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作者：朱家奕 王俊杰 王宇轩 杨静文 姜婷
通信作者：姜婷
作者单位：北京大学口腔医学院·口腔医院修复科 国家口腔医学中心 国家口腔疾病临床医学研究中心 口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心 口腔数字医学北京市重点实验室(朱家奕、王宇轩、杨静文、姜婷) ；北京为开数字科技有限公司(王俊杰)
引用本文：朱家奕, 王俊杰, 王宇轩, 等. 轻咬合和重咬合状态对下颌运动轨迹及虚拟预调𬌗的影响[J]. 中华口腔医学杂志, 2023, 58(1): 50-56. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20220507-00243.
目的
探讨轻咬合和重咬合状态对下颌运动轨迹的影响及咬合状态对数字化全冠修复体虚拟预调𬌗的影响。
方法
2021年10月至2022年3月于北京大学口腔医学院·口腔医院招募10名个别正常𬌗研究生志愿者（男性3名，女性7名，年龄22~26岁），通过口内扫描获得其上下颌牙列数字化模型，重咬合状态下完成数字化颌间关系转移并利用下颌运动分析系统记录轻咬合和重咬合状态下的下颌运动轨迹，标定3个下颌标志点（中切牙近中邻接点及双侧第一磨牙近中颊尖顶点），测量两种咬合状态下相同标志点牙尖交错位时的三维距离、对刃颌位时三维距离的矢状面投影以及侧方运动至上下后牙颊尖顶相对（尖对尖位）时三维距离的冠状面投影，分别采用单样本t检验比较各测量值与0的差异。利用Geomagic Studio 2015逆向工程软件，对左上中切牙及左下第一磨牙进行虚拟牙体预备，利用牙科设计软件通过复制法设计数字化全冠修复体，分别用轻咬合和重咬合下颌运动轨迹对修复体进行预调𬌗；分析预调𬌗后左上中切牙修复体舌面或左下第一磨牙𬌗面与预备前天然牙的三维偏差（平均偏差和均方根），结果分为轻咬合组和重咬合组（每组左上中切牙和左下第一磨牙样本量均为10），采用配对样本 t检验比较两组差异。
结果
两种咬合状态下牙尖交错位时中切牙近中邻接点、左侧和右侧第一磨牙近中颊尖顶点的三维距离分别为（0.217±0.135）、（0.210±0.133）和（0.237±0.101）mm，对刃颌位时上述标志点三维距离的矢状面投影分别为（0.204±0.133）、（0.288±0.148）和（0.292±0.136）mm；尖对尖位时左侧和右侧第一磨牙近中颊尖顶点三维距离的冠状面投影分别为（0.254±0.140）和（0.295±0.190）mm，以上各测量值与0的差异均有统计学意义（ P<0.05）。预调𬌗结果显示，轻咬合和重咬合组左上中切牙全冠修复体舌面与预备前天然牙的平均偏差分别为（0.215±0.036）和（0.195±0.041）mm（ t=3.95， P=0.004）；左下第一磨牙全冠修复体𬌗面与预备前天然牙的平均偏差分别为（0.144±0.084）和（0.100±0.096）mm（ t=0.84， P=0.036），两组差异均有统计学意义。
结论
轻咬合和重咬合状态对下颌运动轨迹均有影响，用重咬合下颌运动轨迹进行修复体虚拟预调𬌗可获得更接近预备前天然牙的舌面或𬌗面形态。
近年，修复体的设计和制作日臻完善，但依然无法达到修复体试戴时无须调改咬合的目标 ［ 1 ］ 。数字化设计和制作中的误差可能来源于口内扫描、颌位关系的记录和转移、数控切削或三维打印等 ［ 2 , 3 , 4 , 5 ］ 。传统修复体设计的误差来源包括印模和模型的变形、面弓转移上𬌗架的误差、𬌗架本身无法完全模拟个体下颌运动以及失蜡铸造的误差等 ［ 6 ］ 。此外，石膏模型及数字化模型均于静态下获得，不易反映牙周膜在功能状态下的受压变形，进而影响修复体的咬合精度。已有研究证实，口内扫描咬合状态的牙列所测得的咬合接触面积比模型扫描大，𬌗面间距比模型扫描小，即口内扫描反映的咬合接触程度比模型扫描更紧密 ［ 7 ］ 。通常工作模型在无负载状态下获取，在其上制作的修复体于口内负载时不能与邻牙等量下沉，尤其在种植修复中，由于种植体与牙槽骨是刚性连接，二者之间缺乏牙周膜，修复体与天然牙动度不一致，在口内负载时易造成修复体𬌗面高出邻牙。下颌运动轨迹测量对数字化全冠修复体的精确预调𬌗十分重要，在修复体设计软件中使用下颌运动轨迹指导预调𬌗可减少阻碍下颌运动的𬌗干扰点 ［ 8 ］ ，使上颌牙尖引导和下颌牙尖滑动符合下颌运动轨迹的个性化特征。通常下颌运动轨迹测量不关注咬合的轻重，多于轻咬合状态下进行；然而，牙齿在不同强度𬌗力作用下的移动幅度并不一致 ［ 9 ］ ，这是否可对下颌运动轨迹产生影响以及此种影响是否关系到数字化全冠修复体的咬合精度等，尚鲜见研究报道。本项研究探讨轻咬合和重咬合状态对下颌运动轨迹的影响并探究咬合状态对数字化全冠修复体虚拟预调𬌗的影响，以期为临床提高数字化全冠修复体的咬合精度提供参考。
1.10名健康志愿者两种咬合下相同标志点间距离和下颌运动轨迹的比较：
（1）牙尖交错位：以上颌为参照物，重咬合下各标志点均处于轻咬合下相同标志点的𬌗方。两种咬合下牙尖交错位时中切牙近中邻接点、左侧和右侧第一磨牙近中颊尖顶点的三维距离分别为（0.217±0.135）、（0.210±0.133）、（0.237±0.101）mm，与0相比差异均有统计学意（ t=3.94， P=0.011； t=3.87， P=0.012； t=5.76， P=0.002）。
（2）下颌前伸运动轨迹及对刃颌位：见图2 。以上颌为参照物，轻咬合和重咬合下各标志点的运动轨迹及其在3个基准面的投影不重叠，重咬合下颌前伸运动轨迹处于轻咬合下颌前伸运动轨迹的𬌗方，二者大致平行，即重咬合下颌运动轨迹距离上颌更近。两种咬合对刃颌位时中切牙近中邻接点、左侧和右侧第一磨牙近中颊尖顶点三维距离的矢状面投影分别为（0.204±0.133）、（0.288±0.148）、（0.292±0.136）mm，与0相比差异均有统计学意义（ t=3.43， P=0.026； t=4.77， P=0.005； t=5.27， P=0.003）。
图2 两种咬合状态下下颌标志点运动轨迹示意图 A：下颌中切牙近中邻接点的前伸运动轨迹；B：左下第一磨牙近中颊尖顶点的左侧方运动轨迹；C：右下第一磨牙近中颊尖顶点的右侧方运动轨迹
（3）下颌侧方运动轨迹及尖对尖位：见 图2 。以上颌为参照物，轻咬合和重咬合下各标志点的运动轨迹及其在3个基准面的投影不重叠，重咬合下颌侧方运动轨迹处于轻咬合下颌侧方运动轨迹的𬌗方，二者大致平行，即重咬合下颌侧方运动轨迹距离上颌更近。两种咬合尖对尖位时左侧和右侧第一磨牙近中颊尖顶点三维距离的冠状面投影分别为（0.254±0.140）、（0.295±0.190）mm，与0相比差异均有统计学意义（ t=4.44， P=0.007； t=3.81， P=0.013）。
2.虚拟预调𬌗效果比较：见图3 , 4 , 5 ，表1 ， 2 。
图3 轻咬合和重咬合下颌运动轨迹虚拟调𬌗后左上中切牙全冠修复体（绿色）的咬合接触情况，修复体舌面着色区代表上下颌模型间三维距离为-0.1~0.1 mm（即存在咬合接触）A：轻咬合；B：重咬合
图4 轻咬合和重咬合下颌运动轨迹虚拟调𬌗后左下第一磨牙全冠修复体（绿色）的咬合接触情况，修复体𬌗面着色区代表上下颌模型间三维距离为-0.1~0.1 mm（即存在咬合接触）A：轻咬合；B：重咬合
图5 应用轻咬合和重咬合下颌运动轨迹对修复体进行预调𬌗的效果比较
（1）左上中切牙：全冠修复体咬合接触区主要分布于舌侧边缘嵴及切嵴，与轻咬合组相比，重咬合组全冠修复体舌面着色更深、面积更大（ 图3 ）。使用轻咬合或重咬合下颌运动轨迹预调𬌗后，左上中切牙全冠舌面与预备前天然牙舌面不完全重叠。预调𬌗的位置主要分布于上颌中切牙切嵴及近远中边缘嵴的切1/3 处（ 图5 中绿色区域）。轻咬合组平均偏差显著大于重咬合组，即重咬合下颌运动轨迹预调𬌗后修复体舌面形态更接近天然牙。两组均方根差异无统计学意义（ P>0.05）（ 表1 ）。
（2）左下第一磨牙：全冠修复体咬合接触区主要分布于颊尖、远中舌尖及远中尖，与轻咬合组相比，重咬合组全冠修复体𬌗面着色更深、面积更大（ 图4 ）。使用轻咬合或重咬合下颌运动轨迹预调𬌗后，左下第一磨牙全冠与预备前天然牙𬌗面不完全重叠。预调𬌗的位置主要分布于下颌第一磨牙颊尖颊斜面、远中舌尖及远中尖（ 图5 中绿色区域）。轻咬合组平均偏差显著大于重咬合组，即重咬合下颌运动轨迹预调𬌗后修复体𬌗面形态更接近天然牙。两组均方根差异无统计学意义（ P>0.05）（ 表2 ）。
通常工作模型在无负载状态下通过传统印模技术或数字化扫描技术获取，而功能负载时牙周膜发生受压变形，余留邻牙和全冠修复体尤其是种植体支持全冠不能等量下沉，这个问题常可造成修复体试戴时存在早接触或𬌗干扰。笔者课题组既往研究显示，不使用下颌运动轨迹的数字化全冠修复体咬合高点高度可达（0.19±0.07）mm ［ 20 ］ ，符合功能负载下牙周膜受压变形时牙齿移动的范围。本项研究从排除牙周膜受压变形影响的角度出发，比较运用轻咬合和重咬合下颌运动轨迹进行虚拟预调𬌗的效果差异，探讨提高数字化全冠修复体咬合精度的方法。
𬌗力的作用可使牙周膜受压变形，牙齿产生生理性动度，影响上下颌咬合接触。正常牙周膜厚度为0.15~0.38 mm，5 N作用力下，健康切牙的动度为100~120 μm，磨牙为40~80 μm ［ 21 , 22 ］ 。由于种植体与牙槽骨形成骨结合，缺少牙周膜的缓冲作用，种植体的轴向动度为3~5 μm，仅为天然牙的1/20~1/5 ［ 23 ］ ，且种植体对应力负荷的耐受能力小于天然牙 ［ 24 ］ 。因此，保证种植修复体的咬合精度有更大的意义。进行修复体尤其是种植修复咬合设计时，应考虑𬌗力对牙齿动度及咬合接触的影响。
预调𬌗的目的是消除早接触和𬌗干扰，生理活动中咀嚼系统常存在重咬合状态，这种状态下早接触和𬌗干扰可对牙周组织产生有害影响，消除重咬合状态的有害影响才能扩大生理活动中各种咬合状态的宽容度，在满足组织健康的前提下进行各种生理活动。
为定量观测轻咬合和重咬合下颌运动轨迹的差异，本项研究选择3个下颌标志点，计算其在两种咬合状态下的运动轨迹，为排除下颌前伸、侧方运动中下颌偏斜对结果的影响，本项研究选取对刃颌位与尖对尖位的投影距离作为测量指标，分别测量各标志点在牙尖交错位时的三维距离、对刃颌位时三维距离的矢状面投影以及尖对尖位时三维距离的冠状面投影，并分别与0进行比较，结果显示，各标志点的三维距离或投影距离与0的差异均有统计学意义。轻咬合下颌运动轨迹位于重咬合下颌运动轨迹的下方，即重咬合的咬合接触更紧密。两种咬合状态下各标志点的三维距离符合正常牙周膜厚度范围，与既往研究中利用光学装置及有限元分析测得的牙齿移动结果基本一致 ［ 25 , 26 ］ 。利用轻咬合和重咬合状态下获得的运动轨迹进行虚拟预调𬌗，并比较调𬌗后修复体与预备前天然牙的形态偏差，结果显示，用重咬合下颌运动轨迹预调𬌗的全冠修复体与预备前天然牙𬌗面形态的平均偏差更小，比轻咬合下颌运动轨迹预调𬌗结果更接近真实的天然牙形态。
健康人正常𬌗力为98~225 N ［ 11 ］ ，存在较大个体差异，因此𬌗力作用下牙齿移动也因人而异，本项研究结果无法排除个体特异性的影响。多大𬌗力才能反映合适的牙周膜变形量，需要进一步完善研究设计、增加分组及扩大样本量进行深入研究，系统研究不同𬌗力下牙齿移动量差异及不同牙位牙齿移动量的规律。本项研究通过数字化的方法模拟全冠修复过程，后续还需进行临床评价，并将研究范围从牙体缺损固定修复扩大至牙列缺损种植修复，发现并解决临床实践中可能出现的问题，进一步完善研究方案，通过客观和主观指标评价修复体的咬合接触情况，验证其临床应用效果。本项研究通过口内扫描、下颌运动轨迹记录、虚拟牙体预备、全冠修复体数字化设计及下颌运动轨迹指导虚拟预调𬌗等步骤，以全程数字化的方式模拟临床全冠修复过程，探索不同咬合状态对下颌运动轨迹及修复体数字化咬合设计的影响。结果提示，进行数字化咬合设计时，应考虑天然牙在功能状态下受压下沉的状态，适当加大𬌗力以转移颌间关系并进行下颌运动轨迹测量，可减少因修复体早接触或𬌗干扰导致临床大量调𬌗的可能。
利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突
作者贡献声明 朱家奕：数据获取和处理、统计学分析、论文撰写；王俊杰：下颌运动轨迹测量和数据采集；王宇轩：负责志愿者纳入及数字化数据分析；杨静文：参加数据分析和统计学处理；姜婷：口腔临床及数字化理论指导、总体研究方案制订与文章修改
（参考文献略）
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