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【研究背景】在患者口内直接粘接(Direct Bonding,DB)托槽,对托槽定位的准确度依赖于医师的临床经验,很难对托槽的位置进行客观的测量定位。为降低对托槽定位的难度,提高托槽粘接的准确度,Silverman发明了间接粘接技术(Indirect Bonding,IDB)[1],其先在患者工作模型上定位托槽,完成托槽的定位后,制作相应的转移托盘,通过托盘将托槽转移至患者口内。根据定位托槽的工作模型不同,可以分为传统间接粘接和数字化间接粘接。传统间接粘接在患者的石膏工作模型上定位托槽,目前常用的传统间接粘接托盘主要有两种,即双层真空压膜托盘(Double Vacuum-Form transfer Tray,Double-VFT)与双层硅橡胶托盘(Double Polyvinyl Silicone transfer Tray,Double-PVST)。两种传统间接粘接托盘的优点是可以实现较为理想的托槽定位与托槽转移,但缺点是由于其在石膏工作模型上定位托槽,无法实现对患者的排牙实验。数字化间接粘接的优点是其在患者的数字化工作模型上,可以通过计算机软件较为便利的实现对患者的排牙,从而更为直观的对治疗效果进行预测。目前数字化间接粘接较多使用的是数字化打印托盘,即软质3D打印托盘。在使用间接粘接粘接托槽时,决定托槽最终能否准确粘接于牙齿上的因素有两个方面,其一是在工作模型上对托槽的定位准确性,其二是不同的托盘对托槽的转移准确性。间接粘接相比直接粘接,其可以使用托槽定位尺在患者的工作模型上完成托槽的定位,对托槽的定位更加直接和客观,有着更高的定位准确性。但在将托槽转移至患者口内的过程中,不同的间接粘接托盘转移托槽的准确度存在差异。如果转移托槽的过程不够准确,转移过程中发生超过0.5 mm的偏差,即可认为该托槽粘接位置发生严重错误。目前尚没有比较数字化间接粘接和传统间接粘接对于托槽转移准确度的体内研究,也没有相关研究对数字化3D打印托盘转移托槽准确度的影响因素进行分析。【研究目的】本研究拟通过临床实验,比较间接粘接技术中软质数字化打印托盘与两种常用传统托盘转移托槽的准确度,研究3D打印托盘的硬度是否是影响其转移托槽准确度的因素,为3D打印托盘的持续改进提供实验依据和理论指导。【研究方法】1.比较软质数字化打印托盘与两种传统间接粘接托盘转移托槽的准确度。设计随机对照临床研究,临床招募符合纳入、排除标准的患者后进行随机分组,分别使用软质3D打印托盘、双层真空压膜托盘、双层硅橡胶托盘进行托槽粘接。使用3 Shape Trios扫描仪获取托槽转移前后的位置,使用Geomagic Control软件对转移前后的托槽线距差进行测量。比较三种托盘在近远中向、龈合向、颊舌向上的托槽转移准确度,以及托槽粘接严重误差的发生率。2.测量软质数字化打印托盘的打印准确度。使用Ueasy软件在标准牙列的扫描模型上定位托槽,而后设计打印托盘形状。使用相同的打印机与打印树脂,设置相同的打印参数,进行托盘的打印。打印完成后使用3 Shape Trios扫描仪获取托盘实际打印形状。在Geomagic软件中对设计的打印托盘及实际打印的托盘进行测量,测量打印托盘在托盘的左侧长度(Left side Length of Tray,LIT)、右侧长度(Right side Length of Tray,RIT)、尖牙间距离(Distance between Canines of Tray,DCT)、第二磨牙间距离(Distance between Second Molars of Tray,DSMT)的形变量。3.测量硬质数字化托盘转移托槽的准确度。使用相同的纳入排除标准临床招募患者。使用相同的打印机与打印参数,使用硬质打印树脂制作含有应力中断结构的3D打印托盘。托槽转移前后位置的获取方法不变,托槽线距差测量方法不变。比较硬质与软质的打印托盘在近远中向、龈合向、颊舌向上转移托槽的准确度,以及严重误差的发生率。4.统计两种数字化打印托盘脱位时,口内托槽脱落的发生率。通过Fisher精确检验比较托槽脱落的发生率,分析硬质打印托盘是否会增加托槽脱落的发生率,进而验证硬质打印托盘应力中断结构的有效性。【研究结果】1.双层硅橡胶托盘有着更高的转移托槽准确性,软质3D打印托盘转移托槽的准确性不佳。在近远中向、龈合向上,双层硅橡胶托盘转移托槽的准确度皆最高,其托槽位置严重误差的发生率也最低,在这两个方向上,软质3D打印托盘的转移准确度皆最低,严重误差的发生率皆最高。在颊舌向上,双层真空压膜托盘的转移准确度较软质3D打印托盘高,但三种托盘的严重误差发生率并无显著差异。2.软质3D打印托盘未发生严重变形。软质打印托盘的上颌托盘在第二磨牙间距离发生了0.64±0.17 mm的收缩,下颌托盘在第二磨牙间距离发生了0.58±0.31mm的收缩,但在其弧形工作段的长度及宽度皆未发生显著的收缩形变。3.硬质3D打印托盘相比于软质3D打印托盘,有着更高的转移托槽准确性。在近远中向、龈合向上,硬质打印托盘转移托槽准确度分别为0.097(0.11)mm、0.15(0.15)mm,软质打印托盘转移托槽准确度分别为0.18(0.26)mm、0.29(0.33)mm,硬质打印托盘皆显著优于软质打印托盘。在近远中向、龈合向上比较两种托盘托槽粘接严重误差的发生率,硬质打印托盘也显著低于软质打印托盘。在颊舌向上,两种打印托盘的转移准确度、严重误差发生率未发现差异。4.使用硬质打印树脂制作托盘,并未导致托盘脱位时托槽脱落率的增加。托盘脱位时,应力中断结构处发生断裂。硬质打印托盘的即刻脱落率为1.6%,软质打印托盘的即刻脱落率为2.1%,两者无显著差异。【研究结论】1.在传统间接粘接技术中,双层硅橡胶托盘有着较高的托槽转移准确度以及较低的粘接严重误差发生率,其性能仍比较可靠。2.在数字化间接粘接技术中,硬质数字化打印托盘相比于软质数字化打印托盘,有更高的转移托槽准确性,可供临床的选择使用。3.硬质数字化打印托盘通过在托槽卡抱臂上设计应力中断结构,可以避免托槽粘接即刻脱落率的升高,其形状具有一定的参考价值。4.本实验中的软质数字化打印托盘打印准确度良好,可应用于对打印硬度要求较低的其他领域。