Navigation dynamique pour la pose d’implants dentaires

Résumé

La chirurgie implantaire dynamique assistée par ordinateur (DCAIS) est une méthode de pose chirurgicale d’implant contrôlée réalisée sans gabarit chirurgical à l’aide d’un contrôle optique. Le contrôle peropératoire en temps réel du mouvement et de la position du dispositif chirurgical simplifie la procédure et donne plus de liberté au chirurgien, offrant une précision similaire à celle des méthodes de navigation statique.

Résumé

Dans l’implantologie moderne, l’application des systèmes de navigation chirurgicale devient de plus en plus importante. En plus des méthodes de navigation chirurgicale statique, une procédure de pose d’implants à navigation dynamique indépendante du guide est de plus en plus répandue. La procédure est basée sur la pose d’implants dentaires guidée par ordinateur à l’aide d’un contrôle optique. Ce travail vise à démontrer les étapes techniques d’un nouveau système de chirurgieimplantaire assistée par ordinateur (DCAIS) (conception, étalonnage, chirurgie) et à vérifier la précision des résultats. Sur la base de la tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT), les positions exactes des implants sont déterminées à l’aide d’un logiciel dédié. La première étape de l’opération est l’étalonnage du système de navigation, qui peut être effectué de deux manières: 1) sur la base d’images CBCT prises avec un marqueur ou 2) sur la base d’images CBCT sans marqueurs. Les implants sont insérés à l’aide d’une navigation en temps réel selon les plans préopératoires. La précision des interventions peut être évaluée sur la base d’images CBCT postopératoires. Les images préopératoires contenant les positions prévues des implants et les images CBCT postopératoires ont été comparées en fonction de l’angulation (degré), de la plate-forme et de la déviation apicale (mm) des implants. Pour évaluer les données, nous avons calculé l’écart-type (ET), la moyenne et l’erreur-type de la moyenne (MEB) des écarts dans les positions d’implant planifiées et réalisées. Les différences entre les deux méthodes d’étalonnage ont été comparées sur la base de ces données. Sur la base des interventions effectuées jusqu’à présent, l’utilisation de DCAIS permet la pose d’implants de haute précision. Un système d’étalonnage qui ne nécessite pas d’enregistrement CBCT étiqueté permet une intervention chirurgicale avec une précision similaire à celle d’un système qui utilise l’étiquetage. La précision de l’intervention peut être améliorée par la formation.

Introduction

Pour augmenter la précision de la pose d’implants dentaires et réduire les complications, une gamme de techniques de navigation basées sur des études d’imagerie a été développée. L’imagerie préopératoire et un logiciel spécial de planification d’implants 3D peuvent être utilisés pour planifier la position exacte de l’implant dentaire ^1,2.

Le but de la navigation en chirurgie implantaire est d’obtenir un placement anatomiquement plus précis de l’implant dentaire pour atteindre la position la plus idéale, afin de réduire le risque de complications iatrogènes possibles (lésions nerveuses, vasculaires, osseuses et sinusales). La chirurgie assistée diminue le caractère invasif de l’intervention (chirurgie sans lambeau), ce qui peut entraîner moins de plaintes et une récupération plus rapide. La pose précise de l’implant est basée sur une planification prothétique préalable (il est possible d’effectuer l’opération sur la base d’une installation dentaire préopératoire) et le positionnement optimal de l’implant peut aider à éviter la greffe osseuse.

De nos jours, il existe deux types de systèmes de navigation de pose chirurgicale d’implants assistés par ordinateur (IAO) : les systèmes de navigation statique et dynamique. La navigation statique est une méthode de pose d’implant contrôlée utilisant un gabarit chirurgical préplanifié et préfabriqué. La navigation dynamique est une méthode de pose chirurgicale d’implants guidée par ordinateur préplanifiée sans gabarit chirurgical utilisant un contrôle optique. La procédure de contrôle utilise l’enregistrement d’images basé sur un nuage de points pour fusionner les images virtuelles avec l’environnement réel en appliquant une superposition d’image 3D³.

Les systèmes DCAI permettent un contrôle d’instruments objectivé en temps réel dans un cadre de type GPS. En règle générale, ils utilisent le suivi optique pour détecter et suivre la position des marqueurs de référence (optiques) placés sur le patient et les instruments chirurgicaux, et fournissent un retour visuel continu sur le processus de pose chirurgicale de l’implant ^1,2.

Le mouvement et la position de l’instrument chirurgical pendant la chirurgie peuvent être surveillés en direct sur une image tridimensionnelle sur un moniteur. Pendant la procédure, le système de caméra permet une surveillance et une comparaison continues de la position de la mâchoire du patient et de la position de l’instrument chirurgical.

Il existe deux types de systèmes de navigation dynamique: l’un est le système passif, auquel cas les dispositifs d’enregistrement (bases de référence) réfléchissent la lumière émise par la source lumineuse vers les caméras stéréo; L’autre est le système actif, où les dispositifs d’enregistrement émettent de la lumière qui est suivie par des caméras stéréo ^4,5.

Le niveau suivant des systèmes de navigation dynamique utilise des servomoteurs pour guider la main du chirurgien avec des stimuli tactiles afin que l’appareil avec des bras robotiques puisse déterminer les mouvements du chirurgien ou même les remplacer complètement dans un avenir lointain 4,5,6,7.

Protocole

Le consentement éclairé a été obtenu de chaque patient avant la chirurgie. Après les interventions, des données rétrospectives anonymisées ont été utilisées dans cette étude.

1. Étapes du flux de travail traditionnel des systèmes de navigation dynamique utilisant la méthode d’étalonnage de clips étiquetés (uniquement pour une utilisation sur la mâchoire avec des dents):

1. Fixez un clip de fixation radio-opaque aux dents de la mâchoire où le traitement doit être effectué (maxillaire/mandibule) à l’aide d’un matériau thermoplastique.
2. Faire un examen CBCT du patient avec un clip étiqueté dans la bouche (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).
3. Planifiez la position de l’implant selon l’architecture prothétique avec le logiciel approprié.
4. Calibrez l’appareil (chaque étape peut être activée à l’écran avec le symbole Play ).
   1. Enregistrez la pièce à main.
      1. Calibrer le mandrin de la pièce à main.
      2. Calibrer le marqueur-disque rotatif inséré dans la pièce à main.
      3. Assemblez le bras entre le tracker patient et le clip étiqueté, puis étalonnez-le.
5. Vérifiez l’étalonnage en maintenant la pointe du foret mesuré à la surface du clip étiqueté (Figure 1).
   1. Fixez le clip étiqueté qui maintient le marqueur optique (tracker) sur les dents de la mâchoire supérieure ou inférieure (sur laquelle la mâchoire se produit la pose de l’implant). Assurez-vous d’insérer le clip dans la même position enregistrée sur le CBCT préopératoire.
   2. Calibrez le clip étiqueté en touchant les sphères métalliques du clip avec le pivot de la sonde.
6. Effectuer la pose de l’implant sous anesthésie locale, en injectant 2 mL d’articaïne (80 mg/2 mL d’articaïne/ampoule).
   1. Mesurez la longueur du foret (en touchant la perceuse à la plaque de go) (Figure 2).
   2. Vérifiez la précision visuelle en temps réel avant de percer (toucher la perceuse à n’importe quelle surface dentaire et vérifier qu’elle est dans la même position sur le moniteur et la bouche).
   3. Déterminez le point d’entrée du forage. Explorez le site de l’opération sans le volet.
   4. Percez l’os avec le contrôle de navigation dynamique (Figure 3, Figure 4 et Figure 5).
   5. Mesurez la longueur de l’implant (en touchant l’implant à la plaque de go).
   6. Placez l’implant avec la pièce à main portant le tracker contrôlé par le système de navigation dynamique.
   7. Fermez la plaie avec un monofilament 5.0, une suture en polypropylène non résorbable ou fixez la prothèse préfabriquée.
7. Acquérir l’imagerie radiologique de contrôle (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

2. Étapes dans les systèmes de navigation dynamique utilisant la méthode d’étalonnage du traceur (méthode non étiquetée):

1. Effectuer CBCT du patient (sans clip dans la bouche).
2. Planifiez la position de l’implant selon l’architecture prothétique avec le logiciel approprié.
3. Calibrer le dispositif comme indiqué à l’étape 1.4.
4. Calibrez le système sans clip étiqueté (méthode non étiquetée).
   1. Transférez le plan de la pose chirurgicale de l’implant dans le logiciel du système de navigation utilisé. Sélectionnez l’espace de travail sur l’image CT 3D du logiciel de navigation.
   2. Fixez le tracker sur les dents (avec un clip non étiqueté) ou dans le cas d’une mâchoire édentée avec un bras spécial de maintien du tracker.
   3. Sélectionnez les points anatomiques typiques (dents ou surface osseuse) sur une image CT 3D du système de navigation (minimum trois points).
   4. Identifiez les points anatomiques sélectionnés dans la bouche en les touchant avec un outil de sonde. (Figure 6).
   5. Effectuer une procédure de raffinement sur trois à quatre zones en dessinant sur la surface de la structure anatomique avec une sonde.
5. Placez l’implant avec navigation sous anesthésie locale, en injectant 2 mL d’articaïne (80 mg/2 mL d’articaïne/ampoule).
   1. Mesurez la longueur de la perceuse (en touchant la perceuse à la plaque de go).
   2. Vérifiez la précision visuelle en temps réel avant de percer (toucher la perceuse à n’importe quelle surface dentaire et vérifier qu’elle est dans la même position sur le moniteur et dans la bouche).
   3. Déterminez le point de forage. Explorez le site de l’opération sans le volet.
   4. Percez l’os avec le contrôle de navigation dynamique.
   5. Mesurez la longueur de l’implant (en touchant l’implant à la plaque de go).
   6. Placez l’implant avec la pièce à main portant le tracker contrôlé par le système de contrôle de navigation dynamique.
   7. Fermez la plaie avec un monofilament 5.0, une suture en polypropylène non résorbable ou fixez la prothèse préfabriquée.
6. Faire du contrôle de l’imagerie radiologique (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

Résultats

Pour utiliser correctement DCAIS, le système doit être étalonné. Il existe plusieurs méthodes d’étalonnage qui peuvent affecter la précision de la pose de l’implant. Cette étude visait à évaluer l’impact potentiel de différentes méthodes d’étalonnage sur la précision du DCAIS.

Sur la base des interventions effectuées jusqu’à présent, l’utilisation de DCAIS permet une pose d’implants de haute précision. Dans nos premières études, nous avons comparé 41 implants...

Discussion

Dans le système de placement d’implants de navigation dynamique à clip étiqueté, le flux de travail traditionnel est effectué par étalonnage du clip. Il y a trois sphères métalliques radio-opaques à la surface du clip, qui sont clairement visibles sur le balayage CBCT. Dans le cas de la méthode d’étalonnage du traceur, ces sphères métalliques contenant des clips ne sont pas nécessaires pour le balayage CBCT ni pour l’étalonnage du système. Dans les cas avec des dents existantes, les clips étiqueté...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
DTX Implant Studio Software	Nobel Biocare	106182	3D surgical planing software
MeshLab	ISTI - CNR research center	2020.12	3D mesh processing software
Nobel Replace CC implant	Nobel Biocare	37285	Implant
X-Guide	X-Nav - Nobel Biocare	SN00001310	dinamic navigation surgery system
X-Guide - XClip	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008381	3D navigation registration device
X-Guide planing software	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008296	3D surgical planing and operating software
X-Mark probe	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008886	3D navigation registration tool
PaX-i3D Smart	Vatech		CBCT
Prolene 5.0			5.0 monofilament, nonabsorbable polypropylene suture