Dynamisches Echtzeit-Navigationssystem für die präzise vierzygotische Implantatinsertion bei einem Patienten mit einem stark atrophischen Oberkiefer

Zusammenfassung

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um eine präzise quad-zygomatische Implantatplatzierung bei Patienten mit stark atrophischem Oberkiefer mit einem dynamischen Echtzeit-Navigationssystem zu erreichen.

Zusammenfassung

Zygomatische Implantate (ZIs) sind ein idealer Weg, um Fälle von stark atrophischen zahnlosen Ober- und Oberkieferdefekten zu behandeln, da sie einen ausgedehnten Knochenaufbau ersetzen und den Behandlungszyklus verkürzen. Es gibt jedoch Risiken im Zusammenhang mit der Platzierung von ZIs, wie das Eindringen in die Orbitalhöhle oder die infratemporale Fossa. Darüber hinaus macht die Platzierung mehrerer ZIs diese Operation riskant und schwieriger durchzuführen. Mögliche intraoperative Komplikationen sind äußerst gefährlich und können irreparable Verluste verursachen. Hier beschreiben wir ein praktikables, realisierbares und reproduzierbares Protokoll für ein Echtzeit-OP-Navigationssystem zur präzisen Platzierung von quad-zygomatischen Implantaten im stark atrophischen Oberkiefer von Patienten mit Restknochen, das nicht den Anforderungen herkömmlicher Implantate entspricht. Hunderte von Patienten haben in unserer Abteilung auf der Grundlage dieses Protokolls ZIs erhalten. Die klinischen Ergebnisse waren zufriedenstellend, die intraoperativen und postoperativen Komplikationen waren gering und die Genauigkeit, die durch die Infusion des entworfenen Bildes und des postoperativen dreidimensionalen Bildes angezeigt wurde, war hoch. Diese Methode sollte während des gesamten chirurgischen Eingriffs angewendet werden, um die Sicherheit der ZI-Platzierung zu gewährleisten.

Einleitung

In den 1990er Jahren führte Branemark eine alternative Technik zur Knochentransplantation ein, das Jochbeinimplantat (ZI), das auch als Zygomaticus-Vorrichtung¹ bezeichnet wird. Es wurde zunächst zur Behandlung von Traumaopfern und Patienten mit Tumorresektion eingesetzt, bei denen ein Defekt in der Oberkieferstruktur vorlag. Nach der Maxillektomie behielten viele Patienten die Verankerung nur im Körper des Zygoms oder in der frontalen Verlängerung des Jochbeins ^1,2,3.

In jüngerer Zeit wurde die ZI-Technik häufig bei zahnlosen und gezähnten Patienten mit einem stark resorbierten Oberkiefer eingesetzt. Die Hauptindikation für ZI-Implantate ist ein atrophischer Oberkiefer. Die Verwendung von vier ZI in einem Sofortbelastungssystem (festsitzende Prothetik) ist für Chirurgen mit breiter klinischer Erfahrung praktisch und scheint eine ausgezeichnete Alternative zu Knochentransplantationstechniken darzustellen ^2,4. Es gibt jedoch Risiken bei der Platzierung von ZIs, entweder freihändig oder mit einer chirurgischen Schablone zur Führung. Zu den Risiken gehören eine ungenaue Platzierung innerhalb der Alveole, das Eindringen in die Orbitalhöhle oder die infratemporale Fossa und eine unangemessene Platzierung innerhalb der zygomatischen Prominenz⁵. Die Platzierung mehrerer ZIs macht diese Operation riskant und schwierig durchzuführen. Daher ist die Verbesserung der Präzision der ZI-Platzierung entscheidend für den klinischen Einsatz und die Sicherheit.

Das chirurgische Echtzeit-Navigationssystem bietet einen anderen Ansatz. Es liefert Echtzeit- und vollständig visualisierte Trajektorien durch die Analyse präoperativer und intraoperativer Computertomographie-Bilder. Mit dem Echtzeit-Navigationssystem wurden sowohl Präzision als auch Sicherheit durch ausgefeilte Chirurgie und Behandlung^{verbessert 5,6}. Mit dem chirurgischen Echtzeitnavigationssystem wurde ein praktisches, praktikables und reproduzierbares Protokoll entwickelt, um ZIs präzise im stark atrophischen Oberkiefer 5,7,8,9,10 zu platzieren. Mit diesem Protokoll haben wir Hunderte von Patienten mit zufriedenstellenden klinischen Ergebnissen 5,6,7,8,9,10 behandelt. Hier präsentieren wir das Protokoll mit den detaillierten Informationen zum Behandlungsablauf.

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Protokoll

Alle klinischen Protokolle wurden vom Medical Ethics Review Committee des Shanghai Ninth People's Hospital der Shanghai Jiao Tong University, School of Medicine (SH9H-2020-T29-3) genehmigt.

1. Patientenauswahl

1. Die Einschlusskriterien für Patienten waren wie folgt (Tabelle 1).
   1. Stellen Sie sicher, dass der Patient einen vollständig zahnlosen Oberkiefer oder einen teilweise zahnlosen Oberkiefer mit wenigen extrem lockeren Zähnen aufweist (Abbildung 1A-G).
   2. Stellen Sie sicher, dass der Patient eine schwere Atrophie des Oberkiefers und ein unzureichendes Knochenvolumen für eine konventionelle Implantatplatzierung im vorderen und/oder hinteren Oberkiefer aufweist.
   3. Stellen Sie sicher, dass der Patient innerhalb von 18-80 Jahren alt ist und keine systemische Erkrankung hat.
   4. Stellen Sie sicher, dass der Patient einer Kegelstrahl-Computertomographie (DVT) mit analysierten DICOM-Daten unterzogen wurde⁹.
      HINWEIS: Die präoperative DVT wird mit einem handelsüblichen Instrument mit den folgenden Scanparametern erhalten: 7,1 mA, 96 kV, 0,4 mm Voxelgröße, Sichtfeld von 23 cm (T) x 26 cm (H) und Scanzeit von 18 s.
      1. Bestätigen Sie mithilfe einer Planungssoftware, dass die hintere Knochenhöhe des Oberkiefers in den prämolaren und molaren Regionen zwischen 1 und 3 mm liegt (Cawood und Howell Class VI)¹¹ (Tabelle 2).
      2. Stellen Sie sicher, dass der gemessene vordere Oberkiefer nicht ausreichend breit ist, um reguläre Implantate mit einem Durchmesser von mindestens 3,75 mm ohne zusätzliche Knochentransplantation oder unzureichende Höhe zu platzieren, um die Platzierung von Implantaten unter 10 mm selbst bei einem betitelten Ansatz 7,12,13 zu ermöglichen (Abbildung 1G1-G6).
         HINWEIS: Die Knochendicke für die Platzierung der Spitze des ZI sollte mindestens 5,75 mm¹⁴ betragen (Abb. 2A - B) (Tabelle 1).
2. Die Ausschlusskriterien für Patienten waren wie folgt (Tabelle 1).
   1. Ausreichend Knochen für die konventionelle Implantatbehandlung.
   2. Schmaler Restknochen, für den ein bukkales Knochentransplantat als besser geeignet erachtet wird.
   3. Unbehandelte Kieferhöhlenentzündung oder eine Kieferhöhlenzyste.
   4. Lokale oder systemische Kontraindikationen für Oralchirurgie und Implantatinsertion.
   5. Bei zahnlosen Patienten entspricht das Oberkieferrestknochenvolumen nicht dem Standard der Klassen V oder VI der Cawood-Howell-Klassifikation¹¹.

2. Mini-Schraubenimplantation

1. Verabreichen Sie eine Lokalanästhesie, um den Oberkiefer, die beidseitige Oberkiefertuberosität, die Gaumennaht der Mittellinie und beide Seiten der vorderen Nasenwirbelsäule zu betäuben.
2. Implantieren Sie sieben bis acht Minischrauben (Durchmesser: 1,0 mm, Länge: 9,0 mm, Vierkanthöhle: 1,0 mm) in den verbleibenden Oberkiefer unter örtlicher Betäubung, um als Registrierungspunkte vor der Trajektorienplanung in den bilateralen Tubera Maxillae, der Mittellinien-Gaumennaht und Nasospinale zu dienen.
3. Wählen Sie die bilaterale Oberkiefertuberosität, die Mittellinien-Gaumennaht und beide Seiten der vorderen Nasenwirbelsäule als Knochenverankerungsbereiche für Fiducials (Abbildung 3A-C).
   HINWEIS: Um die Navigationsgenauigkeit zu erhöhen, sollten die Minischrauben gleichmäßig und verteilt im angegebenen Bereich platziert werden.

3. Präoperatives DVT-Scannen für die Planung

1. Führen Sie die DVT mit den folgenden Scanparametern durch: 7,1 mA, 96 kV, 0,4 mm Voxelgröße, Sichtfeld 23 cm (T) x 26 cm (H) und Scanzeit von 18 s.

4. Festlegen von Registrierungspunkten

1. Importieren Sie DVT-Daten über das DVD-Laufwerk in die präoperative Planungssoftware.
2. Markieren Sie alle Minischrauben als Registrierungspunkte für die intraoperative Bildgebungsregistrierung (Abbildung 3D).
   1. Markieren Sie die Punkte auf der zentralen Oberfläche der Titan-Minischrauben; Dies muss in einer bestimmten Reihenfolge eingestellt werden.
      HINWEIS: Nachdem die Registrierungspunkte festgelegt wurden, stellen Sie sicher, dass sich die intraoralen koronalen Eintrittspunkte des ZI am oder in der Nähe des Alveolarkamms befinden, mit dem Verweis auf den zygomatischen anatomiegesteuerten Ansatz, der von Carlos Aparicio¹⁵ vorgeschlagen wird. Die vordere ZI sollte auf Höhe des lateralen Schneidezahn-/Hundebereichs und die hintere ZI im zweiten Prämolaren/der ersten Molarenregion liegen. Die Spitze des mesialen Implantats sollte über der des distalen Implantats platziert werden. Nach den bisherigen Forschungen waren die posterosuperior Region und das Zentrum des Zygoms die idealen Stellen für die Spitze des mesialen Implantats und die Spitze des distalen Implantats¹⁶. Die Länge konnte nur im Bereich von 30,0 bis 52,5 mm gewählt werden. Zylindroide Trajektorien können als Bohrpfad geplant werden (Abbildung 3E-K).

5. Planung der Quad-ZI-Chirurgie

HINWEIS: Dieses Protokoll erfordert das Navigationssystem.

6. Chirurgischer Eingriff

1. Legen Sie den Patienten nach der Vollnarkose in Rückenlage auf den Operationstisch.
   HINWEIS: Es ist am besten, den Patienten in dieser Position zu platzieren, bevor er oder sie unter Vollnarkose gestellt wird. Andernfalls ist es schwierig, die Position zu wechseln.
2. Feste Schädelreferenz: Befestigen Sie die Schädelreferenzbasis mit einer einzigen selbstschneidenden Titanschraube von 1,5 x 6 mm fest am Kalvaria. Befestigen Sie das Referenzarray an der Basis, und montieren Sie es mit drei markierten reflektierenden Kugeln (Abbildung 4A-C). Stellen Sie die Kamera des Navigationssystems in die Position 1 Uhr, um die Schädelreferenz zu überwachen.
3. Registrierung: Stellen Sie das Navigationssystem gezielt auf den einzelnen Patienten ein, indem Sie eine Positioniersonde mit einer maßgeschneiderten reflektierenden Kugel verwenden, um die Außenfläche der Minischrauben nacheinander zu berühren. Zeigen Sie dann die verfügbaren sagittalen, koronalen, axialen und 3D-Rekonstruktionsbilder auf dem Navigationsbildschirm an (Abbildung 4D-E).
   HINWEIS: Überprüfen Sie nach dem Registrierungsvorgang jeden Passermarker auf Genauigkeit. Das Ergebnis ist akzeptabel, wenn der Fehler hauptsächlich <1,0 mm beträgt. Andernfalls sollte das Registrierungsverfahren wiederholt werden, bis der Fehler akzeptabel wird.
4. Standardisierung: Standardisieren Sie das Bohren, bevor Sie es in der Praxis verwenden. Verwenden Sie einen Kalibrierblock mit Löchern mit unterschiedlichen Durchmessern, um den Bohrer zu standardisieren: Durchmesser 2,5 mm (Rundbohrer), 2,9 mm (Pilotbohrer) und 3,5 mm (Ausgabenbohrer). Die Bohrer sollten vom Chirurgen gerade an der Unterseite des Blocks befestigt werden, und dann muss der Assistent die Schnittstelle in das Kalibriermodul einstellen. Das Gerät erzeugt einen Ton, sobald der Vorgang abgeschlossen ist.
5. Gingiva-Lappenöffnung: Bestimmen Sie das Ausmaß des Einschnitts unter Anleitung der chirurgischen Navigation. Heben Sie die Klappe in voller Dicke an, um eine angemessene Sicht auf die Freilegung der geplanten Implantatstellen zu ermöglichen.
   HINWEIS: Der Bereich der periostalen Erhebung sollte den Alveolarkamm, die Seitenwand des Oberkiefers und den unteren Rand des Jochbeins enthalten.
6. Eingangspunktmarkierung: Finden Sie zunächst den Einstiegspunkt mit Hilfe der Navigationssonde. Verwenden Sie dann das Zygoma-Handstück, um die Einstiegspunkte zu fixieren. Als nächstes finden Sie den Eingang des Jochbeins mit der Sonde. Verwenden Sie das Zygoma-Handstück, um den Eintrittspunkt des Jochbeins vorzubereiten (Abbildung 4F-G).
   HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass sowohl der Bediener als auch die Assistenten auf den realen Operationsbereich achten, um Fehler des Navigationssystems zu vermeiden.
7. Erste Vorbereitung: Führen Sie den Bohrvorgang durch, um sicherzustellen, dass er wie geplant den Trajektorien vom Eingang zum Austrittspunkt folgt. Verwenden Sie zuerst den 2,9-mm-Bohrer, um den Weg vom Eintrittspunkt, der mit der Navigationssonde lokalisiert wurde, bis zum Eintritt des Jochbeins vorzubereiten. Bereiten Sie zuerst die mesiale vor, gefolgt von der distalen.
   HINWEIS: Überprüfen Sie jeden Schritt mit der Navigationssonde, um sicherzustellen, dass der Pfad gemäß dem entworfenen präoperativen Plan korrekt ist (Abbildung 4H-I).
8. Erweitern Sie das Implantatbett: Verwenden Sie das Handstück, um den Weg vom Eingang des Jochbeins bis zum Endpunkt an der Oberfläche des Jochbeins zu verlängern.
   HINWEIS: Bitten Sie den Assistenten, eine Hand auf die Oberfläche der seitlichen Orbitalwand zu legen, um ihre Sicherheit zu gewährleisten. Stellen Sie sicher, dass der Chirurg auf den Navigationsbildschirm und nicht auf den Operationsbereich achtet.
9. Messwerte und Messungen: Vergrößern Sie die Flugbahn mit einem expandierenden Bohrer mit einem Durchmesser von 3,5 mm. Verwenden Sie die Messleiste und die Navigationssonde, um die Richtung und Position der Flugbahn zu überprüfen. Identifizieren Sie die Länge des Implantats mit dem Messgerät (Abbildung 4B).
   HINWEIS: Wenn die Tiefe nicht den Anforderungen der geplanten Länge entspricht, ist es besser, sie auf die eingestellte Tiefe vorzubereiten.
10. Implantation: Implantieren Sie die ZIs mit einem speziellen manuellen Werkzeug.
11. Nähen: Verwenden Sie nach der ZI-Implantation die Navigationssonde, um die korrekte Positionierung zu überprüfen. Setzen Sie mehrgliedrige Abutments und Heilkappen auf die Implantate und vernähen Sie den Schnitt mit einer Naht aus Polypropylen 4-0. Der Haarschnitt sollte ebenfalls genäht werden, nachdem der Bezugsrahmen entfernt wurde.

7. Postoperative Medikation

1. Verabreichen Sie dem Patienten eine 5-Tage-Verschreibung von Antibiotika, Analgetika und Mundwasserlösung (Chlorhexidin 0,12%).

8. Sofortige Wiederherstellung

1. Führen Sie eine sofortige Wiederherstellung des Patienten innerhalb von 72 Stunden durch (Abbildung 5C-G).

9. Bildintegration

1. Erhalten Sie postoperative DVT-Scan-Bilder und ein Panorama-Röntgenbild, um die ZI-Position innerhalb von 72 Stunden nach der Operation zu bewerten (Abbildung 5A-B). Exportieren Sie die postoperativen Daten in die Planungssoftware, um das Bild der postoperativen DVT und des präoperativen Operationsplans zu überlagern, wobei die Position des Eintrittspunkts, des Endpunkts und der Winkelabweichung verglichen wird (Abbildung 5H-I, Tabelle 4).

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Ergebnisse

Die eingeschriebene Patientin war eine 60-jährige Frau ohne systematische Erkrankungen (Abbildung 1A-D, F). Nach der DVT-Untersuchung betrug der Alveolarkamm im vorderen Oberkiefer weniger als 2,9 mm, während die Restknochenhöhe im hinteren Oberkieferbereich weniger als 2,4 mm betrug (Abbildung 1E, G und Tabelle 1). Die Breite und Dicke des Jochbeins betrug etwa 22,4-23,6 mm bzw. 6,1-8,0 mm (...

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Diskussion

Die rekonstruktive Rehabilitation des atrophischen Oberkiefers mit Transplantaten ist schwierig, da sie eine gute Operationstechnik, eine Abdeckung von hochwertigem Weichgewebe über dem Transplantat, eine erhebliche Patientenkooperation und Patienten mit einer für die endgültige Wiederherstellung günstigen Gesundheit erfordert^17,18. Die Platzierung von Zahnimplantaten zur Rekonstruktion bei Patienten mit Oberkieferatrophie stellt eine bedeutende klinische Her...

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Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bistoury scalpel	Hufriedy Group	10-130-05
Branemark system zygoma TiUnite RP 35mm	Nobel Biocare AB	34724	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 40mm	Nobel Biocare AB	34735	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 42.5mm	Nobel Biocare AB	34736	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 45mm	Nobel Biocare AB	34737	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 47.5mm	Nobel Biocare AB	34738	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 50mm	Nobel Biocare AB	34739	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
Branemark system zygoma TiUnite RP 52.5mm	Nobel Biocare AB	34740	TiUnite implant with overlength to place from the maxilla to the zygoma
CBCT	Planmeca Oy,Helsinki, Finland	Pro Max 3D Max
connection to handpiece	Nobel Biocare AB	29081	the accessories to connect the intrument
Drill guard	Nobel Biocare AB	29162	the accessories to protect the lips and soft tissue during the surgery
Drill guard short	Nobel Biocare AB	29162	the accessories to protect the lips and soft tissue during the surgery
Handpiece zygoma 20:1	Nobel Biocare AB	32615	the basic instrument for implant drill
Instrument adapter array size L	BRAINLAB AG	41801
Instrument adapter array size M	BRAINLAB AG	41798
Instrument calibration matrix	BRAINLAB AG	41874	a special tool for drill to calibration
I-plan automatic image fusion software STL data import/export for I-plan VectorVision2®, (I-plan CMF software)	BRAINLAB AG	inapplicability	the software for navigation surgery planning
Multi-unit abutment 3mm	Nobel Biocare AB	32330	the connection accessory between the implant and the titanium base
Multi-unit abutment 5mm	Nobel Biocare AB	32331	the connection accessory between the implant and the titanium base
Periosteal elevator	Hufriedy Group	PPR3/9A	the instrument for open flap surgery
Pilot drill	Nobel Biocare AB	32630	the drill for the surgery
Pilot drill short	Nobel Biocare AB	32632	the drill for the surgery measuring the depth of the implant holes
Pointer with blunt tip for cranial/ENT	BRAINLAB AG	53106
Reference headband star	BRAINLAB AG	41877
Round bur	Nobel Biocare AB	DIA 578-0	the drill for the surgery
Screwdriver manual	Nobel Biocare AB	29149
Skull reference array	BRAINLAB AG	52122	a special made metal reference for navigation camera to receive the signal
Skull reference base	BRAINLAB AG	52129
Suture vicryl 4-0	Johnson &Johnson, Ethicon	VCP310H
Temporary copping multi-unit titanium (with prosthetic screw)	Nobel Biocare AB	29046	the temporary titanium base to fix the teeth
Titanium mini-screw	CIBEI	MB105-2.0*9	the mini-screw for navigation registration
Twist drill	Nobel Biocare AB	32628	the drill for the surgery
Twist drill short	Nobel Biocare AB	32629	the drill for the surgery
Zygoma depth indicator angled	Nobel Biocare AB	29162
Zygoma depth indicator straight	Nobel Biocare AB	29162	the measurement scale for
Zygoma handle	Nobel Biocare AB	29162	the instrument for zygomatic implant placement