魏洪波 周銘浩 姜慧娟 趙利靈 李德華

上前牙區(qū)由于其特殊的位置以及解剖結(jié)構(gòu)，為了達到種植修復時與患者口腔頜面部結(jié)構(gòu)的的美觀協(xié)調(diào)，對種植體的位置與軸向精度提出嚴格要求。種植體的精準植入是前牙區(qū)種植修復獲得良好美學效果的關(guān)鍵之一。而上前牙缺失后菲薄的唇側(cè)骨板會發(fā)生生理性吸收，容易形成明顯的唇側(cè)凹陷造成骨寬度不足，在種植體植入時容易發(fā)生唇腭向位置偏差，最終影響修復的美學效果[1-2]。數(shù)字化技術(shù)的應用為提升上前牙種植精度提供了幫助。使用這些數(shù)字化設備和工具，種植醫(yī)生可以精準地將種植體植入患者口內(nèi)，縮短治療時間，并提升患者治療舒適度。

數(shù)字化種植導板是臨床使用多年的一種提升種植精度的方法，其根據(jù)術(shù)前計算機輔助設計方案中種植體的位置，生成手術(shù)導板數(shù)據(jù)，再通過計算機輔助方法進行加工制作，獲得手術(shù)導板；通過導板中的金屬引導管引導鉆孔，從而引導種植體精確植入。雖然種植導板技術(shù)在臨床上廣泛應用，且相比于自由手種植，種植體植入精度明顯提高[3]，但種植導板技術(shù)也有一些局限和不足，如對患者開口度要求高、術(shù)中方案無法修改、影響手術(shù)視野、干擾術(shù)者對解剖結(jié)構(gòu)的判斷等。

動態(tài)種植導航技術(shù)以醫(yī)學影像數(shù)據(jù)為基礎，通過設計軟件建立虛擬手術(shù)環(huán)境，術(shù)前制定手術(shù)計劃；術(shù)中通過注冊操作，統(tǒng)一圖像數(shù)據(jù)與患者的實際體位、空間中手術(shù)器械的實時位置；借助光學定位儀跟蹤，實時采集并顯示手術(shù)路徑，從而實現(xiàn)對手術(shù)全過程的實時導航。與種植導板技術(shù)相比，種植導航技術(shù)具有較多的技術(shù)優(yōu)勢[4-5]： (1)術(shù)前CT拍攝、方案設計可于手術(shù)前數(shù)小時內(nèi)完成； (2)術(shù)中可以實時觀察種植體與規(guī)劃位置的三維偏差，對植入位置、深度、角度進行實時調(diào)整，從而提高植體精度； (3)允許術(shù)中對手術(shù)計劃進行調(diào)整。

本文介紹了種植導航技術(shù)的特點與優(yōu)勢，通過一例缺牙間隙、骨寬度小的病例來展示導航技術(shù)在上前牙美學區(qū)單牙缺失患者中的應用，并對6例使用種植導航技術(shù)進行上前牙單牙種植手術(shù)患者的植入精度進行統(tǒng)計分析，以期對種植導航技術(shù)在前牙美學區(qū)的應用提供借鑒。

1 種植導航技術(shù)的特點與優(yōu)勢

動態(tài)種植導航技術(shù)數(shù)字化集成度、操作智能化程度較高，有著先進的主動式動態(tài)紅外光圖像示蹤技術(shù)和簡化配準裝置，可以在克服種植導板一些缺陷的基礎上，保證實時導航和植入精度。其通過圖像顯示與手術(shù)路徑引導延伸了醫(yī)生有限的視覺范圍，可有效縮短手術(shù)時間，提高手術(shù)精度，從而減少并發(fā)癥地發(fā)生，幫助醫(yī)生高質(zhì)量地完成手術(shù)[6]。

1.1 種植導航技術(shù)具有較高的植入精度

種植導板技術(shù)植入的精確度受到手術(shù)導板的設計和生產(chǎn)過程的影響。手術(shù)導板設計不當或制作過程出現(xiàn)了任何精準度的偏差就有可能導致最終種植的誤差[7]。與導板相比，動態(tài)種植導航可以根據(jù)患者術(shù)前的CBCT等影像數(shù)據(jù)及缺牙區(qū)理想修復體的形態(tài)、位置，預先設計好種植體植入的三維位置，術(shù)中在將影像數(shù)據(jù)和手術(shù)床上患者解剖結(jié)構(gòu)準確對應，手術(shù)時跟蹤種植手機機頭和種植體，并將其位置在影像上以虛擬的形式實時更新顯示，電腦不斷提示鉆頭與種植體位置的匹配關(guān)系，方向與位置出現(xiàn)差錯時報警提醒醫(yī)生，最終引導種植體植入到術(shù)前設計的三維位置上[8]。

應用該技術(shù)可清晰直觀地看見鉆頭攻入骨內(nèi)的三維過程，有效的規(guī)避重要的解剖結(jié)構(gòu)，不僅減少了術(shù)中并發(fā)癥的發(fā)生，也能將種植體植入更理想更精確的位置[9-11]。同時，導航技術(shù)不需要制作導板，避免了制作過程帶來的誤差。一項臨床對照實驗結(jié)果顯示在60例患者中，靜態(tài)導板種植體平臺和根尖的平均偏差分別為(0.97±0.44) mm、 (1.28±0.46) mm，動態(tài)導航為(1.05±0.44) mm、 (1.29±0.50) mm，靜態(tài)導板、動態(tài)導航組傾斜角偏差分別為(2.84±1.71)°、 (3.06±1.37)°，結(jié)果表明兩者精度接近，均能滿足臨床對種植體植入的精度要求[12]。趙婭琴等人進行的隨機對照實驗結(jié)果顯示動態(tài)導航組種植體尖部、深度和角度的偏差均小于靜態(tài)導板組的偏差[13]。因此，種植導航技術(shù)與導板的精度誤差優(yōu)劣比較尚無定論，但種植導航技術(shù)能具有較高的植入精度得到眾多研究的證實。

1.2 種植導航技術(shù)流程相對簡單

導航技術(shù)術(shù)前僅需掃描一次CBCT，可以實現(xiàn)在獲取患者CT影像和完成術(shù)前計劃后即可利用動態(tài)導航引導進行手術(shù)，這樣患者可以在數(shù)小時內(nèi)完成術(shù)前診斷和手術(shù)設計，克服了種植手術(shù)導板制作加工運輸時間長的問題。

1.3 種植導航手術(shù)方案調(diào)整靈活

當術(shù)中發(fā)現(xiàn)患者情況與術(shù)前估計不一致、術(shù)前的設計需要進行修正時，導航系統(tǒng)可以隨時對手術(shù)方案進行更改，即可實時根據(jù)修改后的計劃進行手術(shù)引導；而靜態(tài)導板一旦術(shù)中需要更改種植計劃或著存在較大誤差等情況，導板將無法使用必須重新設計制作。

2 種植導航技術(shù)在上前牙缺牙間隙、骨寬度小病例種植的應用

上前牙美學區(qū)種植是種植手術(shù)中難度較高的手術(shù)，對種植體的植入精度提出了很高的要求。動態(tài)種植導航技術(shù)可以讓術(shù)者在術(shù)中實時監(jiān)控植體植入的位置、角度、深度，并調(diào)整至術(shù)前規(guī)劃位置，最終精準植入種植體。下面將以一例上前牙缺牙間隙、骨寬度較小的病例對種植動態(tài)導航技術(shù)的應用流程作具體闡述。

2.1 患者基本情況與影像學檢查

患者女性， 35 歲， 12牙缺失十余年，缺牙間隙約4.5 mm，缺牙區(qū)鄰牙頸部近遠中骨的距離約5.5 mm；骨寬度約4.6 mm，倒凹處骨寬度約3.5 mm(圖 1)?；颊呖谇恍l(wèi)生良好，咬合正常。

圖 1 患者術(shù)前口內(nèi)像與CBCT影像

對于這樣一位缺牙間隙較小、骨寬度不足的患者，精準的植入非常重要，一方面為了滿足后期修復的需要，另外一方面如果植入角度出現(xiàn)偏差會有損傷鄰牙、種植體穿出等風險；同時我們還需要充分利用已有骨質(zhì)，保證種植的初期穩(wěn)定性，并盡量減少植骨。因此我們需要設計一個安全的植入方案，并且減少影響種植精準性的因素。

首先，我們選擇患者合適的帶有高密度標記點的配準裝置，使用硅橡膠固定于患者口內(nèi)，拍攝CBCT圖像，獲得患者的影像學數(shù)據(jù)。

2.2 術(shù)前手術(shù)方案設計

將拍攝的CBCT數(shù)據(jù)導入術(shù)前手術(shù)設計軟件，使用設計軟件進行以修復為導向的種植手術(shù)方案設計。在設計軟件中我們虛擬出合適的修復體，調(diào)整出合適的大小和位置，然后根據(jù)修復體的位置規(guī)劃最佳的植體植入的路徑、角度、位置(圖 2)，并選擇種植體尺寸(3.3 mm×12 mm錐柱狀種植體)，同時規(guī)劃安全距離并充分利用現(xiàn)有骨質(zhì)。

圖 2 使用導航系統(tǒng)軟件進行術(shù)前方案設計

2.3 標定及配準

連接與導航設備相匹配的種植機頭及參考板連接線，將動態(tài)導航儀的紅外接收器置于患者前上方。根據(jù)軟件引導標定參考板，調(diào)整參考板和紅外接收器的位置，并用流動自凝樹脂將其固定與術(shù)區(qū)同頜對側(cè)健康牙上，使種植機頭、參考板、紅外接收器三者形成無阻擋的直線通路(圖 3)。

圖 3 術(shù)前標定及配準

將配準裝置安裝回患者口內(nèi)，通過其表面的高密度標記點進行患者口腔與CBCT圖像的快速配準，配準完成后患者口內(nèi)實時位置即可與系統(tǒng)中的三維圖像結(jié)合，術(shù)者可通過顯示器觀察到種植鉆頭在口內(nèi)的實時位置變化。手術(shù)前可將鉆頭放置于鄰牙特殊解剖位置觀察導航顯示與口內(nèi)實際情況是否一致，一旦發(fā)現(xiàn)誤差可及時進行調(diào)整。

2.4 手術(shù)過程

導航設備配準、標定完畢后，切開翻瓣，在軟件中進入實時導航模式，在動態(tài)導航引導下按照術(shù)前設計方案實施種植體植入手術(shù)(圖 4～5)。

圖 4 種植手術(shù)過程

圖 5 種植導航系統(tǒng)在術(shù)中的引導界面

種植體植入后可見與術(shù)前設計符合，倒凹處剩余骨菲薄，進行引導骨組織再生術(shù)，唇側(cè)植骨，覆蓋雙層膠原膜，減張縫合，壓迫止血。

2.5 術(shù)后評價

拍攝CBCT，將影像數(shù)據(jù)導入種植動態(tài)導航精度驗證軟件，計算植體植入位置與術(shù)前方案位置的偏差，結(jié)果顯示： 種植體植入點、末端點和角度偏差分別是0.610 mm、 0.912 mm、 3.405°，末端點深度誤差為0.063 mm，該例患者種植體位置偏差數(shù)值均小于種植安全范圍，角度偏差滿足前牙區(qū)種植美學修復要求。術(shù)中實際觀察與影像學顯示，跟術(shù)前設計一樣，種植體唇舌側(cè)均有牙槽骨存在，初期穩(wěn)定性良好，在保證理想植入位置的同時充分利用了已有的牙槽骨(圖 6)。

圖 6 患者術(shù)后CBCT影像

3 種植導航在前牙單牙缺失種植的精度分析

本課題組對近期6 例上前牙(3-3)單牙缺失患者用同樣方法進行動態(tài)導航引導下的種植手術(shù)，并分別生成精度驗證報告。

結(jié)果顯示： 這6 例患者植入點偏差值為(0.872±0.22) mm(0.652～1.092 mm)；末端點的偏差值為(0.929±0.384) mm(0.545～1.313 mm); 末端點深度誤差為(0.192±0.329) mm(-0.137～0.521 mm)；角度偏差值為(3.361°±1.149°)(2.212°～4.51°)(表 1)。

本課題組使用的動態(tài)導航系統(tǒng)采用的是主動式紅外光學實時追蹤定位原理，實時導航延遲少，在動態(tài)導航引導下的植入點誤差平均值為0.827 mm，植入角度誤差平均值為3.361°，種植體植入位置較為理想，并避免了破壞重要解剖結(jié)構(gòu)等并發(fā)癥的發(fā)生。但由于本次研究設計病例數(shù)較少，尚不能得出動態(tài)導航在精確度上優(yōu)于導板的確定性結(jié)論。Block等[14]認為使用動態(tài)導航技術(shù)能夠顯著提高種植體植入角度的精準度，他對涉及714 顆種植體的478 名患者的前瞻性數(shù)據(jù)進行評估，結(jié)果顯示全程動態(tài)導航的平均角度偏差為2.97°± 2.09°，半程動態(tài)導航的平均角度誤差為3.43°±2.33°，自由手種植為6.50 ± 4.21°，因此在需要更精準種植體角度控制的手術(shù)中，動態(tài)導航技術(shù)具有優(yōu)勢。

動態(tài)實時導航的誤差主要來源于影像數(shù)據(jù)的獲取與三維重建、導航系統(tǒng)軟件及設備、定位配準過程以及與手術(shù)醫(yī)師相關(guān)的誤差[5,15]。其中最重要的因素是定位配準過程，為減少該過程帶來的誤差，術(shù)前要進行牙尖比對，發(fā)現(xiàn)誤差應及時調(diào)整，確?？趦?nèi)位置與三維圖像精確匹配再實施手術(shù)。術(shù)中務必確保將種植機頭、參考板、紅外接收器調(diào)節(jié)到合適位置及角度，形成無阻擋直線通路，同時要保證參考板位置穩(wěn)定無偏移[15]。