一项初步研究显示动态导航引导下腭骨采集在口腔种植学中的应用

摘要

该协议引入了一种使用动态导航引导收集腭环骨块的新型手术方法，解决了典型口内移植区域骨量不足的挑战，并为种植牙中的有效骨增量提供了可行的解决方案。

摘要

在种植体区域骨量不足的情况下，通常需要进行骨增量手术，以确保种植体周围有足够的骨量。在自体骨移植手术中，一些患者在常规口内骨采集部位面临骨量不足的问题。由于徒手完成腭外侧截骨术的难度很高，因此腭外侧截骨术的报道较少，并且腭骨阻滞不通常用于骨增量手术。随着数字引导种植技术的发展，腭骨采集已成为可行的。在本文中，我们将提出一种通过动态导航引导获得用于种植手术应用的上颚圆周骨块的方法。共有 3 名患者接受了该手术以获得环形腭骨阻滞并完成了骨增量手术。植入区域的骨增量效果良好，收获现场的骨骼已经恢复了一些。这是获得口内骨块的一种安全有效的方法。

引言

近年来，随着种植体技术的进步，越来越多的牙齿脱落患者选择种植牙进行修复治疗 ^1,2。种植成功的关键之一是牙槽嵴中足够的骨量。患者在拔牙后经常会出现不同程度的牙槽骨吸收。根据以前的研究，拔牙后 12 个月内牙槽嵴宽度减少了 5-7 mm，牙槽嵴高度减少了 2-4.5^mm3。因此，骨增量是口腔种植学中非常重要的一部分，它为种植体条件不足的患者提供了进行种植体手术的可能性。

患有不同类型牙槽嵴缺损的患者采用不同的骨增量技术进行治疗，如牵引成骨⁴ （distraction osteogenesis 4）、上颌窦底提升术⁵ （junctionillary renus floor elevation 5）、引导骨再生^{术 6} （Guided Bone Regeneration）、高嵌骨移植术 7 （Onlay bone Graft⁷） 等。自体骨块移植是牙槽嵴宽度和高度大幅下降的患者的常见手术选择，以获得更好的支撑和成骨。严重骨缺损患者需要更大的自体移植骨块。Petrungaro 和其他学者统计表明，在口内骨修复部位中，升支、前下颌骨和结节分别产生约 5-10 mL、5 mL 和 2 mL 的骨量。口外骨修复部位，包括髂后嵴、髂前嵴、胫骨等，可获得 20-70 mL 的骨量，但口外骨阻滞修复手术的难度和风险较高⁸。

在一些患者中，传统的口内骨提取部位无法提供适当的骨量。Qinghua 等人 2013 年的一项成像相关研究表明，上颌腭是口腔中一个潜在的截骨区域⁹。腭骨主要是皮质骨，辅以松质骨，从该部位获得的骨碎片表现出良好的支撑和成骨特性。上颚也有丰富的血液供应，被角化上皮覆盖，截骨后表现出很高的愈合能力。由于上颚位于手术区域的盲区，手术空间受患者张口度的限制，手术空间与鼻腔、上颌窦、多牙根等关键解剖结构相邻。因此，进行徒手腭截骨术的难度很高，这就是为什么腭截骨术很少报道，并且腭骨阻滞尚未广泛用于骨增量手术的原因。缺乏用于腭骨提取的特定工具进一步增加了手术的难度。

随着计算机辅助种植手术 （CAIS） 的进步，上颌腭骨提取成为可能。由于树脂和导环的厚度要求，静态导板难以应用于上颌腭截骨术，这需要增加患者张口的程度¹⁰。动态 CAIS 系统的出现克服了上述困难。动态 CAIS 系统使用运动跟踪技术来跟踪种植体钻孔器械和患者的下颌位置。这实现了对手术的实时跟踪和对软件的反馈，以实时指导手术¹¹.动态导航通过确保截骨术的准确性，对患者的张口度要求较低，并允许手术的清晰可视化，使上颌腭截骨成为可能。

研究方案

该研究获得四川大学华西口腔医院伦理委员会批准（No.WCHSIRB-D-2021-209-R1），所有参与者自愿参加该临床试验并签署了知情同意书。所有患者均收治在四川大学华西口腔医院种植科，表现为以水平或垂直骨缺损为特征的牙齿缺损，并表达了种植牙的愿望。

1. 患者信息收集

1. 根据以下纳入标准选择患者：年龄 18-65 岁;良好的口腔卫生;无全身性疾病或控制良好的全身性疾病;出现水平或垂直骨缺损的牙齿缺损并希望接受植入物的患者;患者依从，自愿参加该临床试验，并签署知情同意书。
2. 根据以下排除标准排除患者：无牙颌区骨丢失量低且不需要块骨移植的患者;腭骨提取区域没有足够的骨进行腭骨提取手术的患者;邻近牙齿的急性炎症，II 度松动或更严重，或单壁骨袋;骨质疏松症或服用或注射双膦酸盐的病史;全身性疾病控制不佳的人;头颈部放射治疗史;怀孕或哺乳的女性患者不适合植入手术;那些无法配合后续检查的人。
3. 从锥形束计算机断层扫描 （CBCT） 扫描中收集 DICOM 数据，成像尺寸为 100 x 100 毫米 （WXH），扫描时间为 30 秒，对佩戴配准设备的患者进行。
   1. 根据患者的口腔状况选择合适的套准装置类型（图 1）。使用聚醚印模材料将套准装置固定在患者剩余的上颌牙上，位置尽可能靠近缺失的牙齿。进行手动辅助固定 5 分钟，让材料彻底凝固。
   2. 取下套准装置，用手术刀去除多余的材料。将套准装置重新定位在患者口中，并检查重新定位的牢固性。如果无法重置或硬度差，请去除所有聚醚材料并重复步骤 1.3.1。
   3. 将配准装置放在患者身上后服用 CBCT 并检查其稳定性。使用棉球抬高患者的后牙，以防止患者在拍摄过程中咬合定位装置时移位。当患者佩戴配准设备时获取 CBCT 扫描的 DICOM 数据（图 2A）。
4. 使用口腔扫描仪器或藻酸盐建模对患者进行口腔扫描，以从患者的口内模型中获取数据（图 2B）。

2. 设计动态导航软件

1. 创建新患者。单击 Open Case。将 DICOM 数据和口腔扫描数据导入软件。
2. 根据患者种植体手术的初步设计，创建种植体、牙冠和基牙位置。在第 14^颗 和第 24^颗 牙齿位置放置额外的种植体，以指示上颌腭骨提取部位。如果患者的种植体设计涉及^第 14^个和第 24 个位置，请更换种植体，必要时标记腭骨提取。
3. 单击 Start Design （开始设计）。单击 Cutter 以通过修剪来删除 CBCT 模型中干扰设计的部分。注意保留定位装置的高密度射线可透点和基本结构，例如上颌腭和种植体部位。
4. 点击 stl 上的 Crown Design ，对缺失的牙齿进行虚拟对齐，注意咬合和牙龈边缘位置，以实现以修复为导向的种植牙治疗。
5. 单击 Panorama Curve。在上颌牙槽嵴的顶点画一条全景线。单击 stl 叠加。然后将 CBCT 数据拟合到口内模型数据。
   注意： 该软件具有 AI （Artificial Intelligence）作进行拟合，但如果 AI 拟合不满意，则应使用手动拟合。手动拟合包括通过选择四个相同的点将 CBCT 模型与口内模型牙齿的硬组织对齐，这些点应尽可能分散。
6. 通过观察 CBCT 上牙冠的外轮廓是否与口内模型的轮廓线重合来检查拟合结果。如果有偏差，请重复步骤 2.5 中的手动拟合，酌情更换尖端，直到拟合成功。
7. 单击 Implant Design。进行种植体、骨采集和骨增量手术设计。
   1. 将虚拟植入物放置在无牙颌区域，并根据需要将它们放置在植入物或骨块固定钉上。单击 Fine-tune Implant 进行微调（图 3）。
   2. 单击页面左上角示意图中的位置 14 和 24 以创建虚拟植入物。确保虚拟植入物的直径和长度与骨提取的设计相匹配。
   3. 将虚拟植入物拖到上颚上，放置并根据骨修复设计进行微调。放置后进行详细检查，注意避免损坏相邻的重要解剖结构，并保持至少 1.5 毫米的安全距离（图 4）。
8. 单击 Set Marker Points。通过点击 3D CBCT 模型中的高电阻射线照相点，软件会自动检测配准装置模型进行匹配。
9. 保存并导出项目。在手术前将其导入连接到位置传感器的计算机上的导航软件中。

3. 动态导航准备

1. 安装患者跟踪器和固定装置
   1. 根据放置位置选择合适的固定装置，同时避开定位装置和手术区域（图 5）。
   2. 使用连接设备将患者追踪器连接到固定设备（图 6）。将套准装置放回患者口中，将固定装置放入患者口中，并将连接装置的活动关节调整到合适的位置后再进行固定。确保患者跟踪器不会作员的术中作所遮挡，并且位置传感器的接收器会获取相关信息。
   3. 用复合树脂材料填充口腔外的固定装置后，使用复合树脂材料通过固定装置将患者追踪器固定在患者剩余的上颌牙齿上（图7）。稳定口内固定装置 3-5 分钟，直到临时牙冠材料完全凝固后才松开。
   4. 轻轻触摸患者追踪器以检查其安全性。如果松动，则重复步骤。
2. 术中登记
   1. 单击 Patient Tracker 图标进入校准屏幕。
   2. 根据当前程序使用的实际 Handpiece Tracker 和 Patient Tracker 版本，在软件中选择相应的代码。
   3. 调整位置传感器和手机跟踪器的位置和角度，使位置传感器稳定地接收来自手机跟踪器和患者跟踪器的信号。然后，单击 Registration（注册）。
3. 术中校准
   1. 点击 校准 右下角的 按钮 进入对齐屏幕。
   2. 重置后确认注册设备的密封性。将钻头销替换为用于 Dynamic Navigation 的短球钻。使用短球钻敲击套准设备的球形凹坑，同时助手单击软件上的 Calibration 按钮。通过更换不同的球形凹坑重复 5x-6x。
   3. 检查 AI 计算的校准精度;建议公差在 0.3 mm 以内。如果精度容差太大，请删除数据并重复步骤 3.2。确认准确性后，单击 Start Navigation。

4. 动态导航引导下的腭骨提取和牙槽嵴骨移植

注：在以下作中，作者每次更换钻针时，助手必须在软件中选择合适的钻针类型。建议作员通过将钻销的尖端放在相邻齿的牙冠尖上并观察导航软件上显示的位置是否与实际相符来验证这一点（图 8）。

1. 局部麻醉完成后，在 Dynamic Navigation 引导下使用 pioneer drill 定位骨提取部位。使用直径为 2 mm 的麻花钻进行引导型腔准备。根据术前设计提取骨直径，使用相应的引导截骨环钻提取骨。
2. 取环骨块上方的软组织，放入生理盐水中备用。
3. 根据手术设计准备环骨块的中心孔。例如，对于需要骨环手术的患者，根据所用植入物的大小逐渐铰孔骨块的中心。
4. 使用微创牙科升降机小心地去除环骨块。将环骨块原 位 放在上颚或盐水中以备后用（图 9）。
5. 根据手术设计完成骨移植程序（图10）。

5. 腭伤口的治疗

1. 将含银明胶海绵放入腭窝的孔中以帮助止血。使用手术缝合线（单丝聚丙烯缝合线 5-0 ）将软组织固定到腭切口。
2. 用纱布球压迫以止血。手术后尽快取藻酸盐印模，当天为患者制作压力膜保持型腭盾。
3. 指导患者进行术后 24 小时佩戴，并且仅在每餐后取下腭护板进行清洁。上颚护板应佩戴 30 天。
4. 手术后，进行上颌 CBCT 扫描。术后 1 周、2 周和 1 个月进行复诊。手术后 2 周拆线。
5. 术后指导患者服用阿莫西林胶囊 （0.25 g，每天 3 次），持续 7 天。如果对青霉素过敏，必要时给予阿奇霉素（0.25 g，每天 1 次）和双氯芬酸钠缓释胶囊（Intaquan 0.1 g，每天 2 次）以缓解术后疼痛。此外，要求患者在术后 1 个月内使用 0.12% 复方新诺明漱口液（10 mL，每天 2x-3 x）。手术后 2 周拆线并进行口腔卫生咨询。

结果

2021 年 5 月至 2022 年 5 月，四川大学华西口腔医院收治了 3 例患者，完成了腭截骨术。获得的腭起源环骨块用于自体骨环移植，并在同步种植手术中植入。所有患者均接受 3.3 mm Straumann 植入物。所有患者均成功整合了移植骨块，种植体骨整合良好，修复效果良好，患者对其美学和功能感到满意。结果表明，在口腔中使用腭环骨块可以达到良好的骨增量效果，从而完成种植?...

讨论

块骨移植在临床上通常用于增加骨缺损区域的骨体积。移植骨块根据其来源可分为三种类型：同种异体、异种和自体骨块。同种异体骨块更容易获得且相对便宜，但它们在垂直骨增强中的有效性有限¹²。同种异体骨可以产生更好的成骨效果，但成本更高，并且存在排斥反应和道德问题等风险。自体骨移植的特点是骨提取和移植之间的间隔很短，使骨组织?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Bone Graft Set	Zepf	47.500.31
3-matic software	Materialise	13
3Shape software	3Shape	1.7.27.6
Bio-Gide	Geistlich
Bio-Oss	Geistlich
Carestream 360 oral scanner	OneX	FN-11
CBCT scanner Morita 3D Accuitom	Morita	1620
Dcarer dynamic navigation	Dcarer
Dental implant dynamic navigation sys-tem software	Dcarer	3.0.7.2432
Dental tines	Zepf	17.008.01
Drufomat scan	DREVE	DV3300
GraphPad Prism 9	GraphPad	9
Mimics software	Materialise	21
PROLENE Monofilament polypropylene suture 5-0	Johnson & Johnson	W8310
Straumann Dental Implant System	Straumann	021.3312
Straumann Surgical Toolbox	Straumann	040.165
Temporary crown and bridge material automix system	Coltene	170152-202
Thermo-forming foils and plates	DREVE	20172636510