全程導(dǎo)航與部分導(dǎo)航的數(shù)字化種植導(dǎo)板的對(duì)比分析

邵 琴，楊國(guó)利

種植體的精準(zhǔn)定位、種植體之間的距離、種植體與鄰牙的間隙、種植體的深度等要求使得虛擬的種植體設(shè)計(jì)成為有效種植治療的一種重要方法[1-5]。

近年來(lái)，隨著口腔錐形束CT(cone beam computer tomography，CBCT)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造(computer aided design/computer aided manufacturing, CAD/CAM)以及3D打印技術(shù)在口腔領(lǐng)域的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字化牙種植手術(shù)導(dǎo)向模板(以下簡(jiǎn)稱數(shù)字化導(dǎo)板)。它是指以CT等醫(yī)學(xué)圖像信息為基礎(chǔ)，通過(guò)建立人體三維和幾何或物理模型模擬患者位置信息，在手術(shù)前利用計(jì)算機(jī)模擬或規(guī)劃，在種植手術(shù)過(guò)程中利用高精度定位裝置，引導(dǎo)醫(yī)生進(jìn)行種植窩的制備及種植體的植入，從而確保術(shù)前規(guī)劃方案順利實(shí)施的一種方法[6-7]。該技術(shù)具有簡(jiǎn)化手術(shù)步驟、減少手術(shù)時(shí)間，控制種植體植入的位點(diǎn)、深度、方向，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，減少手術(shù)并發(fā)癥等優(yōu)勢(shì)[8-9]。

數(shù)字化導(dǎo)板根據(jù)導(dǎo)板支持形式的差異可分為牙支持式手術(shù)導(dǎo)板、骨支持式手術(shù)導(dǎo)板、黏膜支持式手術(shù)導(dǎo)板和混合支持式手術(shù)導(dǎo)板[10-11]。按照手術(shù)中的導(dǎo)航方式分為部分導(dǎo)航和全程導(dǎo)航[12]。目前關(guān)于不同支持形式的數(shù)字化導(dǎo)板的對(duì)比分析研究較多，而關(guān)于不同導(dǎo)航方式的甚少。因此，本文就部分導(dǎo)航和全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板的差異、優(yōu)缺點(diǎn)及選擇應(yīng)用方面做一綜述。

1 數(shù)字化導(dǎo)板的設(shè)計(jì)與制造

術(shù)前對(duì)患者進(jìn)行CBCT拍攝與口內(nèi)模型采集，將兩者導(dǎo)入到專用的醫(yī)學(xué)牙種植設(shè)計(jì)軟件(如Simplant、Nobel Guide等)中，重建患者的頜骨三維模型，與口內(nèi)模型匹配后設(shè)計(jì)并確定種植體的數(shù)目、位置、方向和深度等，生成數(shù)字化導(dǎo)板的基體，然后將其發(fā)送至技工室進(jìn)行數(shù)字化導(dǎo)板的成型制作[13]。

數(shù)字化導(dǎo)板的制作多采用快速成型(rapid prototyping, RP)技術(shù)，較成熟的RP技術(shù)有7種，其中立體光刻成型(stereolithograhpy apparatus, SLA)技術(shù)是目前最常用的數(shù)字化導(dǎo)板制作方法。將3D數(shù)字化信息導(dǎo)入3D打印機(jī)中，以液態(tài)光敏樹(shù)脂為原料，采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束，通過(guò)連續(xù)分層聚合的方式，完成數(shù)字化導(dǎo)板基體的制作。再經(jīng)過(guò)清洗、裝配導(dǎo)管等一系列工序得到個(gè)性化定制數(shù)字化導(dǎo)板的最終成品[14]。

2 部分導(dǎo)航與全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板的臨床應(yīng)用方法

首先將數(shù)字化導(dǎo)板定位于患者口腔內(nèi)的正確位置，自身定位功能使外科導(dǎo)板與口腔組織(牙齒/黏膜/牙槽骨)進(jìn)行貼合，實(shí)現(xiàn)自身位置的固定，這是外科導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)[15]。對(duì)于牙列缺失患者，還需要固位釘來(lái)進(jìn)行導(dǎo)板的固定，以防在種植手術(shù)中發(fā)生導(dǎo)板的偏移。

部分導(dǎo)航是指在種植手術(shù)中，種植窩洞預(yù)備的先鋒鉆和初級(jí)擴(kuò)孔鉆在導(dǎo)板的引導(dǎo)下進(jìn)行，而后撤去導(dǎo)板，徒手操作，根據(jù)牙槽嵴或黏膜上所留引導(dǎo)孔繼續(xù)進(jìn)行種植窩洞的制備，最后植入種植體，這種導(dǎo)板多為先鋒鉆導(dǎo)航，即只有先鋒鉆是在導(dǎo)板引導(dǎo)下制備的。

而全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板則采用種植窩的制備過(guò)程以及種植體的植入過(guò)程都利用導(dǎo)板進(jìn)行引導(dǎo)。因此這種導(dǎo)板需要配合專門的手術(shù)器械——引導(dǎo)鑰匙，引導(dǎo)鑰匙的外徑與全程導(dǎo)航數(shù)字化導(dǎo)板的引導(dǎo)管內(nèi)徑匹配，引導(dǎo)鑰匙按內(nèi)徑的大小分為幾種，分別與種植窩洞不同級(jí)別的擴(kuò)孔鉆直徑相匹配，在手術(shù)過(guò)程中需逐級(jí)更換引導(dǎo)鑰匙以引導(dǎo)擴(kuò)孔鉆，最后引導(dǎo)種植體的植入[12]。

3 全程導(dǎo)航與部分導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板的對(duì)比分析

3.1 精確性

種植體植入的精確性至關(guān)重要，尤其是在即刻修復(fù)、缺牙間隙不足、避免損傷重要解剖結(jié)構(gòu)等情況下[16]。目前絕大多數(shù)研究都表明與傳統(tǒng)的徒手種植相比，數(shù)字化導(dǎo)板技術(shù)提高了種植手術(shù)的精確性[17-19]。全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板對(duì)每個(gè)擴(kuò)孔鉆以及種植體的植入都起了引導(dǎo)作用，而部分導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板在撤去導(dǎo)板后繼續(xù)用相應(yīng)擴(kuò)孔鉆制備種植窩洞的過(guò)程中，難免會(huì)造成一定的偏差，特別是在骨密度低或密度不均的頜骨上，制備方向容易偏離初始鉆引導(dǎo)的方向，向阻力小的方向偏移。因此在精確性上，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板優(yōu)于部分導(dǎo)航[13,18,20]。

Boverramos等[21]系統(tǒng)性分析了34篇文章，發(fā)現(xiàn)完全導(dǎo)航的種植手術(shù)比部分導(dǎo)航具有更高的準(zhǔn)確性。Bencharit等[20]測(cè)定了計(jì)劃和實(shí)際植入種植體近中、遠(yuǎn)中、頰側(cè)、舌側(cè)位置的偏移和頰舌向角度的偏差，發(fā)現(xiàn)全程與部分導(dǎo)航數(shù)字化導(dǎo)板引導(dǎo)下種植體的遠(yuǎn)中偏移分別為(0.44±0.78)mm和(-0.03±1.59)mm，頰舌向角度偏差分別為-0.32°±2.36°和0.59°±6.83°，兩者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板略勝一籌。另外還有兩篇系統(tǒng)性綜述也認(rèn)為全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板可獲得較好的準(zhǔn)確度[13,22]。然而也有一些學(xué)者持反對(duì)意見(jiàn)。Geng等[11]將部分導(dǎo)航組(29枚種植體)與全程導(dǎo)航組(30枚種植體)植入后的種植體與預(yù)計(jì)的位置相比較，發(fā)現(xiàn)頸部的平均距離偏差分別為(0.54±0.50) mm和(0.89±0.78) mm，頂部的平均距離偏差分別為(1.10±0.85) mm和(0.81±0.64) mm，平均軸向角度偏差分別為2.56°±2.23°和2.90°±3.00°，兩者之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。還有學(xué)者進(jìn)行了體外研究，將38枚種植體隨機(jī)分為全程導(dǎo)航組和部分導(dǎo)航組，植入5具尸體的頜骨，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然全程導(dǎo)航組的種植體精確性要高于部分導(dǎo)航組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[23]。

但是，我們?cè)趹?yīng)用種植導(dǎo)板時(shí)，也要考慮到誤差的存在。其存在于導(dǎo)板設(shè)計(jì)制作過(guò)程中的各個(gè)方面，也與導(dǎo)板的支持方式、種植體長(zhǎng)度、骨密度及術(shù)者的臨床經(jīng)驗(yàn)等相關(guān)[24-25]。因此，在患者頜骨密度較低、種植體長(zhǎng)度較長(zhǎng)或臨床經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)，應(yīng)盡量使用全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板。另外，導(dǎo)板在設(shè)計(jì)制作中出現(xiàn)的誤差難以預(yù)估，故應(yīng)預(yù)留出足夠的安全距離，避免損傷重要的解剖結(jié)構(gòu)。

3.2 骨熱灼傷

合適的種植床預(yù)備和健康的種植體周圍骨組織是種植修復(fù)的關(guān)鍵條件[26-27]。而種植窩洞的制備會(huì)導(dǎo)致機(jī)械和熱損傷。在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的骨加熱可能會(huì)導(dǎo)致鄰近的皮質(zhì)骨或整個(gè)區(qū)域的骨壞死，甚至包括周圍的軟組織損傷[28]。這種壞死的程度取決于以下因素：①種植窩預(yù)備的速度、壓力和持續(xù)時(shí)間；②擴(kuò)孔鉆的特征，如大小、形狀和切割能力；③外部因素，包括沖洗技術(shù)[29-30]。

數(shù)字化導(dǎo)板必須使用金屬引導(dǎo)管來(lái)引導(dǎo)擴(kuò)孔鉆，可能會(huì)阻礙對(duì)種植鉆的直接沖洗。尤其是全程導(dǎo)航的導(dǎo)板，所有擴(kuò)孔鉆都在引導(dǎo)管內(nèi)工作，而引導(dǎo)管與鉆頭之間只有微小間隙，直接影響了冷卻水進(jìn)入種植窩洞內(nèi)，降低了備孔時(shí)對(duì)頜骨的冷卻效果，影響骨組織活性，繼而影響種植體與周圍骨組織的骨結(jié)合能力。dos Santos等[31]將20只家兔隨機(jī)分為數(shù)字化導(dǎo)板組和徒手種植對(duì)照組，在脛骨上進(jìn)行種植窩洞的制備，研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字化導(dǎo)板組比對(duì)照組產(chǎn)生了更高的骨溫。而應(yīng)用先鋒鉆導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板在先鋒鉆制備后，即去除導(dǎo)板，直接制備種植窩洞，制備過(guò)程中沖洗水沒(méi)有導(dǎo)板的阻擋可直接噴淋到擴(kuò)孔鉆上，鉆頭得到了充分的冷卻，有效降低了種植窩骨壁的溫度。

為避免對(duì)種植體骨結(jié)合產(chǎn)生負(fù)面影響，口腔種植醫(yī)生在使用數(shù)字化導(dǎo)板，特別是全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施來(lái)降低骨熱灼傷的風(fēng)險(xiǎn)，包括選擇創(chuàng)傷性最小的種植技術(shù)、增加沖洗量以確保冷卻水到達(dá)種植鉆與種植窩骨壁的界面，以及減小窩洞制備過(guò)程中施加的力。

3.3 成本效益

雖然數(shù)字化導(dǎo)板有其明顯的優(yōu)勢(shì)，但相對(duì)增加了成本。這些成本除了數(shù)字化導(dǎo)板本身的額外費(fèi)用外，還包括種植規(guī)劃軟件、特定工具的額外費(fèi)用以及醫(yī)生提前設(shè)計(jì)規(guī)劃每個(gè)病例所花費(fèi)的額外時(shí)間。全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板由于需要不同直徑的引導(dǎo)鑰匙來(lái)匹配相應(yīng)的擴(kuò)孔鉆，所需的成本自然比部分導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板更高。

但是我們不能只注重多花費(fèi)的成本，更應(yīng)該將其與獲得的額外效益相結(jié)合來(lái)評(píng)估。Younes等[32]將33例上頜后牙區(qū)需要植入2個(gè)種植體的部分無(wú)牙頜患者隨機(jī)分成常規(guī)種植、先鋒鉆導(dǎo)航種植和全程導(dǎo)航種植3組，研究發(fā)現(xiàn)3組之間的總時(shí)間投入無(wú)顯著差異，這是因?yàn)殡m然數(shù)字化導(dǎo)板在術(shù)前花費(fèi)的計(jì)劃時(shí)間更多，但種植手術(shù)的時(shí)間明顯減少。與常規(guī)種植相比，先鋒鉆導(dǎo)航組和全程導(dǎo)航組的額外成本分別為8.29%(176.54歐元)和10.45%(222.52歐元)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而這兩組額外的時(shí)間和成本花費(fèi)/根尖偏移減少量/種植體數(shù)量(即增量成本效益)分別為5.48歐元和4.12歐元，因此，從成本效益出發(fā)，全程導(dǎo)航的數(shù)字化導(dǎo)板可能比部分導(dǎo)航更有效。

3.4 其他

部分導(dǎo)航種植導(dǎo)板由于只需要引導(dǎo)先前幾鉆，而后徒手操作，幾乎適用于所有種植體系統(tǒng)，這種導(dǎo)板可以用在不同工具盒和不同系統(tǒng)種植體規(guī)格，使用較靈活，但需要醫(yī)生對(duì)不同種植器械工具盒和不同系統(tǒng)種植體規(guī)格熟練掌握。而全程導(dǎo)航的種植導(dǎo)板需要配有與特定種植系統(tǒng)匹配的最終成型鉆和種植體攜帶器，才能完成從種植窩洞的制備到種植體植入的全程引導(dǎo)。

另外，在種植外科手術(shù)過(guò)程中，尤其是在后牙區(qū)，全程導(dǎo)航數(shù)字化種植導(dǎo)板的應(yīng)用往往受開(kāi)口度限制影響醫(yī)生操作，甚至無(wú)法操作，此時(shí)僅使用先鋒鉆預(yù)備不僅可以增加種植體的精確度，還可以降低外科手術(shù)的操作難度。

使用數(shù)字化導(dǎo)板的優(yōu)點(diǎn)之一是能夠在不翻瓣的情況下保證種植體在三維方向上的精準(zhǔn)植入[33]。不翻瓣的種植技術(shù)既能減少手術(shù)時(shí)間、降低患者術(shù)后的創(chuàng)傷反應(yīng)，又可維持軟硬組織的穩(wěn)定，獲得較好的美學(xué)修復(fù)效果[34]。但是對(duì)于某些基礎(chǔ)骨量不足的患者，應(yīng)用全程導(dǎo)航的導(dǎo)板可能會(huì)造成骨量的進(jìn)一步丟失，而應(yīng)用先鋒鉆導(dǎo)航的導(dǎo)板可以在確定植入位點(diǎn)后再通過(guò)術(shù)者靈活運(yùn)用其他技術(shù)保留骨量或者進(jìn)行必要的骨增量，因此選擇何種導(dǎo)航形式不應(yīng)單純從減少植入點(diǎn)位移從而減少誤差的角度出發(fā)，而應(yīng)根據(jù)患者的解剖條件來(lái)選擇導(dǎo)航模式。用數(shù)字化導(dǎo)板技術(shù)同時(shí)需要承擔(dān)導(dǎo)航系統(tǒng)準(zhǔn)確性不足帶來(lái)的并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。Van de Velde等[35]曾報(bào)道，與傳統(tǒng)種植方式相比，不翻瓣數(shù)字化種植技術(shù)會(huì)產(chǎn)生更高的穿孔率。因此對(duì)不翻瓣病例的適應(yīng)證選擇應(yīng)嚴(yán)格。

4 總 結(jié)

綜上所述，數(shù)字化導(dǎo)板的應(yīng)用不僅可以簡(jiǎn)化手術(shù)步驟、減少手術(shù)時(shí)間，還能控制種植體在三維方向上的精準(zhǔn)植入，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，減少手術(shù)并發(fā)癥。兩種不同導(dǎo)航形式的數(shù)字化導(dǎo)板各有優(yōu)缺點(diǎn)和不同的適應(yīng)證，在臨床病例的選擇中，應(yīng)根據(jù)不同患者的自身?xiàng)l件、頜骨狀況、缺牙間隙等選擇合適的導(dǎo)航模式。