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牙支持式半程导板在种植手术中的精度研究

2024-02-23 153 上传者：管理员

摘要：目的:研究数字化牙支持式半程导板的安全性，探讨影响其精确性的因素。方法:选择50例2022年1～12月于上海市口腔医院修复科，行牙支持式半程手术导板辅助口腔种植术的患者，共种植成功65枚。使用3Shape软件测量和比对患者术后种植体的实际位点与术前设计的种植体虚拟位点的偏差，评估在使用牙支持式半程手术导板引导下的种植手术的精确度。结果:65枚种植体在轴向，颊舌向，近远中向的颈部偏差分别为(0.31±1.3)mm,(0.47±1.71)mm,(0.22±1.88)mm;根尖偏差：(0.35±1.82)mm,(0.45±2.33)mm,(0.09±2.33)mm;角度偏差：(5.7±4.01)°,(4.71±3.66)°;对照组(0.079 mm偏差值)与实验组种植体在三维方向上的种植偏差值无统计学意义(P>0.05)。单颗与多颗种植体颈部和根尖部在近远中向偏差<轴向偏差<颊舌向偏差，在颊舌向整体呈现颊向偏移，在近远中向略偏向近中。前牙种植体颈部偏差在三维方向上略小于后牙，但角度偏差略大于后牙，但前牙和后牙种植体的偏差无统计学意义(P>0.05)。结论:数字化牙支持式半程导板在辅助牙种植手术时，单颗/多颗，前牙/后牙种植体上不同位点之间偏差值均无统计学差异，且在2 mm安全范围内，数字化牙支持式半程导板对于保证手术精准开展具有重要临床意义。

关键词：
半程导板
牙支持式
种植牙
精确性
静态引导种植手术;
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第四次全国口腔健康流行病学调查显示，35～44岁年龄组18.6%有未修复的缺失牙，55～64岁年龄组38.9%,65～74岁年龄组47.7%。牙缺失影响咀嚼、发音和美观，种植修复是修复牙缺失效果最佳的方式。在正确的三维位置上植入种植体是获得良好功能的关键，要求在修复之前能准确按照所需位点完成种植手术。目前，为了能精准完成种植手术，动态手术导航和数字化静态手术导航是辅助种植手术的两种最常用的方式。

随着数字化技术、医学影像学和口腔扫描、3D打印技术的发展，数字化静态手术导板在临床上得到长足发展；按照支持方式分为牙支持式、黏膜支持式和混合支持式导板；按照手术进程分类，可分为全程和半程导板。单牙缺失的牙支持式导板拥有比黏膜支持式和混合支持式导板更高的种植准确性。全程导板精度高，但相对于全程导板的器械要求高和成本控制等缺点，半程导板更容易大量推广。本研究聚焦于低年资种植医生在牙支持式半程导板下完成种植手术的精度分析，以期为牙支持式半程导板的临床使用提供参考。

1、资料和方法

1临床资料

选择2022年1～12月于上海市口腔医院修复科就诊的50例患者(男26例/女24例),由修复科低年资医生(种植牙数<50)在牙支持式半程手术导板辅助下行口腔种植手术；共成功种植植体65枚(前牙32枚/后牙33枚);单颗种植38枚，多颗种植27枚。纳入标准：①进行知情同意书的签署；②同意行口腔颌面锥形束CT(CBCT)检查；③同颌缺失1～3颗牙齿，近远中邻牙邻面健康无龋损；④邻牙无明显松动度，倾斜；⑤开口度和颌间距离正常。排除标准：①患者有严重全身系统性疾病，且未受到良好控制；②患有严重口腔副功能运动；③有6个月内有头颈部放疗史。

2术前数据采集、导板设计

术前使用口内扫描仪(Carestream Dental CS3700,美国)获取牙列信息，导出STL格式数据，导板设计软件(3Shape Unite,丹麦)设计种植导板(图1);导板打印机(XINWEI 3D,中国)打印光固化树脂导板。

3手术操作

口腔技师在树脂牙列模型上检查树脂手术导板就位，将导板浸泡在碘伏溶液中15 min消毒。消毒铺巾后，由口腔医生在患者口内试戴手术导板，确认导板与余留牙紧密贴合且无翘动。麻醉起效后，使用静态计算机辅助种植体手术(static computer-assisted implant surgery, SCAIS)方案对应的种植系统进行球钻定位，备洞，取下导板，扩孔钻进行常规种植手术备洞，植入种植体；手术完成后拍摄CBCT,术后患者无明显不适。

图1设计种植导板

4术后数据采集、建模与偏差测量

3Shape Unite软件中导出导板STL格式文件，手术相关信息及种植术前上下颌牙列模型STL文件。平面数据处理软件Materialise Magics 24.0(比利时)对牙列模型和相对应的手术导板进行虚拟种植体的位置转移建模，得到术前虚拟种植体的三维位点(图2A)。将建模文件和术后CBCT影像数据导入3Shape Unite软件，对虚拟种植体建模模型和患者术后CBCT进行3次牙列配准(图2B)。完成配准后，从轴向、颊舌向、近远中向3个维度，测量分析术前虚拟种植体位点和术后实际种植体位点的偏差(图2C)。

图2建模与偏差测量

在轴向，避开种植体愈合基台高度和种植体根尖部不同的形状对测量的干扰，分别选取植体颈部以下1 mm最大截面上植体直径的中点(图3A),植体根尖部以上1 mm最大截面上植体直径的中点(图3B),分别测量上述2个截面(虚拟种植体和术后实际种植体)中点之间的距离值，即为偏差值。

图3测量植体轴向最大截面中点之间的距离值下

在颊/舌向和近/远中向，避开种植体愈合基台高度和种植体根尖部不同的形状对测量的干扰，分别选取植体颊/舌，近/远中向角度上的最大截面；分别进行颈部、根尖部，即植体颈部直径中点测量颈部偏差，根尖部直径中点测量根尖部偏差；选取截面上牙体长轴的夹角进行颊/舌向、近/远中向角度偏差测量(图4)。单人进行手工测量，3次测量取平均值。

图4测量植体颈部、根尖部偏差和角度偏差

5统计学分析

采用IBM SPSS 26.0(USA)软件进行统计学数据分析，采用单因素方差分析(ANOVA):种植体在三维方向上的偏差；独立样本t检验：前牙后牙，单颗多颗种植体的角度偏差的差异；检验水准α=0.05,P<0.05为差异具有统计学意义。

2、结果

1种植体在三维方向上的偏差

在轴向、颊舌向、近远中向上测量种植体的整体偏差值见表1所示。种植体(颈部、根尖部)实际位点三维方向上的偏差值与control(0.079 mm)对比，差异均无统计学意义(P>0.05)(图5)。

表1种植体在三维方向上的偏差值

图5种植体实际位点在三维方向上的偏差值对比

2单/多颗植体在三维方向上的偏差

单颗和多颗植体的种植位点之间的三维偏差值见表2。

设置control的总体误差为0.079 mm;单颗与多颗种植体在三维方向上的颈部、根尖部偏差值分别与对照组比较(图6),差异均无统计学意义(P>0.05)。单颗与多颗种植体在三维方向呈现相同偏移规律，近远中向偏差<轴向偏差<颊舌向偏差。根尖部与颈部在三维方向呈现相同种植偏移规律，在颊舌向整体呈现颊向偏移，在近远中向略偏向近中。单颗与多颗种植体在颊舌/近远中向上的角度偏差均无显著性差异(P>0.05)(图7)。

3前牙/后牙区种植体在三维方向上的偏差

前牙/后牙区种植体的种植位点之间的三维偏差值见表3。

表2单颗和多颗植体在三维方向上的偏差值

图6单颗与多颗种植体在三维方向上的偏差值

图7单颗与多颗种植体在颊舌/近远中向上的角度偏差

表3前牙和后牙区植体在三维方向上的偏差值

设置control的总体误差为0.079 mm;前牙和后牙区种植体在三维方向上的颈部、根尖部偏差值分别与对照组比较(图8),差异均无统计学意义(P>0.05)。前牙和后牙区种植体在颊舌/近远中向上的角度偏差均无显著性差异(P>0.05)(图9)。

图8前牙和后牙种植体在三维方向上的偏差值

图9前牙和后牙种植体在颊舌/近远中向上的角度偏差

3、讨论

在口腔种植中，精确的种植体三维位点是口腔种植成功的关键因素之一[1,2]。种植体植入的三维位点依靠合理的诊断和设计，使得以修复为导向的种植修复成为可能[3,4]。然而，当患者骨条件差异大，手术情况复杂，如何将设计的种植体植入位点精确转移到手术区域仍然是最困难的部分[5],很难完全避免手术风险和并发症。计算机辅助种植手术(CAIS)是结合高分辨率的CBCT,利用计算机辅助设计软件，种植手术前帮助医生在可视化的条件下对植体植入三维位点进行提前规划与设计，借助手术导板或导航系统准确地转移到手术当中，以有效降低这些风险的发生率。CAIS主要分为静态导板系统、动态导航系统和种植机器人[6]。临床上目前以静态手术导板引导的静态种植手术为主流。

Tahmaseb等[7]通过meta分析在数字化静态手术导板引导下的种植体偏移量，种植植入位点误差为1.2 mm(1.04～1.44 mm),根尖点误差为1.4 mm(1.28～1.58 mm),角度偏差为3.5°(3.0～3.96°)。该误差遵循2 mm的安全范围，具有临床意义[8]。提示设计合理的静态种植引导手术导板可以兼顾更小的创伤和最佳的种植体植入位点[9,10],且具有临床使用意义[11]。现阶段我国专业种植修复医生数量并不能满足市场需求，培训或为种植经验不足的口腔医师提供静态种植引导手术导板，保障种植手术的安全和精准具有重要临床意义。Pozzi等[12]系统总结了2002～2015年的临床计算机引导单颗牙种植的病例，单牙缺失的牙支持式导板拥有比黏膜支持式和骨支持式导板更高的种植准确性。完全引导导板虽具有高精度、创伤小和易操作的优点，但因其在术中无法微调设计的种植体植入位置，且受种植系统和器械盒的影响[13,14],难以在临床上大规模推广应用。而部分引导导板，制作简单，器械要求低，兼具精度高等优点，更易于推广[15]。

本研究聚焦于低年资种植医生采用牙支持式半程导板，分析种植体颈部/根尖部的精确性。65枚成功的种植体在三维方向(轴向，颊/舌向，近/远中向)上的颈部偏差分别为(0.31±1.3)mm, (0.47±1.71)mm, (0.22±1.88)mm;根尖偏差分别为(0.35±1.82)mm, (0.45±2.33)mm, (0.09±2.33)mm;颈部中点与根尖点连线的角度偏差分别为(5.7±4.01)°,(4.71±3.66)°;种植导板引导下65枚种植体的偏移量在2 mm的安全范围内。整体而言，颈部误差小于根尖部误差，颊/舌向误差大于近/远中向，虽然低年资医生操作下的种植体偏移角度偏大，但仍与邻牙满足种植安全距离，牙支持式半程导板可帮助年轻种植医师完成手术，并获得理想的三维空间位置。

导板精确度的比对有两种方法[16]:①将术后CBCT转换为STL格式，导入到3Shape Unite软件中进行与术前设计的比对；②通过建模术前设计的导板，种植体和牙模，将虚拟种植的三维位置转移到牙模的STL文件，与术后CBCT进行比对。本实验选择后者，首先考虑到比对测量的清晰度，方法①是CBCT数据之间的比对，牙槽骨中骨小梁也参与拟合，完全拟合的可能性较低，匹配精度较低；而方法②主要拟合更清晰的牙列模型外形，转换文件速度更快，占据内存更少。本实验使用3Shape Unite软件虽可从三维角度观察虚拟和实际种植体位置，但从二维最大轴截面测量的偏差值，植体颈部与基台相接部分的偏差值无法获取，虽在测量过程中增加辅助线，但仍会具有一定误差。由于实验样本量有限，未对其他可能存在的对导板精度产生影响的因素，如有无邻牙、缺牙类型、黏膜厚度、牙槽骨吸收程度、种植区骨密度、种植系统以及导板材料等进行探讨。

牙支持式半程导板虽然极大地加快了种植手术的进程[17],但需要注意的是：静态导板从CBCT成像，患者口腔信息获取，口腔技师导板设计，导板打印精度，再到口腔医生对导板的应用，其各个步骤都可能产生误差[18,19,20],会对导板准确性产生影响。故后期如何提高其精度仍需进一步研究。

参考文献:

[4]顾雨薇,吴轶群.数字化技术在口腔种植外科中的应用[J].精准医学杂志,2020,35(5):458-462.

[16]焦铁军,李博龙,傅娜.数字化先锋钻导板和全程导板在全口种植手术中的精度分析[J].口腔医学研究,2022,38(2):120-124.

基金资助:上海市口腔医院科技人才项目(SHH-2022-YJ-B02);上海市口腔医院科技基金项目(SSH-2023-08);

文章来源:陈雨嫣,曹来,沈昱音等.牙支持式半程导板在种植手术中的精度研究[J].临床口腔医学杂志,2024,40(02):104-108.