口颌系统是由上下颌骨、牙齿、颞下颌关节以及相关软组织(如咀嚼肌、口腔黏膜、神经和血管)等结构构成的复杂功能整体,通过各结构间的动态协调实现咀嚼、吞咽及言语等多样化功能。衰老会使口颌系统出现大量不利于修复的增龄性改变,如颞下颌关节异常改建、口腔黏膜弹性下降、牙槽骨严重吸收、咀嚼肌功能减退、感觉敏感性下降、神经反射调控能力衰退、功能负荷承载能力降低、组织修复能力减弱以及牙体严重磨耗等
[1-5]。这些增龄性特征会增加老年人缺牙的修复难度。常见的困难包括但不限于:缺牙多且分类复杂、垂直距离丧失、水平向咬合关系不确定、(牙合)曲线异常等。这些问题会直接增加临床操作难度并降低治疗效果,使治疗流程复杂且漫长。
鉴于上述特殊情况,老年患者的修复需在常规原则基础上融入额外的针对性考量:1)全面评估口颌系统功能状态,重点关注口腔黏膜弹性下降、牙槽骨严重吸收等增龄性改变;2)结合全身健康状况评估治疗耐受性,特别需注意对临床操作的耐受性和配合度,制定可承受的治疗方案;3)修复设计需以减轻口颌系统(尤其是颞下颌关节)应力负担为核心,匹配患者生理机能设定功能目标;4)优先选择椅旁操作时间短、复诊频次低且便于日常维护的修复方案。
为实现稳定修复效果并恢复良好的咀嚼功能,本文汇总整合国内多位修复和咬合专家的意见,以一个无牙颌患者的活动全口义齿修复案例为切入点,从下颌升支相对高度评估、颌位关系确定、(牙合)平面及咬合设计等维度,系统阐述衰老条件下复杂修复案例的咬合设计要点,为临床决策提供参考。
1 临床案例
68岁女性患者,全口牙列缺失,拟行全口义齿修复。患者在自然放松状态下(息止颌位)下颌右偏,张口运动时下颌偏摆、双侧关节摩擦音;锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography,CBCT)影像显示双侧髁突后移位,右侧髁突有轻度骨破坏,左侧髁突骨破坏较重(
图1)。
2 分析设计与临床修复过程
本案例为合并下颌骨偏斜和颞下颌关节结构异常的牙列缺失修复案例,此类情况在老年人群中较为常见。其成因主要为长期缺牙导致的咬合垂直距离丧失,进而引发下颌骨逆时针旋转移位、关节内结构位置关系异常和应力过载;合并衰老所致的组织修复能力下降,进一步增加了颞下颌关节损伤与功能障碍的风险
[6-9]。因此,本案例的修复目标需同步实现重建牙列、纠正下颌移位与关节内结构位置关系异常,治疗关键在于精准设计咬合关系,以消除颞下颌关节异常应力载荷,恢复良好的口颌系统功能并长期保持稳定。此外,需综合考虑患者的全身健康及就诊便利性,在保障修复效果的前提下,优化就诊流程,尽可能减少复诊次数并缩短单次就诊时长。
综上考虑,拟使用该患者的影像数据建模,通过全数字化设计和修复流程调控咬合关系和矫正关节内结构位置关系异常,以恢复口颌系统的功能,同时减少复诊次数及单次诊疗时长。具体的修复过程如下。
2.1 构建个性化的数字模型
在制作放射定位点后(
图1A)完成取模或口内扫描,制取数字化的初印模。以放射定位点为参照,与CT数据配准融合,构建数字模型用于分析口颌系统结构和功能指标(
图2)。
图2显示该患者下颌骨偏斜,这与髁突在关节窝内位置异常有直接关联。
2.2 数字化颌位设计和关节内结构位置关系调整
颌位不仅决定面部的美观与整体协调,而且影响口颌系统的健康和正常功能。为了建立稳定的颌位关系,保证修复后实现良好咀嚼功能和义齿长期稳定,需以该患者的息止颌位为基准,对颌位关系做调整优化;以建立双侧良好的髁-凹关系和盘-髁关系
[10],留出适宜的修复空间,使得下颌平面和(牙合)平面等关键咬合特征与整个口颌系统保持协调
[6,8]。
2.2.1 冠状向设计
该患者的数字孪生模型冠状面显示下颌升支偏向右侧,影响双侧咀嚼肌力的方向,导致双侧关节功能负荷不对称分布,不利于修复后的长期稳定
[8,11],对本来髁突就存在骨破坏的老年患者尤为不利。因此,需要通过下移右侧髁突来纠正右偏(
图3),协调双侧关节的受力负担,以利于维持长期稳定。
2.2.2 水平向设计
水平面分析显示:该患者下颌体中线和颏点略向左侧偏斜,会使左侧关节的功能负担大于右侧。这与左侧髁突骨破坏比右侧严重的临床表象相对应,加之双侧髁突后移挤压盘后区软组织,会造成关节的摩擦音和张口偏摆症状
[10]。治疗需要通过差异化地前移双侧髁突来纠正下颌偏斜
[6,10,12](
图4)。
本案例将右侧髁突前移了1.4 mm,下移了1.2 mm;将左侧髁突前移了2.2 mm;使下颌骨按计划旋转改善偏斜,纠正双侧关节结构异常,消除关节杂音和下颌运动障碍(
图5)。
2.2.3 (牙合)垂直距离
在模拟改善了下颌偏斜和关节内部结构之后,需分析设计适宜的(牙合)垂直距离,为基托和人工牙提供充足空间,保障义齿功能稳定和美观。以目前的颌位评估,颌间距离过大,下颌过度顺时针旋转,修复后咬合负担无法合理分配;既不利于恢复良好的咀嚼功能,也不美观。针对这个问题,本案例需要模拟逆旋下颌;一方面减小杠杆,增加修复体稳定性,另一方面优化修复后的咬合负担分配,并改善和协调面部美观(
图6)。
综上,经过分别对矢状、冠状和水平3个方向的分析和设计,可以确立用于修复的最终颌位(即治疗颌位)。
2.3 (牙合)平面设计
确定治疗颌位后,需根据其颌骨形态特征合理设计(牙合)平面的倾斜度、高度以及横/纵(牙合)曲线的曲度,以优化咬合功能,确保修复体与口颌系统协调稳定,并减轻颞下颌关节负担,以便保持长期健康
[13-14]。
2.3.1 矢状向设计
矢状面分析可以利用(牙合)平面斜度(FH-OP)与下颌升支相对(牙合)平面高度(condylar height to the occlusal plane,CHO)共同确定修复(牙合)平面。
1)FH-OP
[7,15-19]:一般情况下,当FH-OP≈10°时,有利于建立良好咬合功能并维护口颌系统的健康
[20-21]。在本案例的咬合设计中,根据其颌骨结构和治疗颌位修复体空间的具体情况,将FH-OP设定为6°(
图7),这样更有利于配合髁道斜度建立平衡(牙合)。
2)CHO是指下颌髁突到(牙合)平面的垂直距离,以髁突几何中心点与下中切牙点连线和(牙合)平面构成的夹角(θ)为测量指标(
图8)。
适宜的CHO(θ≈23°)是协调颞下颌关节与牙列间功能载荷分配的关键
[6,22]。过小的CHO(θ< 20°)会导致关节因载荷过重而发生应力损伤,修复时应通过降低FH-OP或者减少需修复的磨牙数量等方法尽量避免。临床设计修复体时,将CHO与FH-OP两个关键参数协同考量,可以确定(牙合)平面的位置和方向(
图9)。根据该患者治疗颌位的解剖特征,设计该患者的FH-OP=6°、θ
1=24.5°,有利于制作修复体时评分修复间隙,并和偏小的髁道斜度配合构建平衡(牙合)。
此外,利用CHO的评价标准,结合患者口颌系统的实际健康状况,可以确定需要修复的功能性牙弓长度(
图10)。
该患者的(牙合)平面设计使CHO(θ>23°)足够支持修复第二磨牙,但由于其双侧髁突骨破坏明显,所以选择放弃修复第二磨牙,用降低部分咀嚼效率的方法额外减小关节负担,以便恢复其健康和功能。
3)磨牙(牙合)平面斜度(FH-MOP)与纵(牙合)曲线深度:纵(牙合)曲线的深度与FH-MOP呈正相关,二者协同磨牙段的排列方向特征详见
图11[23]。
增加FH-OP和FH-MOP会使咬合力的等效中心向远中移动
[24],加重后牙和颞下颌关节的负担,减小后牙的分离(
图12)
[25-26]。如果设计全口义齿,可以适当增加FH-OP和FH-MOP,以实现平衡(牙合);而可摘局部义齿或固定义齿修复则需减小FH-OP和FH-MOP以促进后牙有效分离,避免咬合干扰。
2.3.2 冠状向设计
通过冠状向分析,该患者的(牙合)平面设计应使双侧的CHO大致相等,保证修复后双侧的功能载荷大致平衡,以维护关节健康和修复体的持久稳定(
图13)。
2.4 数字化咬合接触设计
1)正中咬合点应达到全牙列均匀接触,其中前牙的接触比后牙略轻
[27]。常用的正中咬合点模式有三点接触和尖-卵圆窝接触2种设计
[28],其中三点接触的稳定性更高
[29],分担的咬合力更大,制作难度也更高
[30]。设计修复体的咬合接触点时,可以根据患者口颌系统的特点规划咬合点的数量与分布;通过选择三点接触或者尖-卵圆窝接触,调整咬合点数量,使咬合力在前、后牙区域合理分配
[31]。下颌过度顺时针旋转的患者咬合力分布向后牙区集中,对应咬合设计应选择尖-卵圆窝接触,且将后牙咬合点减数,以便让咬合力向前牙段分布,部分抵消下颌顺旋导致关节负担过重的问题。下颌过度逆旋的患者咬合力分布向前牙区集中,对应咬合设计应适当增加后牙咬合点数目,以便让咬合力向后牙段分布,部分抵消下颌逆旋导致前牙负担过重的问题。
对该患者全口义齿而言,从制作便利的角度考虑,选择尖-卵圆窝接触。此外,牙槽嵴吸收使得该患者的下颌牙弓宽度明显大于上牙弓,需从修复体稳定的角度出发将后牙咬合设计为反(牙合)。
2)前伸和侧方运动的咬合接触应根据患者的具体情况做个性化设计。如果行可摘局部义齿或固定义齿修复,应由前牙和关节共同引导下颌运动,后牙在运动过程中应脱离接触;如果行全口义齿修复,则需在前牙和关节共同引导下达到平衡(牙合)。
以该全口修复患者为例,应设计平衡(牙合)。根据其修复颌位及口颌系统结构特征,采用双侧对称设计;具体参数设计为:FH-OP=6°,θ=24.5°,前牙切导斜度=15°,髁导斜度=51°。在此参数下,下颌在前伸与侧方运动时将发生0.6°的逆时针旋转,利于建立平衡(牙合)增强咬合稳定性并促进功能载荷的合理分散。根据上述参数模拟下颌运动,可测量得到每个后牙牙尖的运动轨迹。依据其相应角度参数完成对颌牙尖的斜面形态设计,即可实现平衡(牙合)(
图14)。
2.5 个性化临时修复体设计
根据以上设计参数进行数字化初排牙,3D打印制作具有咬合导板功能的个性化临时修复体(
图15)。其上前牙唇面按照设计参数排列,口内试戴时用于评估前牙的美观和发音功能。(牙合)面仅保留上下中切牙的咬合点,其余牙不接触,上下咬合面之间留出不小于4 mm的间隙,用于后续记录咬合关系。基托的组织面用作制取终印模的个性化托盘。同时设计打印(牙合)架转移台,在记录完咬合关系后用于上(牙合)架。
口内试戴临时修复体,需按计划逐条评估记录(
图16):1)咬合关系是否稳定可重复;2)患者面部外貌是否协调(
图17);3)面部相关肌肉是否自然放松;4)言语、发音等功能是否正常;5)关节是否存在疼痛、弹响或运动障碍。若任一指标异常,应终止试戴并记录问题;根据记录的问题修改设计参数,重制新义齿和转移台后二次试戴。
经试戴确认临时义齿的咬合设计正确后,用硅胶记录最终咬合关系,用临时义齿的基托作为个别托盘,制取终印模(
图18)。
用终印模围模灌注工作模型(
图19),然后用打印的转移台上(牙合)架(
图15D)。
制作工作模型上(牙合)架,扫描替换工作模型数据,按照设计数据切削制作正式义齿(
图20),并在(牙合)架上预调平衡(牙合),完成后进行口内试戴(
图21)。
3 流程分析
对比传统技术,上述数字化技术(AVIA-complete denture;A-CD)展现了显著优势。
1)减少就诊次数与就诊时长。传统复杂修复技术流程繁琐、复诊频繁且单次操作耗时长(常因效果不确定需额外增加复诊次数);而本流程借助数字孪生技术,可将全口义齿或者复杂修复的就诊次数缩减至约3次(
图22),单次椅旁操作时间一般小于30 min,提升就诊便利性。这一优点特别适合老年人。
2)简化椅旁操作,降低技术敏感性。数字化流程后台集成大量设计分析步骤,消除高技术敏感性的椅旁操作,尤其是传统技术中高难度的“确定垂直高度和水平关系”步骤;仅保留5项必要的常规操作(制作放射定位点、初印模、试戴义齿、制取硅胶印模、记录咬合关系),操作难度显著降低,效果稳定可重复,降低对医生的经验依赖。特别是在处理解剖条件相对较差的复杂案例时,A-CD技术有显著的优势。前述案例中,针对患者上、下牙槽骨吸收后的宽度不协调问题,后牙咬合需要选择反(牙合)设计。如采用传统技术排牙制作修复体,口内试戴时常需要反复大量调(牙合)才能达到平衡状态。而使用A-CD技术可以根据每一个牙尖的运动方向精准设计咬合接触状态,实现口内试戴时少调(牙合)甚至不调(牙合)的效果;如此大幅降低椅旁操作的技术难度,并缩减操作时间。
3)个性化分析与精准治疗。应用数字孪生技术完成对患者口颌系统情况的个性化分析,效果优于经验化传统技术;通过可视化实时反馈预览干预效果,实现对治疗策略的精准判断。
4)流程标准化,利于推广。采用标准化数据格式传输诊疗信息,确保有效沟通,并可实现远程协助,保证同质化的治疗效果。
综上所述,老年复杂修复案例的治疗涉及问题多、难度大。治疗方案需系统整合下颌骨形态、颞下颌关节结构位置关系、颌位、(牙合)平面、前牙引导斜度及后牙牙尖斜度等多维度解剖功能参数,并充分考虑老年患者的全身健康问题与就诊便利性。借助数字孪生技术,可依次完成从CHO评估→颌位调整→(牙合)平面设计→咬合接触点规划的个性化决策流程,并通过数控加工手段精确实现治疗设计,大幅简化并缩短治疗流程,从而为老年患者提供更高效、舒适且易于接受的个性化修复方案。
国家重点研发项目(2023YFC3605600)