院内新闻 行业资讯

如何提高提牙种植数字化导板植入位置的精确性

作者:    时间:2019-11-13    浏览次数:3

分享到:
近年来,以“修复为导向”、“精准医学为理念”的口腔种植引起人们广泛的关注,术中如何减轻患者痛苦、如何精确放置种植体是种植科医生最关注的问题。应用于口腔领域的数字化技术,如实时动态导航技术、数字化导板的应用及自主式种植机器人的研制,都在一定程度上提高了种植体植入位置的精确性。
由于数字化导板的价格相对较低,应用便捷,目前越来越多的种植医生将其应用于种植手术。传统牙种植技术需翻开黏骨膜瓣,根据骨组织情况来确定种植体植入的位置,但数字化口腔种植技术在导板的辅助下,种植体植入的位置得到了较精确的控制,术中无需翻瓣、可充分利用剩余骨量且发生风险的可能性显著降低。
数字化导板作为一个载体,将患者的信息传递到手术当中,实现微创种植的同时,降低手术风险,但在术中医生必须依靠预制的手术导板按照操作之前计划的位置放置种植体,术中无法根据实际情况调整钻头的位置,其植入位置仍与术前设计的理想位置有偏差。本文就牙种植数字化导板简介、数字化导板的精确性及其影响因素进行综述。
1.牙种植数字化导板简介
1.1牙种植数字化导板的概念
牙种植数字化导板是基于CT图像和数据,通过专业的软件设计制作而成,是一个将种植术前确定的方案转移到术中的个性化种植手术工具。
1.2牙种植数字化导板的分类
根据导板的支持形式可分为牙支持式、黏膜支持式以及骨支持式种植导板;根据指导范围可分为先锋钻导航导板和全程限制导航导板,后者精确性更高;根据制作材料可分为树脂种植导板和金属种植导板,前者应用较多;根据患者的牙列情况可分为无牙颌导板和部分牙颌导板。根据制作方式可分为光固化快速成型导板、数控切割导板、机械切割导板、快速制造技术导板等。
1.3牙种植数字化导板的构成
牙种植数字化导板由套管和定位板两部分组成,套管的内径与对应导航系统工具盒中的压板直径相匹配,控制各个钻头的位置,从而保证种植体植入位置的准确性。定位板通过与邻近牙齿、黏膜或骨表面紧密贴合进行定位,同时可保证导板的稳定。
1.4牙种植数字化导板的设计与制作
根据缺牙数目及病例的复杂程度,数字化导板的制作方法稍有差异。如果种植患者缺失牙的数目较少,咬合状态稳定,患者可直接拍摄锥形束CT(CBCT),将CBCT数据以DICOM格式保存并输出,导入设计软件中进行缺牙的模拟重建,并获取上颌窦等重要解剖结构的位置及骨量信息,进行颌骨的三维重建,在软件中根据每例患者的情况进行模拟种植,设计最佳的个性化方案,包括种植体植入的位置、角度、深度和数目等,并将数据保存为STL格式,结合患者的石膏模型进行制作。对于缺失牙数目较多或咬合不稳定的复杂病例,首先为患者制作诊断导板,然后佩戴带有预期修复信息的阻射性放射导板拍摄CBCT后制作导板。
1.5牙种植数字化导板的优缺点
1.5.1牙种植数字化导板的优点
数字化导板的优点如下:术前将修复信息整合到手术的设计方案中,术中根据手术方案进行种植,简化操作步骤,缩短手术时间,以期获得兼顾美观与功能的修复效果;由于术者可将种植的整体设计可视化地展示给患者及患者家属,为医患沟通提供了便利;在导板的控制下,钻头位置的偏移量较小,种植体植入的位置精确性较高,可完成即刻修复;牙支持式和黏膜支持式导板无需翻瓣,最大限度地保留了患者术区的软硬组织,术中出血较少,术后肿胀、疼痛较轻,并发症较少;可充分利用剩余骨量进行种植,减少或避免了植骨手术,尤其是先天缺牙、下颌牙列缺失多年等牙槽骨重度吸收的病例,对于种植体植入位置的精确性要求较高,导板可提高种植手术的成功率;在导板的控制下,可使多颗植体平行植入,利于无牙颌患者的上部修复。
1.5.2牙种植数字化导板的缺点
数字化导板的缺点如下:导板的设计与制作过程繁琐,每一步骤的偏差都会影响种植体最终植入位置的精确性;术中导板的应用会阻碍种植钻头的水进入种植窝,不利于热量的散发;术中钻头可自由操作的空间减小,并且受张口度大小的影响;术中只能根据术前设计进行操作,不能随时调整钻头的角度;周期长、费用高。
2.牙种植数字化导板精确性的评估方法及其影响因素
2.1评估牙种植数字化导板精确性的方法
目前应用最多的方法是通过专用软件将虚拟设计种植体的位置与实际植入的位置进行配准,即种植体植入后再次进行CBCT扫描,将颌骨、种植体行三维重建后与植入前设计的三维图像进行配准,测量实际种植体与虚拟种植体位置的偏差值。
2.2影响牙种植数字化导板精确性的相关因素
近年来,为了研究数字化种植导板的精确性,国内外学者进行了大量的临床研究和实验研究,导板辅助下种植术的精确性较高,但都存在不同程度的偏差。Assche等在2012年对关于研究导板精确性的12篇临床试验、7篇模型实验的数据结果进行了Meta分析,分析结果表明,总体的颈部、根部、深度及角度平均偏差值分别为0.99mm、1.24mm、0.46mm及3.81°;Schneider等在2009年对研究导板精确性的3篇临床试验、5篇模型实验的数据结果进行了Meta分析,分析结果表明,总体的颈部、角度平均偏差值分别为1.07mm、5.26°。数字化导板辅助下的牙种植术从术前设计到术中操作每一个步骤的误差,都可能累加性地对种植体最终植入位置的精确性造成影响,这些误差可分为术前误差和术中误差。
2.2.1术前误差
(1)CBCT图像获取与数据处理:CBCT扫描层的厚度、体素尺寸的大小、扫描时患者的移动、口内金属修复体造成的伪影等都会影响CBCT的质量。有研究表明,扫描层的厚度越薄,体素尺寸越小,所描绘解剖结构的分辨率和测量精度就越高。患者头部的运动和金属伪影的产生可能导致图像失真或数据采集无效。
(2)口内印模的制取以及石膏模型的灌注:不同材料制取的口内印模精确度不同,Steinhäuser-Andresen等研究表明,藻酸盐印模材的稳定性比聚醚印模材的稳定性差;此外,取印模时边缘伸展不到位、灌注石膏模型时形成的气泡、石膏瘤以及翻制石膏模型过程中收缩或膨胀等都会影响种植导板的精确性。
(3)种植体专用设计软件及导板设计软件的使用:操作者对软件的熟练程度、软件内在的测量误差等都会影响种植导板的精确性。颌骨和放射导板进行三维重建时,选择合适的阈值至关重要,若所选阈值过高会造成重建图像的失真,过低易引入软组织伪影或噪音,从而给导板的制作带来误差;van Steenberghe等指出,计算机辅助制作生成的导板造成的种植体植入位置的偏差值通常在0.1~0.2mm。
(4)拍摄CBCT与进行手术的间隔时间:Hämmerle等指出,拍摄CBCT之后,进行种植手术之前,牙槽骨与软组织发生的改变应予以考虑。
(5)种植系统的选择:不同的种植系统,导板精确度的评价有所差异。Brief等对RoboDent系统和IGI系统的精确度进行了研究,结果显示前者精确性更高。Cassetta等研究认为SafeSurgiGuide系统的精确度明显高于SurgiGuide系统。
2.2.2术中误差
(1)种植位置:Sun等研究发现,植入上颌骨的种植体在垂直向的颈部偏差值和角度偏差值明显低于植入下颌骨的种植体(P<0.05);Vasak等提出,植入下颌骨的种植体在近远中方向上的偏差值明显低于植入上颌骨的种植体(P<0.05),且植入前牙的种植体的精确度明显高于植入后牙的种植体(P<0.05)。
(2)术者经验:术者临床经验不同,种植体植入位置的准确性不同。Pettersson等研究发现,5名种植医生植入种植体的偏差值在根部、深度和角度上的差异均具有统计学意义(P<0.05);Cushen等研究表明,有经验的种植医生与经验有限的医生相比,种植体植入的角度偏差值与水平向的颈部和根部偏差值差异均具有统计学意义(P<0.05)。
(3)导板的支持形式及导板的定位:有学者提出,牙支持式种植导板的精确性最高、固位稳定性最好。Verhamme等将黏膜支持式导板用于无牙颌患者发现,种植体颊舌向的位置与术前设计的位置有明显偏差;Ozan等研究发现,牙支持式导板的精确性最高;若导板术中未完全就位或有轻微移动都会造成种植体位置的偏差。
(4)种植体长度与直径:种植体的长度越长,对种植导板精确性的影响越大;Yong等研究发现,种植体长度超过10mm的病例,手术失败率较高;Christoph等指出,较大直径的种植体与较大的测量参数偏差值有显著相关性(P<0.05)。
(5)钻头与套管之间空隙造成的机械误差:不同种植系统的钻头与套管之间的空隙不同,造成种植体最终植入位置的参数测量值有所差异;套管的长度越长,种植体植入的位置越准确,偏差值越小。如何减小或避免术前与术中的误差是种植医生密切关注想解决的问题,但目前关于数字化种植工具的磨损对数字化种植精确性的影响研究很少。
Beretta等曾提及在种植手术中使用一次性钻头可提高切削效率,提高种植系统的精确性,从而避免了过度磨损引起的偏差。Horwitz等在2009年报道了多次使用钻头和套管后产生的磨损对数字化种植的精确性有显著影响(P<0.05),而对于多次使用压板后产生的磨损对种植精确性是否有影响未见文献报道。数字化种植依靠专用工具行微创、精确的手术,但随着多次使用,工具盒中的压板、钻头等均会有不同程度的磨损,很有可能对种植体植入位置的精确性造成影响,但在临床实际中的情况还有待进一步研究。
3.展望
综上所述,数字化种植导板推动了口腔种植领域的发展,尤其有益于多牙连续缺失、无牙颌、对美观要求高、需即刻修复或解剖结构复杂的种植牙患者,但在数字化种植导板辅助下植入的种植体位置仍与术前设计的理想位置存在一定的偏差。目前,关于数字化种植导板精确性的影响因素大都缺少临床随机对照试验的支持与验证,我们需要借助临床随机对照试验不断地分析并总结出与种植导板精确性相关的影响因素,并重视和研究数字化种植工具在多次使用后对种植体植入位置精确性的影响,从而尽量避免这些影响因素的出现或提出相应的解决措施,提高种植手术的成功率。相信在不久的将来,通过数字化种植导板制造技术以及临床种植医生的共同努力,数字化种植导板精确性会不断提高,给更多的患者带来便利。
023-62517111