王 磊， 伍穎穎， 滿 毅

（口腔疾病研究國家重點實驗室，國家口腔疾病臨床醫(yī)學中心，四川大學華西口腔醫(yī)院口腔種植科，四川 成都 610041）

種植義齒憑借其不損傷患者天然牙且能較好 地重建患者缺失牙列的獨特優(yōu)點， 近年來發(fā)展迅速。 而正確的種植體位置和軸向是種植義齒實現(xiàn)良好的美學效果及健康功能的前提。 不當?shù)姆N植體位置往往會帶來影響功能或美學效果的并發(fā)癥，嚴重時甚至需要移除種植體[1-2]。 種植成功的關鍵因素包括在有限的骨量中合理擺放種植體，避開重要的解剖結構并獲得良好的咬合力傳遞。 想要把握這些關鍵因素，首先需要進行詳細的種植術前設計。 在文獻報道中，錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）在口腔領域中得到了廣泛的應用[3-4]，由于其具有很高的圖像清晰度，以及可沿任一軸向進行閱片等優(yōu)點，成為了種植術前的必要步驟[1,5-8]。 目前， 許多軟件都已經(jīng)能夠實現(xiàn)在三維CT 成像中虛擬擺放修復體，之后按照理想的修復體位置來設計種植體的三維位置。 設計好理想的種植體三維位置后，通?？蛇x用動態(tài)導航技術或者導板技術將術前設計轉移到解剖術區(qū)[9-11]。

導板技術通過控制種植鉆針的方向及深度來實現(xiàn)種植體的精準植入。 但是導板技術同樣存在缺點：導板就位后會遮擋視線；影響冷卻水入路，造成局部產熱過多的情況[8,12-13]。 此外，導板技術對開口度的要求較高，部分患者在后牙區(qū)使用導板時不易安放鉆針。 動態(tài)導航技術利用運動追蹤技術實時定位種植手機和頜骨術區(qū)，并將三維位置實時傳遞至顯示器上（圖1）[1,7]。 術者通過查看顯示器上的鉆針位置和方向來調整鉆針，最終達到實現(xiàn)術前設計的目的[1]。 動態(tài)導航技術具有良好的臨床視覺，無論是術區(qū)的直接視野， 或者是顯示器所顯示的間接視野，均可使術者可以準確觀察到鉆針和患者頜骨影像的實時相對位置[14]。同時，導航技術對張口度沒有額外要求[9]。

圖1 動態(tài)導航設備的原理示意圖Figure 1 Schematic diagram of the dynamic navigation device

此前已有研究報道了不同的骨密度會對導板技術的種植精度產生影響，并得出了低密度骨質容易產生更大種植偏差的結論[15-17]。 此外，Bishop 等[18]的研究也報道了當鉆針與模型成10°和20°的角度預備時，容易出現(xiàn)鉆針的滑動。 通過對以往文獻的檢索，發(fā)現(xiàn)目前還沒有關于頜骨密度及頜骨形態(tài)是否會影響動態(tài)導航技術術后精度的相關研究。 本文目的是探究頜骨密度及頜骨形態(tài)對導航技術下種植精度的影響。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本研究對2017—2021 年通過動態(tài)導航技術進行種植的患者進行回顧分析。 共納入42 例患者，合計47 顆種植體， 包括40 顆上頜前牙區(qū)種植體、7 顆上頜前磨牙區(qū)種植體。 其中男性17 例、女性25 例，年齡為18~63 歲，平均年齡（33.49±11.08）歲。

納入標準：①種植位點骨皮質完整；②年齡>18 周歲；③有足夠的骨量進行種植手術。排除標準：①骨質疏松；②近期有雙膦酸鹽藥物的服用史；③近期存在激素類藥物服用史；④存在嚴重未控制的系統(tǒng)性疾??；⑤種植位點處曾行骨增量手術。

1.2 治療流程

①術前使用聚醚印模材料將U 型管固定在缺牙區(qū)及周圍牙列上， 患者佩戴U 型管拍攝CBCT（Morita 公司，日本），同時以DICOM 格式保存醫(yī)學影像數(shù)據(jù)（圖2A—D）。 牙列缺失的患者則需要在術區(qū)同頜的頜骨植入小型配準釘，術中利用配準釘來進行導航配準[14]。

②將獲取的DICOM 數(shù)據(jù)導入導航種植設計軟件口腔種植手術導航系統(tǒng)2.4（蘇州迪凱爾醫(yī)療技術有限公司， 中國），首先進行軸向的重新切割，之后再構建全景片及標注神經(jīng)管位置，隨后選擇虛擬的修復體和種植體，進行術前的虛擬設計[19]（圖2E）。

③連接導航儀器，進行標定及配準，調整手機軸向，保證手機上的識別元件可以被導航儀器識別到的同時不會與參考板互相遮擋；手機分別連接長短識別球鉆與參考板進行標定，建立手機和參考板之間的坐標系（圖2F）；將U 型管再次復位到患者口內，檢查固定裝置的安放位置是否阻擋U 型管的取出；連接參考板和固定裝置（圖2G）；將固定裝置固定在患者同頜的對側牙列，使用短識別球鉆開始配準， 選擇6 個以上的配準點之后進行誤差分析，當配準誤差＜0.3 時表示配準的精度可以繼續(xù)進行手術（圖2I）；配準完成后取下U 型管；選擇特征性的解剖結構驗證鉆針識別位置是否準確（圖2J）。

圖2 導航手術術前的準備流程Figure 2 Preoperative preparation process of navigation surgery

④開始外科手術部分，手術操作均由同一名經(jīng)驗豐富的種植科醫(yī)生完成。 所有患者均采用浸潤麻醉，并進行翻瓣種植手術。

⑤術者通過顯示器上顯示的深度和軸向指示進行引導下的鉆針預備及種植體的植入，此時助手需要輔助觀察口內情況，遇到鄰牙阻擋種植手機或其他意外情況時提醒術者進行調整（圖3）。

⑥完成手術后，患者再次進行CBCT 檢查，并獲取DICOM 數(shù)據(jù)。

⑦將術前設計文件與術后CT 的DICOM 數(shù)據(jù)進行精度驗證。 將術前設計文件導入精度驗證軟件digital-care（蘇州迪凱爾公司，中國）中，并將術后DICOM 數(shù)據(jù)導入軟件中，點選4 個特異性的解剖標志點，如牙尖、骨嵴等進行粗配準。 粗配準誤差小于0.3 的情況下進行精配準， 圈選4 處骨面進行精配準。 精配準誤差小于0.1 的情況下，點選種植體，進行術后的精度驗證，記錄精度驗證的結果用于統(tǒng)計學分析。 所有數(shù)據(jù)均直接使用軟件自行給出的精度驗證結果，不進行任何手動調節(jié)。

1.3 種植精度驗證和骨密度、形態(tài)測量

1.3.1 種植精度驗證 將術前設計和術后DICOM文件導入精度驗證軟件 （種植術后精度驗證系統(tǒng)2.4，蘇州迪凱爾醫(yī)療技術有限公司，中國）中，在軟件中匹配術前設計及術后影像，測量實際植入種植體和術前設計種植體頸部中心之間的線性偏差，記作種植體頸部偏差； 測量二者根尖位置的線性偏差，記作種植體根尖偏差；測量二者長軸之間的角度偏差，記作種植體軸向偏差[16-17]。 詳見圖4。

圖4 術后精度驗證的測量指標Figure 4 Measurements of the postoperative deviation analysis

1.3.2 骨密度測量 隨后將DICOM 數(shù)據(jù)導入OsiriX lite 軟件（Pixmeo SARL 公司，瑞士）中進行骨密度的測量[15,17]。 測量方法為框選種植體的所在區(qū)域，測量該區(qū)域的平均骨密度，單位為Hu，見圖5A。

1.3.3 種植體頸部骨寬度測量 在導航設計軟件中，將CT 截面旋轉至正矢狀面，測量種植體頸部位置的頜骨骨寬度[16-17]，見圖5B。

1.3.4 種植位點骨壁角度測量 同時測量CBCT 頰舌面上種植體長軸與植入位點骨壁所成的交角角度。 測量方法如下：旋轉CT 至矢狀面，確定種植體長軸為直線1（L1）；選擇種植體靠近骨壁斜坡一側的側邊并進行延長（此例中為腭側），延長此線為直線2（L2）；L1 與骨壁的交點為A 點；L2 與骨壁的交點為B 點； 連接AB 兩點形成直線L3，L3 與L1 所成的角α 即為測量指標， 角α 的取值范圍為0°~90°。 詳見圖5C。

圖5 CBCT 測量指標Figure 5 CBCT images showing measurement parameters

1.4 統(tǒng)計學分析

使用IBM SPSS 軟件進行統(tǒng)計學分析。 對骨密度、種植體頸部骨寬度、斜坡骨壁和種植體長軸的交角等定量資料和種植偏差數(shù)據(jù)進行Spearman 相關分析及一元線性回歸分析。設定P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 患者信息及種植體信息

本研究合計納入42 例病例，其中包括17 例男性、25 例女性，患者年齡為18~63 歲，平均（33.49±11.08）歲。 所有牙位均為上頜前牙及上頜前磨牙。

在42 例納入者中共植入47 顆種植體。 種植體直徑為3.0~4.1 mm，長度為10.0~14.0 mm，所有種植體均為骨水平種植體。 詳見表1。

表1 種植體基本情況Table 1 Basic information of implants

2.2 種植偏差分析

術后精度驗證的結果顯示，平均種植體頸部偏差為（0.981±0.482） mm，95% CI（0.84, 1.12）；種植體根尖偏差為（1.187±0.579）mm，95%CI（1.02,1.36）；種植體軸向偏差為（3.420±2.002）°, 95% CI （2.83,4.00）。

2.3 相關指標的比較結果

骨壁角度與種植體偏差的相關分析結果顯示，角度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計學意義（r=-0.298，P＜0.05）；頜骨密度與種植體偏差的相關分析結果顯示，頜骨密度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計學意義（r=-0.289，P＜0.05）；頜骨寬度與種植體偏差的相關分析結果顯示， 頜骨寬度和種植體偏差不具有相關關系（P＞0.05）。 詳見表2。

表2 相關分析結果Table 2 Correlation analysis results

2.4 一元線性回歸分析

對骨壁角度及種植體軸向偏差進行一元線性回歸分析，結果顯示頜骨骨壁的角度與種植體軸向偏差成反比， 差異具有統(tǒng)計學意義 （b=-0.030，P＜0.05）。 詳見圖6、表3。

表3 一元線性回歸分析Table 3 Univariate linear regression analysis

圖6 角度線性回歸散點圖Figure 6 Angle linear regression scatter plot

2.5 治療結果

所有種植體良好，未發(fā)現(xiàn)種植體松動、術后感染、解剖結構損傷等情況。 僅觀察到輕微的疼痛和腫脹。術中、術后均無嚴重并發(fā)癥發(fā)生。所有患者對手術效果均表示滿意。 影像學復查結果顯示種植體周無明顯骨吸收。

3 討論

本研究的目的是探究骨密度與頜骨形態(tài)是否會影響導航下的種植精度。結果提示，骨密度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計學意義（r=-0.289，P＜0.05）；角度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計學意義（r=-0.298，P＜0.05）。 分析原因發(fā)現(xiàn)，由于斜坡型骨壁頰舌兩側的阻力不一，鉆針預備時存在滑向阻力較小一側的趨勢， 在即刻種植病例中，這一趨勢在拔牙窩腭側的骨斜坡上進行種植窩洞預備時體現(xiàn)得更為明顯。 這提示我們在種植設計時，遇到植入點與骨壁角度較小的情況下需要警惕鉆針的滑動，手術時需要注意使用具有側向切割功能的鉆針先平整骨壁，完成定點后再進行種植窩洞預備，此時由于鉆針進入骨內，頰舌側受力均勻，則不會產生相應的滑動。

根據(jù)本研究所進行的相關分析結果，在低骨密度的病例中，鉆針所受到的阻力比高骨密度的病例中低，鉆針沿斜坡出現(xiàn)的滑動趨勢更加明顯，這也與多項關于導板種植精度和骨密度的研究結果相符合，即種植術區(qū)骨密度降低將帶來相對較大的種植偏差。 Bishop 等[18]的研究報道了鉆針與模型成角度預備時出現(xiàn)的誤差更大，這與本研究的結果較為符合。 而在骨密度低的種植位點中，這種鉆針的滑動可能更加明顯，這與多篇研究所報道的低密度骨質會增大導板種植偏差的結果相符合[15-17]。

此外，本研究同樣進行了種植體頸部骨寬度與導航下的種植精度研究，結果提示種植體頸部骨寬度和導航下的種植精度不具有相關關系。 這一結果與此前Putra 等[16]的結論相符， 即種植體頸部骨寬度對于導航下的種植精度無明顯影響。

Aydemir 等[9]進行了一項對照研究，患者雙側均需行種植治療， 隨機選擇一側進行自由手種植，另一側使用導航技術種植，最終結果顯示，與自由手種植相比， 動態(tài)導航技術可以減小約0.7 mm 的線性偏差和5°的角度偏差，最終導航的精度為頸部偏差（0.72±0.26） mm、根尖偏差（0.69±0.36） mm、角度偏差 （5.33±1.63）°。 這與本研究所得結果較為接近。 1 篇meta 分析總結了10 篇關于動態(tài)導航技術的臨床試驗， 統(tǒng)計出在1 298 顆導航下種植的偏差數(shù)據(jù)， 結果顯示， 種植體頸部平臺位置線性偏差為1.02 mm，95% CI（0.83, 1.21）；種植體根尖位置線性偏差為1.33 mm，95% CI（0.98, 1.67）；種植體軸向角度偏差為3.59°，95% CI（2.09, 5.09）[8]，這也與本研究得出的結果較為符合。

在前牙區(qū)常會遇到種植窩洞定點處為斜坡型骨壁的病例， 即刻種植中更加無法避免這一問題。為了避免牙位不同及剩余骨量差異對研究結果的影響，本研究均納入上頜前牙及前磨牙，除即刻種植病例需要植骨填充拔牙窩洞外，其余種植位點剩余骨量均能保證在不植骨的情況下完成種植體的植入。 從結果來看，低骨密度、小角度會增大種植體的軸向偏差，差異具有統(tǒng)計學意義。且據(jù)多項報道顯示，導板手術中也會遇到此類問題，即使是應用數(shù)字化技術進行種植，誤差也難以避免[9,15-16]。 種植醫(yī)生需要警惕解剖因素可能會帶來的誤差，并采取相應措施加以預防。 例如，在種植窩洞定點時先采用球鉆、側切鉆、牙槽嵴頂修整鉆等鉆針突破骨皮質，預備深度約1.0~1.5 mm，具體深度根據(jù)種植體深埋骨下的距離進行調整，盡量不超過種植體頸部平臺。 當球鉆突破骨皮質后再進行擴孔鉆的逐級預備。 在平整的牙槽嵴上預備窩洞，可在一定程度上改善由于骨斜坡造成的鉆針偏斜。 此外，在低密度的病例中，可以嘗試將實時導航顯示的錯誤碰撞范圍減小，嚴格沿設計方向進行預備，以此減小出現(xiàn)鉆針偏斜的可能。

與本研究不同的是，其他學者提出，高密度的骨阻力或使用長種植體也可能造成誤差的增加[8]。Somogyi 等[20]在關于導航下種植精度的研究結果中發(fā)現(xiàn)了導航也具有高達11.94°的角度偏差；Aydemir等[9]報告的線性誤差也高達4.55 mm，角度偏差高達10.18°，這些提示導航技術依舊存在誤差。動態(tài)導航技術為一個系統(tǒng)性的流程， 其中包括多個環(huán)節(jié)：術前CBCT 的拍攝、虛擬設計、標定、配準、醫(yī)生經(jīng)驗等，每個環(huán)節(jié)都可能會造成一定的誤差。 無論在哪個環(huán)節(jié)產生誤差都將會影響導航種植的精度[20-21]。也有學者進行了關于導航技術學習曲線的研究，初學者在進行了數(shù)次模型上的導航操作過程后，統(tǒng)計了5 次種植后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在第5 次時可達到學習曲線的平臺區(qū)。 由此建議，對于導航的學習需要至少在模型上操作5 次以此達到初步掌握[1,5]。 為盡量減少由于醫(yī)生經(jīng)驗所帶來的誤差，本研究均由同一名資深的種植科醫(yī)生進行操作。

綜上所述，導航技術具有較高的精度，能夠將術前的虛擬計劃較好地轉移到真實術區(qū)。 根據(jù)本研究的結果，動態(tài)導航技術中，種植鉆針方向和植入位點骨壁越接近平行，種植體出現(xiàn)角度偏差的可能性越大，這可能與植入位點的骨斜坡造成的鉆針滑動有關，將來需要更大的樣本量來分析這一問題。