Navegação dinâmica para colocação de implantes dentários

Resumo

A cirurgia dinâmica de implante auxiliada por computador (DCAIS) é um método de colocação cirúrgica de implante controlado realizado sem um molde cirúrgico usando controle óptico. O controle intraoperatório em tempo real do movimento e da posição do dispositivo cirúrgico simplifica o procedimento e dá mais liberdade ao cirurgião, proporcionando precisão semelhante aos métodos de navegação estática.

Resumo

Na implantologia moderna, a aplicação de sistemas de navegação cirúrgica está se tornando cada vez mais importante. Além dos métodos de navegação cirúrgica estática, um procedimento de colocação de implante de navegação dinâmica independente de guia está se tornando mais difundido. O procedimento é baseado na colocação de implantes dentários guiados por computador utilizando controle óptico. Este trabalho tem como objetivo demonstrar as etapas técnicas de um novo sistema decirurgia de implante computadorizado d ynamic (DCAIS) (projeto, calibração, cirurgia) e verificar a acurácia dos resultados. Com base na tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), as posições exatas dos implantes são determinadas com software dedicado. A primeira etapa da operação é a calibração do sistema de navegação, que pode ser realizada de duas maneiras: 1) com base em imagens CBCT tiradas com um marcador ou 2) com base em imagens CBCT sem marcadores. Os implantes são inseridos com o auxílio da navegação em tempo real de acordo com os planos pré-operatórios. A acurácia das intervenções pode ser avaliada com base em imagens de TCFC pós-operatórias. As imagens pré-operatórias contendo as posições planejadas dos implantes e as imagens pós-operatórias de TCFC foram comparadas com base na angulação (grau), plataforma e desvio apical (mm) dos implantes. Para avaliar os dados, foram calculados o desvio padrão (DP), a média e o erro padrão da média (EPM) dos desvios dentro das posições de implante planejadas e realizadas. As diferenças entre os dois métodos de calibração foram comparadas com base nesses dados. Com base nas intervenções realizadas até o momento, o uso do DCAIS permite a colocação de implantes de alta precisão. Um sistema de calibração que não requer registro CBCT rotulado permite a intervenção cirúrgica com precisão semelhante a um sistema que usa rotulagem. A precisão da intervenção pode ser melhorada pelo treinamento.

Introdução

Para aumentar a precisão da colocação de implantes dentários e reduzir as complicações, uma série de técnicas de navegação baseadas em estudos de imagem foram desenvolvidas. Imagens pré-operatórias e softwares especiais de planejamento de implantes 3D podem ser utilizados para planejar a posição exata do implante dentário ^1,2.

O objetivo da navegação da cirurgia de implante é realizar uma colocação anatomicamente mais precisa do implante dentário para alcançar a posição mais ideal, para reduzir o risco de possíveis complicações iatrogênicas (lesões nervosas, vasculares, ósseas e sinusais). A cirurgia navegada diminui a invasividade da intervenção (cirurgia sem retalhos), o que pode levar a menos queixas e recuperação mais rápida. A colocação precisa do implante é baseada no planejamento protético prévio (é possível realizar a operação com base em uma instalação dentária pré-operatória) e o posicionamento ideal do implante pode ajudar a evitar o enxerto ósseo.

Hoje em dia, existem dois tipos de sistemas de navegação de colocação cirúrgica de implante assistido por computador (CAI) - sistemas de navegação estática e dinâmica. A navegação estática é um método de colocação controlada de implantes usando um modelo cirúrgico pré-planejado e pré-fabricado. A navegação dinâmica é um método de colocação cirúrgica de implante guiado por computador pré-planejado sem um modelo cirúrgico usando controle óptico. O procedimento de controle usa o registro de imagem baseado em nuvem de pontos para mesclar as imagens virtuais com o ambiente real, aplicando a sobreposição de imagem 3D³.

Os sistemas DCAI possibilitam o controle de instrumentos objetivados em tempo real dentro de uma estrutura semelhante a um GPS. Tipicamente, eles usam rastreamento óptico para detectar e rastrear a posição de marcadores de referência (ópticos) colocados sobre o paciente e os instrumentos cirúrgicos, e fornecem feedback visual contínuo sobre o processo de colocação cirúrgica do implante ^1,2.

O movimento e a posição do instrumento cirúrgico durante a cirurgia podem ser monitorados ao vivo em uma imagem tridimensional em um monitor. Durante o procedimento, o sistema de câmeras permite o monitoramento contínuo e a comparação da posição do maxilar do paciente e da posição do instrumento cirúrgico.

Existem dois tipos de sistemas de navegação dinâmica: um é o sistema passivo, caso em que os dispositivos de registro (bases de referência) refletem a luz emitida pela fonte de luz de volta para as câmeras estéreo; o outro é o sistema ativo, onde os dispositivos de registro emitem luz que é seguida por câmeras estéreo ^4,5.

O próximo nível de sistemas de navegação dinâmica utiliza servomotores para guiar a mão do cirurgião com estímulos táteis, de modo que o dispositivo com braços robóticos possa determinar os movimentos do cirurgião ou mesmo substituí-los completamente em um futuro distante 4,5,6,7.

Protocolo

O consentimento informado foi obtido de todos os pacientes antes da cirurgia. Após as intervenções, foram utilizados dados retrospectivos anônimos neste estudo.

1. Etapas no fluxo de trabalho tradicional de sistemas de navegação dinâmica usando o método de calibração de clipe rotulado (apenas para uso em maxilar com dentes):

1. Anexar um clipe de fixação radiopaca aos dentes do maxilar onde o tratamento deve ser realizado (maxila/mandíbula) usando um material termoplástico.
2. Faça um exame CBCT do paciente com um clipe marcado na boca (TCFC, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).
3. Planeje a posição do implante de acordo com a arquitetura protética com o software apropriado.
4. Calibre o dispositivo (cada etapa pode ser ativada na tela com o símbolo Play ).
   1. Registre a peça de mão.
      1. Calibre o mandril da peça de mão.
      2. Calibre o disco marcador rotativo inserido na peça de mão.
      3. Monte o braço entre o rastreador do paciente e o clipe rotulado e calibre-o.
5. Verifique a calibração segurando a ponta da broca medida na superfície do clipe rotulado (Figura 1).
   1. Fixe o clipe rotulado que segura o marcador óptico (rastreador) nos dentes da mandíbula superior ou inferior (na qual ocorre a colocação do implante). Certifique-se de inserir o clipe na mesma posição registrada na TCFC pré-operatória.
   2. Calibre o clipe rotulado tocando as esferas metálicas do clipe com o pivô da sonda.
6. Realizar a colocação do implante navegado em anestesia local, injetando 2 mL de articaína (80 mg/2 mL de articaína/ampola).
   1. Meça o comprimento da broca (tocando a broca na placa de alimentação) (Figura 2).
   2. Verifique a precisão visual em tempo real antes de perfurar (tocando a broca em qualquer superfície do dente e verificando se ela está na mesma posição no monitor e na boca).
   3. Determine o ponto de entrada da perfuração. Explore o local da operação sem a aba.
   4. Perfure o bone com controle de navegação dinâmico (Figura 3, Figura 4 e Figura 5).
   5. Meça o comprimento do implante (tocando o implante na placa de vai).
   6. Coloque o implante com a peça de mão usando o rastreador controlado pelo sistema de navegação dinâmica.
   7. Feche a ferida com monofilamento 5.0, sutura de polipropileno não absorvível ou fixe o trabalho protético pré-fabricado.
7. Adquirir exames de imagem radiológicos de controle (TCFC, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

2. Etapas dos sistemas de navegação dinâmica que utilizam o método de calibração do traçador (método não rotulado):

1. Realizar TCFC do paciente (sem clipe na boca).
2. Planeje a posição do implante de acordo com a arquitetura protética com o software apropriado.
3. Calibre o dispositivo conforme detalhado na etapa 1.4.
4. Calibre o sistema sem um clipe rotulado (método não rotulado).
   1. Transfira o plano da colocação cirúrgica do implante para o software do sistema de navegação utilizado. Selecione a área de trabalho na imagem de TC 3D do software de navegação.
   2. Fixe o rastreador nos dentes (com um clipe sem rótulo) ou no caso de uma mandíbula desdentada com um braço especial de fixação do rastreador.
   3. Selecione os pontos anatômicos típicos (dentes ou superfície óssea) em uma imagem de TC 3D do sistema de navegação (mínimo de três pontos).
   4. Identifique os pontos anatômicos selecionados na boca tocando-os com uma ferramenta de sonda. (Figura 6).
   5. Execute o procedimento de refinamento em três a quatro áreas, desenhando na superfície da estrutura anatômica com uma sonda.
5. Coloque o implante com navegação em anestesia local, injetando 2 mL de articaína (80 mg/2 mL de articaína/ampola).
   1. Meça o comprimento da broca (tocando a broca na placa de alimentação).
   2. Verifique a precisão visual em tempo real antes de perfurar (tocando a broca em qualquer superfície do dente e verificando se ela está na mesma posição no monitor e na boca).
   3. Determine o ponto de perfuração. Explore o local da operação sem a aba.
   4. Perfure o osso com controle de navegação dinâmico.
   5. Meça o comprimento do implante (tocando o implante na placa de vai).
   6. Coloque o implante com a peça de mão usando o rastreador controlado pelo sistema de controle de navegação dinâmico.
   7. Feche a ferida com monofilamento 5.0, sutura de polipropileno não absorvível ou fixe o trabalho protético pré-fabricado.
6. Fazer exames de imagem radiológicos de controle (TCFC, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

Resultados

Para usar o DCAIS corretamente, o sistema deve ser calibrado. Existem vários métodos de calibração que podem afetar a precisão da colocação do implante. Este estudo teve como objetivo avaliar o impacto potencial de diferentes métodos de calibração na acurácia do DCAIS.

Com base nas intervenções realizadas até o momento, o uso do DCAIS permite a colocação de implantes de alta precisão. Em nossos primeiros estudos, comparamos 41 posicionamentos de implantes dinâmicos navegados ...

Discussão

No sistema de colocação de implante de navegação dinâmica usado por clipe rotulado, o fluxo de trabalho tradicional é feito por calibração de clipe. Existem três esferas metálicas radiopacas na superfície do clipe, que são claramente visíveis na tomografia computadorizada. No caso do método de calibração do traçador, essas esferas metálicas contendo clipes não são necessárias para a varredura CBCT nem para a calibração do sistema. Em casos com dentes existentes, podem ser utilizados clipes rotulado...

Materiais

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