數字化導航技術在美學區牙種植即刻修復中的應用

呂繼忠，張 嬋，宋恒國，張景華，張慧敏

（菏澤醫學?？茖W校，山東菏澤 274000）

0 引言

牙種植是臨床上常見的一種口腔修復手術，通過手術方式植入種植體，可有效修復缺失牙并恢復其咀嚼功能，已成為口腔醫學領域中應用最為廣泛的手術之一[1]。美學區牙種植是臨床上常見的種植類型之一，即刻種植是其有效的修復方法，通過拔牙后在拔牙窩內即刻植入種植體，可有效維持拔牙的創骨量，其臨床療效已逐漸被認可。但其常規修復手術方案是基于二維影像設計的，需要醫師具有豐富的臨床經驗，且易存在較大偏差，導致部分患者種植效果欠佳[2]。數字化導航技術是一種基于計算機3D數字模型的導航技術，隨著計算機技術和現代牙種植修復技術的發展與成熟，已逐漸被應用于牙種植中，可在計算機中建立三維立體模型并在種植軟件中進行虛擬植入，有利于提高種植效果，受到廣泛關注和重視[3]。本研究在美學區牙種植患者即刻修復中應用數字化導航技術，取得了良好的療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年6月至2018年6月菏澤醫學?？茖W校附屬醫院美學區牙種植患者200例，納入標準：（1）美學區牙（前牙或前磨牙）無法保留并要求種植修復者；（2）患牙牙齦乳頭大小正常、角化齦寬度≥2 mm，牙齦外形豐滿、與周圍齦線連續協調；（3）咬合關系基本穩定、覆頜覆蓋基本正常、Ⅰ~Ⅲ類骨質且種植體植入后可獲良好初期穩定性；（4）簽署知情同意書。排除標準：（1）種植體植入時終末扭矩<30 N·cm；（2）有嚴重張口受限、磨牙癥、重度吸煙、口腔衛生狀況維護不佳等；（3）有心、肝、腎等嚴重性疾??；（4）年齡<18歲、有精神病病史。依據隨機數字表法分為導航組和常規組，每組100例，2組性別、年齡及需種植長度、寬度、牙位比較，差異無統計學意義（P>0.05），詳見表1。本研究經院倫理委員會審批通過。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 常規組

給予常規即刻修復治療，即常規評估患者患牙及周圍牙槽骨、軟組織、咬合狀況，攝錐形束CT，進行確認術區有可利用的骨高度和寬度、骨質及唇側骨板缺損狀況等術前檢查，按傳統方法采用硅橡膠制取印模、灌制模型并制作螺釘固位光固化樹脂冠的種植體，完畢后行常規消毒、鋪巾、局麻等術前準備。在微創原則下采用微創拔牙器械切割牙周膜、挺松并拔除患牙、不翻瓣植入種植體，種植后采用螺釘固位方式將預制的臨時修復體與種植體連接，術中注意避免擠壓唇側骨板。拔牙后應仔細搔刮拔牙窩，用生理鹽水沖洗，確認唇/頰側骨壁完整。

1.2.2 導航組

在常規組基礎上應用數字化導航技術。（1）術前檢查：同常規組；（2）基于CT資料的牙頜三維重建：通過CT掃描，獲得CT影像數據并采用6D DENTAL牙種植設計軟件制作系統以內插算法、圖像分割、去噪聲濾波、提高信噪比等預處理圖像，以多層面、三維容積、曲面等行三維重建，多角度觀察分析上頜竇、鼻底、下牙槽神經管等結構及牙體間解剖關系；（3）基于牙頜模型的三維重建：常規采用硅橡膠制取印模，采用3D CaMegaic光學三維掃描系統對石膏牙頜模型體進行測量，捕捉彎曲、變形的光柵條紋，經3D CaMegaic三維圖像處理軟件測量各像素對應點P（i，j）、灰度數據，生成三維數據點V（X，Y，Z），將測得數據輸入軟件6D DENTAL并行去噪、去冗余、三角網格化、孔洞修補等處理，生成三角網格模型；（4）配準三維數字圖像和石膏模型：固定目標采用CT數據下頜骨模型，浮動目標為牙頜模擬點云數據的下牙三角網格模型，配準二者對應特征點、CT重建牙與點云數據重建牙三角網格的模型；（5）設計和加工種植導航模板：在CT牙頜三維重建影像上，三維幾何測量下齒槽神經管、上頜竇、鼻底、鄰牙等相關解剖部位所需直線距離和任意三點角度，在種植體三維模型數據庫中選擇合適種植體、上部結構，設置種植體位置、方向并按對頜、鄰牙情況行優化處理，完畢后，在石膏模型上采用激光沉積制造工藝方法，依據設計模板位置、大小等制作塑性快速成型模型；（6）種植體種植：根據已設計以及種植導航模板，選用相應型號的專用即刻修復基臺，完成即刻修復體制作，完畢后行常規消毒、鋪巾、局麻等術前準備，在微創原則下采用微創拔牙器械切割牙周膜、挺松并拔除患牙，固定手術導板后不翻瓣下逐級植入種植體，種植后處理均同常規組。

1.3 觀察指標和標準

比較2組的種植耗時、種植體偏移、美學效果及滿意度。（1）種植耗時：記錄種植體印模制取、設計加工、種植調改等耗時；（2）種植體偏移：于修復后常規測量種植體頸、根部偏移量；（3）美學效果[4-5]：于修復前后采用紅色美學評分（pink esthetic score，PES）和白色美學評分（white esthetic score，WES）評估，PES、WES均有7項并采用3級評分法（0~2分），得分越高表示美學效果越好；（4）滿意度[6]：于修復后采用自制美學區牙種植患者滿意問卷評估，包括種植技術、種植體及其周圍外觀、種植體異物感、整體效果等，共100分，<60分為不滿意，60~80分為基本滿意，>80

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 2組種植耗時比較

導航組和常規組均順利完成種植體的即刻修復，導航組種植體印模制取、設計加工、種植調改等種植耗時明顯少于常規組，差異有統計學意義（P<0.05），詳見表 2。

表2 2組種植耗時比較min

2.2 2組種植體偏移比較

導航組和常規組種植體即刻修復后均存在不同程度的偏移，導航組種植體頸、根部等偏移量明顯低于常規組，差異有統計學意義（P<0.05），詳見表3。

表3 2組種植體偏移比較mm

2.3 2組美學效果比較

導航組和常規組修復前PES、WES比較，差異無統計學意義（P>0.05），修復后反應均十分輕微、修復外觀良好且未出現修復體松動等情況，導航組修復后PES、WES明顯高于常規組，差異有統計學意義（P<0.05），詳見表 4。

表4 2組美學效果比較 分

2.4 2組種植滿意度比較

導航組種植滿意率為98.00%，明顯高于常規組的88.00%，差異有統計學意義（P<0.05），詳見表5。2組修復后效果如圖1所示。

3 討論

牙種植是一種植入人體缺牙部位的上下頜骨內以恢復患牙功能和形態的術式。隨著醫療需求的提高，醫患雙方對于口腔種植不僅關注牙功能和形態的修復，對牙美學效果也逐漸重視，因此美學區牙種植中，如何令美學與功能完美結合是人們關注的熱點和難點[7-8]。在牙種植即刻修復過程中，種植體的準確植入是完成高質量修復的重要保證，但因頜骨解剖結構的個體差異及缺牙部位、手術視野、放射條件等限制，常規即刻修復中其種植方案主要基于二維影像及術者臨床經驗設計，使得觀測到的情況常常與頜骨的實際情況存在差異，導致植入位置和方向發生偏差而影響種植效果[9-10]。

表5 2組種植滿意度比較[例（%）]

圖1 2組美學區牙種植即刻修復后口內正面觀

數字化導航技術是一項得益于信息科學和生命科學的飛速發展及學科之間的交叉滲透的技術，通過影像學資料在顯示器上虛擬成形，可獲得相關數據并結合3D掃描儀導入的牙模信息，動態地從軸位、矢狀位、冠狀位等解剖位置觀察目標牙齒相應的深度，并可依此精確設計手術方案；再通過計算機處理和分析，利用現代數字影像技術結合空間定位導航系統，打印出能確保種植體植入位置、方向、深度的手術導航模板并在其輔助下實現術中實時三維可視定位，從而精確、有效地完成牙種植[11-12]。

本研究通過在美學區牙種植患者即刻修復中應用數字化導航技術，發現導航組種植體印模制取、設計加工、種植調改耗時和種植體頸、根部偏移量明顯少于常規組，導航組修復后PES、WES明顯高于常規組，表明數字化導航技術能夠有效減少美學區牙種植即刻修復的種植耗時及種植體偏移量，有效提高患者牙的美學效果。這可能是由于在常規美學區牙種植即刻修復中，雖能夠通過二維影像及術者臨床經驗設計和完成牙種植，但部分患者可能受二維影像及術者臨床經驗等對牙種植部位的位點、角度、軸向的了解偏差，導致未能將種植體精確有效地植入，從而影響了種植效果，也影響了修復后的牙美學效果[9-10]。而應用了數字化導航技術后，可能由于其能夠通過CT掃描及三維重建等技術對缺失牙及其周圍重要解剖結構等進行精準測量和評估[13-14]，有效確認牙種植區域的三維空間形態及植入體方向、毗鄰關系，避免以往調制材料的比例、取模手法、溫度變化、模型翻制等所有因素可能產生的誤差，有利于減小種植后遺留過大或過小種植間隙從而減少種植體偏移量，且其術前能夠在模擬三維空間內通過虛擬手術器械模擬準確的術前預測設計和精確的術中定位操作。另外，通過數字化導航模塊，能夠更好、更精確、更快地完成種植體的種植[11-12]，有效縮短種植耗時，有助于更好地達到生理性、功能性、美觀性的義齒修復效果，從而提高牙的美學效果。此外，本研究中導航組滿意率明顯高于常規組，此結果與唐麗宇等[15]研究基本一致，表明在美學區牙種植即刻修復中應用數字化導航技術，能夠有效提高患者的種植滿意度。這可能是由于在美學區牙種植患者即刻修復中應用數字化導航技術，能夠精準、安全、快速、有效地完成對缺失牙的修復，提高患者牙的種植及美學效果，還有效縮短了種植耗時，有助于減少患者及術者的壓力，從而提高了患者的滿意度。

綜上所述，數字化導航技術可有效減少美學區牙種植即刻修復的種植耗時及種植體偏移量，有利于提高患者牙的美學效果及滿意度，值得臨床推廣。