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《實用口腔醫學雜志》2015年第六期
【摘要】
目的:研究解剖型全口義齒人工牙牙尖斜度連續變化特征,分析其對全口義齒平衡建立的影響。方法:使用光學多自由度掃描儀掃描得到解剖型全口義齒人工牙三維數據,經逆向工程軟件Surfacer10.5三維建模,測量牙尖斜面牙尖底至牙尖頂連線與牙尖底平面的夾角,代表牙尖工作斜面斜度,并將此連線投影至人工牙面得相應曲線,測量曲線斜率的連續變化值,分析牙尖斜面斜度連續變化特征。結果:測得人工牙后牙牙尖斜面斜率及其投影曲線斜率連續變化值。上后牙頰尖遠中斜面斜率13.7°~25.6°,下后牙頰尖近中斜面斜率11.3°~37.7°,不同牙齒間差異較大,面近中央窩附近表現為斜率迅速升高的突面。結論:解剖型全口義齒人工牙牙尖工作斜面斜度不同牙齒間的較大差異及其凸面的形態不利于建立穩定的正中止與非正中咀嚼運動的順暢。
【關鍵詞】
人工牙;牙合型;牙尖斜度;三維
傳統的解剖型平衡總義齒臨床應用廣泛[1],技師在排牙、臨床醫生戴義齒過程中均需要進行牙尖斜面適當的調磨以達到正中咬合穩定、前伸與側方咀嚼順暢的目的。為什么經過調磨之后才能建立穩定與順暢的咬合?人工牙均是預成的,通常是廠家給出的牙尖斜度,而作為三維不規則曲面的牙尖斜面斜度并不是一個恒定值,其連續變化的特征尚是個未知數,現代計算機圖形圖像技術的發展,為曲面斜率連續變化的研究提供了便利[2-4]。本項研究對解剖型全口義齒人工牙牙尖工作斜面斜度連續變化特征進行研究,為計算機輔助全口義齒的排牙與平衡分析提供基礎性工作。
1材料與方法
1.1人工牙三維建模與建立人工牙局部三維直角坐標系一副解剖型全口義齒全牙列28顆人工牙(松風公司,日本),經ATOSII光學測量儀(COM公司,德國,采集的精度:±0.002mm)掃描,使用逆向工程軟件Surfacer10.5(Imageware公司,美國)三維建模,經三維直角坐標系轉換建立以人工牙長軸為Z軸、舌-頰向為X軸、近-遠中向為Y軸、人工牙平面與牙長軸交點為坐標原點的每顆人工牙局部三維直角坐標系[4](圖1)。
1.2牙尖工作斜面斜度的測量牙尖斜度是牙尖底到牙尖頂連線與牙尖底平面的夾角[5],這是一種宏觀的牙尖斜度概念,牙尖底至牙尖頂相連的直線無法全面體現牙尖三維曲面斜度變化特征。本研究從牙尖底至牙尖頂連線與牙尖底平面夾角宏觀角度及牙尖三維曲面斜度連續變化特征2個層面研究牙尖斜度。人類咀嚼過程上下頜牙齒的接觸形式可以分解為前伸、側方、前斜側方、平衡側等多種形式[6](圖2)。本文主要研究前斜側方運動的一對牙尖工作斜面,即引導尖斜面(上后牙頰尖的遠中斜面)與支持尖斜面(下后牙頰尖的近中斜面)(圖3)。研究設定與中央窩底相切并垂直于牙長軸(Z軸)的平面為牙尖底平面,對24-27頰尖遠中斜面,3437頰尖近中斜面斜度進行測量。以X-Y平面為基準,與X-Y平面法向最遠點找到牙尖底點(中央窩或邊緣嵴最低點),與X-Y平面法向距離最近點確定牙尖頂點,在人工牙三維數學模型上創建牙尖工作斜面牙尖底至牙尖頂連線,并將此直線沿牙長軸方向投影至人工牙面點云,經點云曲線擬合得到欲測量三維斜面的牙尖底至牙尖頂曲線(圖4~5)。牙尖工作斜面斜度的測量方法:Surfacer軟件下,使用“AnglebetweenSurfaceandCurve”工具可測量曲線上任意一點切線與牙尖底平面的夾角(圖5)。測量牙尖工作斜面牙尖底至牙尖頂連線斜率及其投影曲線斜率連續變化值。牙尖工作斜面曲線10等分,包括起始點共測量11個點曲線切向斜率。
2結果
研究得到前斜側方運動牙尖工作斜面,包括引導尖斜面(上后牙頰尖遠中斜面)與支持尖斜面(下后牙頰尖近中斜面)的牙尖底至牙尖頂連線斜率及其投影曲線斜率連續變化值(表1,圖6~8)。
2.1牙尖底至牙尖頂連線斜率上后牙頰尖遠中斜面斜率13.7°~25.6°,下后牙頰尖近中斜面斜率11.3°~37.7°,不同牙齒間差異較大。
2.2三維曲面曲線斜率連續變化特征上下頜磨牙在中央窩附近(26、27近中頰尖遠中斜面,36、37遠中頰尖近中斜面)曲線斜率從中央窩開始迅速增加,第2~4個測量點達到峰值,上頜42.2°~49.7°,下頜52.6°~56.8°,表現為從中央窩開始斜率迅速升高的突面(圖6~7)。而牙尖工作斜面在邊緣嵴附近,曲線斜率上升遲緩,在第5個測量點之后達到峰值,前磨牙甚至先下降后上升(圖6~7)。
2.3上下頜相對應的引導尖斜面與支持尖斜面斜度前斜側方運動中,上下頜相對應引導尖與支持尖工作斜面,斜度存在較大差異,-12.1°~6.3°,時高時低,曲線中點切向斜率差異更為顯著(圖8)。
3討論
3.1牙尖三維曲面斜度的測量方法牙尖斜度是牙尖底到牙尖頂連線與牙尖底平面的夾角[5],以往關于牙尖斜度的研究也均是如此研究的,這是一種宏觀的牙尖斜度概念,牙尖底至牙尖頂相連的直線無法全面體現牙尖三維曲面斜度連續變化特征。人工牙三維數字化重建與計算機技術為復雜曲面斜度變化的測量帶來了便利,在人工牙局部三維直角坐標系下,本研究提供了一種簡便易行的測量牙尖曲面斜度的方法,將牙尖底至牙尖頂連線投影至三維曲面得到投影曲線,以投影曲線斜率的變化代表三維曲面的斜度變化特征,這樣測得牙尖斜度連續變化值更具臨床意義。全口義齒的平衡是由髁導斜度、切導斜度、縱曲線/橫曲線曲度、定位平面斜度、牙尖工作斜面斜度交互作用的結果[5]。咀嚼運動是包括顳下頜關節髁突側移、前伸、側方、前斜側方、長正中等復雜形式一定范圍內的復合運動[6-9]。本文主要研究前斜側方的人工牙牙尖工作斜面斜度,包括引導尖上頜頰尖遠中斜面與支持尖下頜頰尖近中斜面。測量了牙尖工作斜面牙尖底至牙尖頂連線的直線斜率及其投影曲線斜率連續變化值。
3.2解剖牙合型人工牙牙尖工作斜面斜率變化特征研究提示未經調磨的人工牙窩溝深,牙尖斜面表現為從中央窩開始斜率迅速增加的突面,與未經磨耗的新萌天然牙相類似。正中表現為尖-窩三點鼎式接觸,寬容度小,這種接觸形式任何一點的力量薄弱或增強都會帶來咬合不穩定,增加了重建穩定正中止的難度;不同牙尖間斜度差異大,同頜相同功能工作斜面間斜率變化的不同步,都不利于前斜側方咀嚼過程引導尖斜面功能的發揮,不利于咀嚼的順暢與義齒穩定。這也是技師在排牙、臨床醫生戴牙時均需要適當調磨牙尖斜面的原因。綜上:適當改變解剖型人工牙牙尖三維曲面外形,設計成一定正中自由區的“尖-卵圓窩”接觸形式的人工牙,將有利于建立穩定的正中止;同時減緩了中央窩附近牙尖工作斜面斜率的上升,有利于同頜相同功能的牙尖工作斜面間斜率變化同步,有利于總義齒非正中咀嚼順暢與義齒的穩定,進行適當的人工牙型改良將有利于計算機輔助全口義齒的設計與制作研究的深入。
參考文獻
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作者:劉明麗 王勇 陳小冬 單位:大連市口腔醫院種植科 北京大學口腔醫學院數字化研究中心