三维DSD的口腔临床应用

Digital smile design（DSD），数字化微笑设计，指在术前获得患者的影像学资料，包括一系列头面部照片及视频，导入软件中进行重合，参考美学原理及原则进行面部、唇齿关系及牙龈等的美学分析与设计，排列虚拟修复体，能够帮助医生制定合理的方案，同时模拟术后效果可呈现给患者和技师参考。其概念存在已久。 



图1：DSD分析与设计 



DSD技术的核心要点在于运用摄影技术和计算机技术实现术前可视化美学设计。但传统二维DSD设计中通过数码相机获得的照片是静态的，而微笑是动态的，由多个部位的参与，包括牙齿、牙龈、黏膜、嘴唇等等，并涉及到各部分之间的外形、比例及对称性等，且二维图像存在因前后向投****角度不同而产生误差的问题，对除中切牙外的前牙修复指导效果有限，很难达到十分精准的效果，研究表明动态的微笑与定格的微笑相比有明显的改变，动态微笑时可能暴露更多的牙龈和牙齿。因此，精确度更高的三维动态微笑设计在逐步被适用于口腔临床诊疗中。  

三维DSD需要引入面部解剖结构，复制口腔软硬组织形态和颌面部的软组织形态以建立3D模型。大多数应用于头面部的扫描仪器都使用激光光学扫描仪获取数据。激光扫描是一种非接触式的光学扫描，通过激光源发出的光束投射到扫描对象表面形成反射光并被线阵列电荷耦合元件（charge-coupled device，CCD）摄像机以点云的方式获取，并在软件中进行数据转换和运算以及构建三维数字模型。早期激光功率过大，可能会造成视网膜损伤，只能扫描石膏模型。随着科技的发展，低能量激光应用于扫描系统，使得头面部扫描成为可能。 

面部扫描设备获取口外软组织数据，口内扫描仪复制口内软硬组织形态，计算机断层扫描（CT）提供骨组织数据。在计算机中将各类数据进行匹配拟合，得到患者的三维形貌和咬合关系，并在此基础上进行美学重建设计，不但可以实现冠状面上对于美学信息的分析设计，而且可以在矢状面和横断面上进行修复体的覆盖和前牙弓形态的控制。除此之外，设计完成后还可打印诊断模型，实现全数字化的诊断与治疗流程。 

CBCT扫描可提供颌面部硬组织三维模型， 其精确度受到放射剂量的影响，略低于CT的重建精度，大概范围在106-760μm，平均误差低于400μm，而CT的精确度约为137μm。导致精确度降低的伪影主要位于下颌骨边缘、舌侧和口腔后部，这些区域无牙列存在，且一般不涉及种植体的植入或者重要结构的探查，因此对临床使用无较大影响。 

因此CBCT扫描数据可与三维面部软组织数据、口内或者牙颌模型扫描数据相融合实现基于CBCT数据的多源数据融合、投影测量、种植设计、正畸分析等功能，在此基础上进行DSD，可进行软硬组织的模拟与预测，甚至可将骨量的改变也作为设计的依据，如预测儿童骨量的生产改变，设计正畸-正颌联合重建以及引导颌骨的正常生长等。 

三维DSD虽能实现多层次多角度微笑重建，但需要多个设备，流程繁琐，操作较为复杂，对医师水平要求高，时间成本高，也增加了较高的额外费用。目前部分品牌为简化这一流程，推出了相关的椅旁产品线，如 3shape公司推出的X1 4-in-1一体机将CBCT、全景扫描、三维面部扫描和口腔内扫描整合于一体，可提供360度数字化人体头部模型，医师可从三维方向上完成对软硬组织的分析和治疗方案的设计，提高医师独立完成三维设计的效率，但这些设备的精确性尚无研究报道。  

 
图2.三维DSD技术应用研究 


除此之外一些简化流程的DSD软件和应用程序也逐渐应用于临床之中，一些团队通过2D转3D的方式来实现三维设计，利用二维照片与三维模型进行匹配；再进一步地将设计图形转移至3D软件中产生STL文件。诸如Invisalign、PRSD和CerecSW4.2等软件都可以提供3D面部分析，将患者二维照片导入软件后与3D模型相匹配，建立患者头面部的3D模型，扫描口内牙列，获取数字化印模，导入3D模型中进行多角度调整和美学设计与重建，可将重建结果3D打印并切割最终修复体。但通过这些系统扫描获取的三维数据与二维图片的整合通常会限制在单一视角，这一点会影响微笑设计的精确性。 

另外一种新技术是利用智能电子设备进行实时动态三维微笑设计。使用手机上的应用程序获取动态视频，进行椅旁美学设计、微笑模拟和3D虚拟修复。手机所获取的影像资料在质量上会劣于数码相机，但适当的辅助照明设备会一定程度上弥补之间的差距。随着新技术的发展，部分软件（如DSDApp 3D）可导入口内牙齿数字印模，结合获取的动态视频完成更为精细的设计，设计成果可输出至其他任意设备，不需要额外的软件即可打开，还可以在任意CAD软件中打开进行修复体的设计，操作简便且降低了医患双方的费用。但该技术也有一定的局限性，目前仅能进行上颌前牙的美学分析和设计，对涉及上下牙弓的咬合重建无法提供设计。 

 
 
图3：DSD手机应用程序 

本文总结 
总结上述内容，三维DSD技术通过引入多种辅助设备及技术的实现了精度的明显提升，还在口腔临床中实现了以此为基础的全程数字化治疗流程，由千篇一律的标准化到多姿多彩的个性化，数字化技术为我们医师和患者都带来深远的影响，也必将更广泛的应用于修复，种植，正畸，牙周等更多的学科。 
声明：部分文字、图片等素材来源于网络，博瑞特小编整理 。我们的目的只在于学习分享。如涉及内容与版权有侵权，请联系我们进行删除！ 

博瑞特美学修复中心 
福州榕城成功义齿制作公司 
想了解更多精彩内容，请关注博瑞特义齿官网：www.brtchina.com。 
相关内容资讯欢迎拨打电话:0591-83595526；13615032255；13067236885。