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下颌运动实时记载体系的原理及其运用开展
日期:2023-07-13 21:13:42 | 作者:华体会最新地址

  下颌运动实时记载体系(real-timemandibularmotionrecordingsystem)是一种用于记载及剖析人体下颌牙齿及髁突运动轨道的一类设备,它在口腔医学多个学科中皆有着较为重要的运用,对人们研讨口颌体系及医治相关疾病做出了奉献。

  近年来数字化牙科技能开展迅速,适用于口腔临床的计算机辅佐规划和计算机辅佐制造(computeraideddesignandcomputeraidedmanufacturing,CAD/CAM)在临床医师的确诊和医治方面运用越来越广泛。其间,在CAD/CAM体系中再现患者个性化动态咬合联系,构建具有线D虚拟患者的研讨与实践正在不断的打开。

  下颌运动实时记载体系遍及由咬合信息记载部分和剖析部分组成,可以记载下颌在每一时刻中相关于此体系中记载设备的运动状况与轨道;而且,所得数据可同患者的锥形束计算机断层扫描(conebeamcomputedtomography,CBCT)数据、面部扫描数据及口内扫描数据相整合,构建3D虚拟牙科患者。因而,下颌运动实时记载体系能在必定程度上辅佐临床医师进行确诊和拟定医治计划,也可以帮忙口腔技师进行修正体的规划与制造等。

  下颌运动实时记载体系经过了近50年的开展,现在,市场上出现了多种不同原理的体系。它在开展进程中,其在体系的组成结构及运动记载办法方面表现出了逐步扔掉经历面弓和机械牙合架概念的趋势。详细运用中,下颌运动实时记载体系常与口腔CAD/CAM体系联合,构建动态虚拟患者助力整个医治进程,不可否认的是在一些杂乱病例的医治进程中,依然需求将下颌运动实时记载体系所得数据搬运至机械牙合架中以便于医治进程的进行;在此,将下颌运动实时记载体系分为机械式与电子式体系两大类。

  机械式下颌运动实时记载体系即机械式运动面弓,此类体系首要需确认下颌运动铰链轴,然后将此方位作为参阅对下颌运动的轨道进行描记。经过该设备的描记针与描记板可记载特定患者进行下颌运动(包含前伸、撤退以及侧方运动)时两边髁突的运动轨道,然后便于将此数据作为确诊颞下颌关节病、拟定医治计划及修正体规划与制造的根据,并供给有利于医师和技师开展作业的信息。

  可是,机械式运动面弓结构较为杂乱、组成部件繁复,加大了临床操作的难度。其次,机械式运动面弓自重较大,简略构成患者的不适感,并约束下颌运动,使得差错不简略操控。一起,机械式运动面弓沿用了下颌运动铰链轴这一概念。冯海兰等报导称正常人的颞下颌关节双侧铰链轴点均匀地散布于髁突周围,距髁突中心的均匀间隔为(8.83±5.56)mm;有报导提出:经过小张口开闭运动测得的健康人群铰链轴点变异规模较大,方位不稳定,随运动不同而时刻改变,存在瞬时旋转中心。因为铰链轴点非唯一性、不稳定性,这导致机械式运动面弓在以铰链轴作为参阅的状况下去记载髁突方位极简略发生差错,由此或许导致误诊。

  在机械式运动面弓的基础上开展而来的电子体系经过数字化技能极大地简化了下颌运动记载设备的结构,减轻了该类设备的分量,使得精度得到了更好的确保。别的,在这一范畴中,各个厂家结合本身的优势,不断的为电子式下颌运动实时记载体系赋予了更为强壮的功用。这一体系的开展使得零调牙合成为或许,更是推进了构建虚拟口腔患者、到达数字化口腔的进程。以下是一些具有代表性的体系的详细介绍,以便口腔医务作业者更好的了解、运用。

  SICAT体系:“SICATJMT+”运动丈量仪运用超声波的相关理论,其主机不断发射超声波的一起也接纳头戴式定位设备反射回来的超声波,经过空间方位坐标转化算法完成牙列动态咬合实时记载;一起SICAT体系可以将CBCT数据、口内扫描数据、下颌运动等数据整合起来,帮忙进行患者确诊及个性化修正体的制造(因为以超声感应为原理规划的下颌运动实时记载体系较为老练,如:SICAT体系、Zebris体系及ARCUSdigma体系等,在我国的口腔临床医治中运用相对较多,故在以下内容中将对其间的SICAT体系操作进程作一简略介绍)。

  首要经过口内扫描仪获得上下颌牙弓的数据并拍照CBCT,再运用下颌运动剖析体系的传感器体系,检测记载患者个性化的颌位联系及下颌运动。SICAT体系组成部件包含:咬合托盘、金属弓、下部面弓、上部面弓及相应的软件。详细运用办法如下。

  2)咬合托盘(带有放射阻射物):托盘正反两面皆打针咬合记载专用硅橡胶,正确记载患者上下颌联系用于后期校准,并嘱患者咬住托盘拍照CBCT。

  3)将金属弓弯制成与患者下颌牙弓相匹配的弧形,并用树脂将其黏固于患者下颌牙弓(无法将金属弓粘接于深覆牙合/临床牙冠过短患者的下颌牙弓上,若强即将金属弓粘接于下颌上,则金属弓会搅扰下颌运动,然后使记载所得的下颌运动数据失掉含义;关于缺失牙较多/无牙颌患者需求制造牙合堤以辅佐引导下颌运动,可是不可否认的是牙合堤常常因为牙合曲线不协调、固位欠安等要素使其无法杰出的引导下颌运动,故在此类患者中要注意评价牙合堤对其下颌运动的影响,如不能较好地引导运动,则主张考虑运用机械面弓结合半/全可调牙合架来记载颌位联系及下颌运动数据)。

  4)金属弓彻底固位后为患者戴好上部面弓,其作为信号接纳设备的一起具有抵消患者头部全体摇摆所发生的差错的作用。

  5)将小磁盘衔接于咬合托盘前部,下部面弓亦与其衔接以进行校准进程。6)校准完成后嘱患者进行各个方向上的咬合运动即可。

  7)运用“SICATfunction”软件对获得的下颌运动数据及牙列与CBCT数据进行整合(此处咬合托盘可有助于数据的叠加),成功获得虚拟患者,可用于患者确诊、确认医治计划及修正体的规划制造等方面。

  光电感应式体系是运用光信号接纳设备记载坐落患者头部的发光二极管方位,光电转化设备根据二极管的方位信号生成图画,并将图画坐标输入计算机,经过计算机将记载所得的坐标点转化成下颌运动轨道数据,到达实时记载符号的软硬安排,用于三维重建患者的髁突及下颌运动。

  Fang等运用特别的光学运动盯梢体系成功地构建了下颌运动模型,并提出了评价下颌运动力学的新模型。Hayashi等运用具有高分辨率线性传感器的光立体丈量体系对下颌运动在三维方向上进行丈量;运用小型发光二极管和电荷耦合器件等设备,经过记载和叠加一切参加丈量的二极管的方位来获得下颌骨的三维空间坐标,在很大程度上减小了丈量差错。数种精度验证实验标明:一切牙齿和两边髁突在静息状况时的精度为0.19~0.34mm。

  也有运用光学扫描联合逆向工程技能完成患者颌位联系记载和搬运的,Kwon等经过运用一个方针追寻体系与结构光三维扫描仪结合,上下颌前牙部分别离放置4个符号物,将口内扫描数据与CBCT数据叠加后运用面部扫描仪实时记载下颌运动;该实验稳定性方面的测验表现为:下颌符号点处为4.36μm,左边和右侧髁突处别离是30.78和37.74μm。在此方面短少体内实验的验证,不能获悉此种下颌运动记载办法对终究修正体的详细影响。3Shape口内扫描仪器(TRIOSPatientSpecificMotion运用程序):在此类体系中,经过相关的扫描仪器直接记载患者上下牙列的相对运动,可以使得患者的上下颌相对运动于屏幕上重现。

  一起此种办法一般仅是记载患者上下牙列部分的相对运动,无法直接获得髁突的运动状况,所以有必要将上下颌牙列模型与患者CBCT数据整合,然后获得髁突的详细运动状况来辅佐临床剖析确诊。别的,普兰梅卡(PLANMECA)公司的“Planmeca4DTMJawMotion”体系是:ProMax®3DMid与3DMax两款口腔CT机可以运用内置的PlanmecaProFace®相机对穿戴有专业追寻设备患者的下颌运动(上颌为参照系)进行捕捉,然后具有了“4D咬合追寻”功用;一起还能经过内置相机拍照3D面部相片,使得患者的CT数据与牙列及面部数据的叠加更为快捷。选用光学原理记载下颌运动的体系还包含MODJAW,它是将定位设备(牙合叉)固定于患者下颌,后经过高清光学相机捕捉其运动轨道,支撑输出咬合运动数据至义齿规划软件中。

  Jankelson等于1975年创造的下颌运动实时记载体系(mandibularkinesiograph)是一种运用磁电量转化原理来记载下颌骨在三维空间中的具置;研讨标明其能精确地丈量下颌中切牙切点在三维空间中的运动轨道。该体系具有体积小、分量轻以及操作进程简略等长处,对患者的个性化下颌运动搅扰较小;而且还能与计算机、肌电图及肌松懈仪等同步相连,到达对关节、咬合及咀嚼肌等体系地检测及确诊,然后利于全面了解患者状况、拟定最合理的医治计划。

  下颌运动实时记载体系可以客观地描记下颌骨在三维方向上的运动轨道,可以精确的再现患者实在的动态咬合,辅佐在体外构建患者实在的口颌体系模型。以下将详细论述其在口腔医学不同学科中的作用。

  颞下颌关节是颌面部具有滚动运动和滑动运动的左右联动关节,也是人体最杂乱的关节之一。在对颞下颌关节的健康状况进行评价的进程中,除进行印象学的查看之外,获得患者实在的下颌运动轨道亦是十分重要的。下颌运动记载体系可在体外较为精确地模仿患者的关节运动,经过调查剖析体外的运动然后了解关节健康状况,并协助解说病因,拟定适宜的医治计划。

  有学者运用下颌运动记载体系一起获得下颌运动轨道及肌电图等数据,解说了下颌运动与咀嚼肌之间的联系。Aslanidou等在病例陈述中指出,经过特定的软件整合患者的下颌运动数据与CBCT及数字印模数据后,可以可视化患者特定的下颌运动,并供给了关节窝中髁突方位的实在三维动态解剖,以便清晰开沉默、前伸和侧向运动时的活动规模。基于此可选择适宜的下颌方位来制造夹板,并利于消除搅扰点;一起,整合后构成的三维动态数据关于颞下颌关节紊乱病的确诊进程供给了重要参阅。

  有研讨显现:正畸的进程会对颞下颌关节构成不良的负载,这种负载对患有颞下颌关节紊乱病的患者作用尤为显着。基于此原理,在正畸医治之前有必要对患者颞下颌关节的状况进行全面评价,然后防止对关节构成更大的损伤,到达维护每一位患者的意图。别的,正畸医治是一个杂乱且长时刻的进程,下颌运动实时记载体系可以很好地检测正畸进程中发生的改变,剖析正畸医治对患者的关节及口颌体系所构成的影响,并协助临床医师做出剖析。

  在科研中,此体系相同可以辅佐医师剖析整个正畸进程中患者口颌体系所发生的改变,而且可以定量地显现一部分目标,精确剖析每一位患者所进行的正畸医治,推进相关技能的前进与改造。在正颌手术中,下颌运动剖析体系可参加到患者详细状况剖析、确诊及拟定手术计划中,有学者的研讨显现:虚拟规划计划关于正颌医治、多学科联合医治有重要的作用。

  康复咀嚼功用是口腔修正体的榜首要素。许多研讨显现:不良修正体易引起/加重颞下颌关节紊乱病。在数字化技能快速开展的阶段,口腔技师可以将临床医师记载的个性化下颌运动的数据直接导入到义齿规划软件中,然后在进行义齿规划的进程中可以实在含义上的考虑每一位患者的特征,制造出与患者口颌体系相调和的修正体。

  有学者标明:运用传统办法搬运了颌位联系后出产的修正体的质量全体高于没有进行颌位联系搬运的状况。别的,有学者指出:经历面弓对修正体制造及确认正颌手术计划没有显着的作用。

  因为以往的颌位联系搬运存在许多的缺乏,一起操作进程较为繁琐,需求运用多种牙科资料,体系差错及随机差错对终究作用有着较大的负面影响,而在临床运用中,下颌运动实时记载体系可直接将记载所得数据导入专用的CAD软件中,较好地克服了这些困难,关于进步终究医治作用具有积极作用。在栽培修正中,尤其是在立刻修正的状况下,运用下颌运动实时记载体系获得患者个性化的下颌运动数据含义严重,利于修正体的规划与制造。

  数字化技能的开展使得在临床医治进程中树立三维虚拟牙科患者成为实际;临床医师凭借口内扫描、面部扫描、CBCT等技能可以树立一个口腔虚拟患者,可是此虚拟患者无非正中咬合记载,难以完成下颌运动的模仿。

  故若对患者的个性化下颌运动进行记载,则可以使得经过数字化树立起来的口腔虚拟患者具有实在的咬合运动,在功用和美学上对患者进行全方位模仿,供后续医治进程运用、参阅。在树立了一个具有美学和功用全要素的虚拟患者后,进行长途医疗的可行性大大添加,可以在很大程度上改进医疗资源分配不合理等问题,实在完成互联网医疗。

  下颌运动是由颞下颌关节、咀嚼肌、神经体系与牙列一起决议的,而关节的运动是有滚动和滑动复合而成的。基于此,有学者提出下颌运动实时记载体系有较大的局限性,若运用于临床或许会导致误诊或/和过度医治;别的,在面临缺失牙数量较多及无牙颌患者时,下颌运动实时记载体系较难有用的直接记载患者咬合联系并用于修正体的规划与制造,而是需求先由医师获得咬合联系,然后再运用下颌运动实时记载体系去验证此咬合联系是否合理。尽管现阶段存在不同作业原理的下颌运动实时记载体系,可是不可否认其作业进程中或许会遭到环境的搅扰,导致差错较难操控,因而还需求进一步的临床验证其习惯证。

  长时刻以来,口腔医师和技师大多选用经历式面弓搬运上机械牙合架的办法记载患者的咬合联系,这一进程中医师和技师只能经过经历和肉眼调查确认颌位,往往存在差错不可控等危险。下颌运动实时记载体系可以精确记载患者各个时刻点的个性化颌位和下颌运动,与患者的模型整合后可以精确模仿患者实在的下颌运动。

  它不仅可以辅佐医师做出正确的确诊,也有益于制造出愈加契合生理要求的修正体,有望在未来得到推行并助力口腔医疗向彻底数字化改变。有研讨指出:下颌运动记载体系在丈量切导、髁道斜度等参数时,与机械牙合架所测得的参数之间差异较小。不同学者对其精确性进行了定量的研讨,以下颌中切牙运动为丈量目标,研讨结果标明精度为0~1mm。国内外学者在下颌运动记载体系方面的实验研讨较多,可是仍未在临床上大规模的推行运用。

  报导的病例中大多是关节医治及正畸医治方面的病例,而在栽培和修正范畴中的报导依然较少。因而,需求学者们在相关范畴做出更多的研讨,评价并进步下颌运动实时记载体系在详细病例中的运用水平。跟着相关物理学科及计算机技能的开展、老练,下颌运动实时记载体系必定会在精度、易运用性方面得到进步,更高的智能化程度和更易承受的性价比会使其普及率大大进步,在临床医治进程中扮演愈加重要的人物。

  下颌运动实时记载体系较经历面弓与机械牙合架而言具有许多优势,在口腔数字化医治方面具有较大的潜力。不可否认的是,贵重的价格及杂乱的操作流程影响了其普及率的进步。跟着数字化技能的开展,经过将CBCT数据、口内扫描数据、面部扫描数据叠加然后构建口腔虚拟患者,这一进程中需求下颌运动记载体系的参加,然后赋予虚拟患者实在的咬合运动,完成长途医疗。可是数据获取及数据叠加的进程发生的差错仍需求研讨以进步虚拟患者的实在性。

  现在,下颌运动记载体系品种较多,可是依然没有解决操作杂乱的问题,一起在口腔修正方面短少体内实验的评价。跟着光学扫描技能的快速开展以及对各个独立范畴研讨的不断深入,树立起的虚拟患者将可以具有动态咬合及动态面部表情,也将推进口腔医治形式的改变。

  来历:李满意,罗锋,万乾炳.下颌运动实时记载体系的原理及其运用开展[J].世界口腔医学杂志,2022,49(02):182-188.


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