原理打印双导板采用牙支持式，其强度及韧性符合临床应用需求，固位力好，稳定性强，且消毒灭菌操作方便。双导板能精准定位牙龈及牙槽骨位置，减小手术创口，缩短手术时间，降低手术风险及手术敏感性，提高患者舒适度。前牙区美学修复不仅是单纯牙冠的颜色、形态、质地“白色美学”，也应关注牙齿和牙龈的自然协调及牙周组织健康的“粉白美学”。
本病例依据生物学宽度原理及美学原则，将“粉白美学”指标体现在双导板数字化设计中，冠延长术更规范化、标准化。术前进行详尽的评估及设计，与修复科医生商定牙龈边缘位置及外展隙形态，力求制定临床可预测的个性化治疗计划。依据美学牙冠延长术的基本原理使牙槽骨嵴顶和牙龈缘向根方移动，实现延长临床牙冠的目的，同时保持正常生物学宽度。
手术关键点：①牙龈切口的设计应依据术后龈缘的新位置来确定，遵循牙龈生理外形；②牙龈乳头术中处理，一般应保证修整后的邻面牙槽嵴顶距邻面触点距离≤5mm；③附着龈宽度＞3mm可采用定点切龈法，如≤3mm则采用根向复位瓣设计，最大限度保留附着龈宽度；④角化龈厚度≤1mm时避免术后牙龈易退缩；遵循生物学宽度要求，依据龈缘外形作相应的骨修整。若唇侧骨板或牙龈较薄时，应考虑减少去骨量；⑤龈瓣复位，龈瓣过厚影响术后龈缘外形，龈瓣过薄可能出现牙龈退缩。
术后的愈合与修复时机的把握亦很重要，大部分学者认为冠延长术后6～8周行永久修复，选择龈下边缘的修复类型时要慎重，防止破坏生物学宽度，修复体的设计与患者美学特点相协调。数字化导板设计过程中可能误差，CBCT伪影是产生误差的主要来源，图像质量影响导板系统的精确度。导板材料本身会受光照、温度、储存方式等因素的干扰；口扫数据和CBCT数据拟合时可能出现数据偏差；3D打印方式不同其精确度不同。
目前，选择光固化3D打印方式进行数字化导板制作工艺最成熟，应用最广泛。设计导板时选择的支持方式对手术精确性产生影响，牙支持式导板精准度明显优于骨支持式及黏膜支持式。患者口腔组织条件、张口度及依从性影响导板口内固位及精确性。