Пилотное исследование, демонстрирующее применение забора небной кости под динамическим навигационным контролем в оральной имплантологии

Резюме

Протокол представляет собой новый хирургический метод забора костного блока небного кольца с использованием динамического навигационного руководства, решающий проблему недостаточного объема кости в типичных областях внутриротовой трансплантации и предлагающий жизнеспособное решение для эффективного наращивания костной ткани в имплантационной стоматологии.

Аннотация

В случаях недостаточного объема кости в области имплантата часто требуется операция по наращиванию кости для обеспечения достаточного количества кости вокруг имплантата. При процедурах аутологичной костной пластики некоторые пациенты сталкиваются с недостаточным объемом костной ткани в обычных местах внутриротового забора кости. Из-за высокой сложности, связанной с выполнением небной остеотомии от руки, сообщалось о меньшем количестве небных боковых остеотомий, а блокады небной кости обычно не используются в процедурах наращивания кости. С развитием технологии имплантатов с цифровым управлением забор небной кости стал возможным. В этой статье мы представим метод получения кольцевого костного блока нёба для хирургического применения имплантата с помощью динамического навигационного руководства. В общей сложности три пациента прошли эту процедуру для получения блокады кольцевой нёбной кости и завершили операцию по наращиванию кости. Результаты наращивания костной ткани в области имплантата были благоприятными, и в месте забора наблюдалось некоторое восстановление кости. Это безопасный и эффективный способ получения внутриротовых костных блоков.

Введение

В последние годы, с развитием технологии имплантатов, все больше пациентов с потерей зубов выбирают зубные имплантаты для восстановительного лечения ^1,2. Одним из ключей к успеху имплантата является достаточный объем костной ткани в альвеолярном отростке. Пациенты часто испытывают различную степень резорбции альвеолярной кости после удаления зуба. Согласно предыдущим исследованиям, ширина альвеолярного гребня уменьшается на 5-7 мм, а высота альвеолярного гребня уменьшается на 2-4,5 мм в течение 12 месяцев^{после удаления} зуба3. Таким образом, наращивание костной ткани является очень важной частью оральной имплантологии, которая предлагает возможность проведения операции по имплантации у пациентов с неадекватными условиями имплантации.

Пациенты с различными типами дефектов альвеолярного гребня лечатся с помощью различных методов наращивания костной ткани, таких как дистракционный остеогенез⁴, подъем дна верхнечелюстной пазухи⁵, направленная костная регенерация⁶, костный трансплантат^{onlay 7} и т. д. Аутогенная костная блокада является распространенным хирургическим вариантом для пациентов со значительной потерей ширины и высоты альвеолярного гребня для лучшей поддержки и остеогенеза. Пациентам с тяжелыми костными дефектами требуются более крупные костные блоки аутотрансплантата. Петрунгаро и другие ученые статистически показали, что восходящая ветвь, передняя нижняя челюсть и бугристость, среди мест внутриротового извлечения костей, дают около 5-10 мл, 5 мл и 2 мл объема кости соответственно. Места экстраорального извлечения кости, включая задний гребень подвздошной кости, передний гребень подвздошной кости, большеберцовую кость и т. д., могут получить 20-70 мл объема кости, но сложность и риск операции по удалению костной блокады во внеротовой полости высоки⁸.

У некоторых пациентов обычное место внутриротовой экстракции кости не в состоянии обеспечить надлежащий объем кости. Исследование, проведенное в 2013 году Qinghua et al., показало, что верхнечелюстное нёбо является потенциальной областью остеотомии в полости рта⁹. Нёбная кость преимущественно кортикальная, дополненная губчатой костью, и костные фрагменты, полученные из этого участка, проявляют хорошие поддерживающие и остеогенные свойства. Нёбо также имеет богатое кровоснабжение, покрыто ороговевшим эпителием и демонстрирует высокую заживляющую способность после остеотомии. Поскольку нёбо находится в слепой зоне операционного поля, а операционное пространство ограничено степенью раскрытия рта пациента, операционное пространство примыкает к критически важным анатомическим структурам, таким как носовая полость, гайморова пазуха и множественные корни зубов. Следовательно, сложность выполнения небной остеотомии от руки высока, поэтому о небной остеотомии сообщается редко, а блокады нёбной кости не были широко использованы в операциях по наращиванию кости. Отсутствие специфического инструмента для извлечения нёбной кости еще больше усложняет проведение операции.

Благодаря достижениям в области компьютерной имплантологии (CAIS) стало возможным удаление челюстно-нёбной кости. Статические шаблоны трудно применять при верхнечелюстной небной остеотомии из-за требований к смоле и толщине направляющего кольца, которые требуют увеличенной степени открывания рта пациента¹⁰. Появление динамической системы CAIS преодолевает указанные трудности. Динамическая система CAIS использует технологию отслеживания движения для отслеживания инструментов для сверления имплантатов и положения челюсти пациента. Это обеспечивает отслеживание операции в режиме реального времени и обратную связь с программным обеспечением для руководства операцией в режиме реального времени¹¹. Динамическая навигация делает возможной верхнечелюстную небную остеотомию, обеспечивая точность остеотомии с низкими требованиями к открытию рта пациента и позволяя четко визуализировать операцию.

протокол

Исследование было одобрено Этическим комитетом Западно-Китайской стоматологической больницы Сычуаньского университета (No. WCHSIRB-D-2021-209-R1), и все участники вызвались принять участие в этом клиническом исследовании и подписали форму информированного согласия. Все пациенты были госпитализированы в отделение имплантологии Западно-Китайской стоматологической больницы Сычуаньского университета, Китай, с зубными дефектами, характеризующимися горизонтальными или вертикальными костными дефектами и изъявившими желание установить имплантаты.

1. Сбор информации о пациенте

1. Отбирают пациентов на основе следующих критериев включения: возраст 18-65 лет; хорошая гигиена полости рта; отсутствие системного заболевания или хорошо контролируемое системное заболевание; пациенты с дефектами зубов с горизонтальными или вертикальными костными дефектами и желающие получить имплантаты; Пациенты согласились с требованиями, вызвались принять участие в этом клиническом исследовании и подписали форму информированного согласия.
2. Исключите пациентов на основании следующих критериев исключения: пациенты с низким объемом потери костной массы в беззубой области, которым не требуется блочная костная пластика; пациенты с недостаточным количеством костной ткани в области удаления нёбной кости для проведения операции по экстракции нёбной кости; острое воспаление соседних зубов, рыхлость II степени и выше, или одностенные подкостные карманы; остеопороз или прием или инъекции бисфосфонатов в анамнезе; пациенты с плохо контролируемыми системными заболеваниями; лучевая терапия головы и шеи в анамнезе; пациентки, которые беременны или кормят грудью, не являются кандидатами на имплантационную операцию; те, кто не может сотрудничать с последующими обследованиями.
3. Соберите данные DICOM с помощью конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ), визуализации в формате 100 x 100 мм (WXH), со временем сканирования 30 с, выполненной у пациентов, носящих регистрационное устройство.
   1. Выберите подходящий тип регистрирующего устройства в соответствии с внутриротовым состоянием пациента (рисунок 1). Закрепите регистрационное устройство на оставшихся верхнечелюстных зубах пациента с помощью полиэфирного оттискного материала в положении, максимально приближенном к отсутствующим зубам. Выполните ручную фиксацию в течение 5 минут, чтобы материал полностью схватился.
   2. Снимите фиксирующее устройство и удалите излишки материала с помощью скальпеля. Переместите регистрирующее устройство в рот пациента и проверьте жесткость перемещения. Если сброс невозможен или жесткость низкая, удалите весь полиэфирный материал и повторите шаг 1.3.1.
   3. Принимайте КЛКТ после того, как регистрационный аппарат будет установлен на пациента, и проверьте его стабильность. Используйте ватные шарики для поднятия боковых зубов пациента, чтобы предотвратить смещение регистрирующего устройства при укусе пациента в него во время съемок. Получение данных DICOM сканирования КЛКТ во время ношения пациентом регистрационного устройства (рис. 2A).
4. Выполните сканирование полости рта пациента для получения данных из интраоральной модели пациента с помощью инструмента для сканирования полости рта или альгинатного моделирования (рис. 2B).

2. Проектирование программного обеспечения для динамической навигации

1. Создайте нового пациента. Нажмите « Открыть кейс». Импортируйте данные DICOM и данные сканирования полости рта в программное обеспечение.
2. На основе предварительного дизайна операции по имплантации пациента создается имплантат, коронка и положение опорного зуба. Установите дополнительные имплантаты в положении 14-го и^24-го зубов, чтобы указать места удаления верхней челюсти нёбной кости. Если конструкция имплантата пациента предполагает^14-е и^24-е положения, замените имплантат, отметив удаление нёбной кости как необходимое.
3. Нажмите «Начать дизайн». Нажмите кнопку Резак, чтобы удалить части модели КЛКТ, которые мешают проекту, путем ее обрезки. Позаботьтесь о сохранении рентгенопрозрачных точек высокой плотности регистрирующего устройства и основных структур, таких как верхнечелюстное нёбо и места установки имплантатов.
4. Нажмите на кнопку «Дизайн коронки» на stl , чтобы виртуально выровнять отсутствующие зубы, уделяя внимание окклюзии и положению края десны для достижения реставрационно-ориентированной имплантационной терапии.
5. Нажмите кнопку "Кривая панорамы". Проведите панорамную линию на вершине верхнечелюстного альвеолярного гребня. Нажмите кнопку наложения stl. Затем данные КЛКТ подгоняются к данным интраоральной модели.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение имеет функцию AI (искусственный интеллект) для установки, но если AI подгонка неудовлетворительна, следует использовать ручную подгонку. Ручная подгонка включает в себя выравнивание модели КЛКТ с твердыми тканями зубов интраоральной модели путем выбора четырех идентичных точек, которые должны быть максимально распределены.
6. Проверьте результаты подгонки, наблюдая, совпадает ли внешний контур коронки на КЛКТ с контурной линией интраоральной модели. Если есть отклонение, повторите ручную установку в шаге 2.5, заменив наконечник по мере необходимости, до тех пор, пока установка не будет успешной.
7. Нажмите «Дизайн имплантата». Выполняйте хирургические операции по имплантации, забору костной ткани и наращиванию костной ткани.
   1. Установите виртуальные имплантаты в беззубую область и при необходимости расположите их на имплантатах или гвоздях, удерживающих костные блоки. Нажмите Fine-adjust Implant (Тонкая настройка имплантата ), чтобы выполнить точную настройку (Рисунок 3).
   2. Нажмите на позиции 14 и 24 на схеме в верхнем левом углу страницы, чтобы создать виртуальные имплантаты. Убедитесь, что диаметр и длина виртуального имплантата соответствуют конструкции извлечения кости.
   3. Перетащите виртуальный имплантат к нёбу, поместите его и настройте в соответствии с конструкцией извлечения кости. Проведите тщательный осмотр после установки, стараясь не повредить соседние важные анатомические структуры, и соблюдайте безопасное расстояние не менее 1,5 мм (Рисунок 4).
8. Нажмите кнопку Задать маркерные точки. При нажатии на высокоомное рентгенографическое пятно в 3D-модели КЛКТ программное обеспечение автоматически определит модель регистрирующего устройства для сопоставления.
9. Сохраните и экспортируйте проект. Импортируйте его в навигационное программное обеспечение на компьютере, подключенном к датчику положения, перед операцией.

3. Динамическая подготовка навигации

1. Установка трекера пациента и фиксирующего устройства
   1. Выберите подходящее фиксирующее устройство в соответствии с положением размещения, избегая при этом фиксирующего устройства и операционной области (Рисунок 5).
   2. Подключите трекер пациента к фиксирующему устройству с помощью соединительного устройства (рисунок 6). Восстановите регистрационное устройство в ротовой полости пациента, поместите фиксирующее устройство в рот пациента и отрегулируйте подвижные соединения соединительного устройства в соответствующее положение перед их фиксацией. Убедитесь, что трекер пациента не заслоняется интраоперационными маневрами оператора и что приемник датчика положения получает соответствующую информацию.
   3. После заполнения фиксирующего устройства снаружи рта композитным смоляным материалом зафиксируйте трекер пациента на оставшихся верхнечелюстных зубах пациента через фиксирующее устройство с использованием композитного смоляного материала (Рисунок 7). Стабилизируйте устройство внутриротовой фиксации в течение 3-5 минут и не отпускайте его до полного затвердевания материала временной коронки.
   4. Проверьте безопасность трекера пациента, слегка прикоснувшись к нему. Если он ослаблен, повторите шаг.
2. Интраоперационная регистрация
   1. Нажмите на значок Patient Tracker , чтобы перейти на экран калибровки.
   2. Выберите соответствующий код в программном обеспечении в зависимости от фактической версии Handpiece Tracker и Patient Tracker, используемой для текущей процедуры.
   3. Отрегулируйте положение и угол наклона датчика положения и трекера наконечника так, чтобы датчик положения стабильно получал сигналы от трекера наконечника и трекера пациента. Затем нажмите «Регистрация».
3. Интраоперационная калибровка
   1. Нажмите кнопку «Калибровка» в правом нижнем углу, чтобы перейти на экран юстировки.
   2. Убедитесь в герметичности регистрационного устройства после сброса. Замените сверлильный штифт на короткое шариковое сверло для динамической навигации. С помощью короткого шарового сверла коснитесь сферической ямки регистрационного устройства, пока помощник нажимает кнопку «Калибровка » в программном обеспечении. Повторите 5-6 раз, заменив разные сферические ямки.
   3. Проверка точности калибровки, рассчитанной искусственным интеллектом; Рекомендуется допуск в пределах 0,3 мм. Если допуск точности слишком велик, удалите данные и повторите шаг 3.2. После подтверждения точности нажмите «Начать навигацию».

4. Экстракция нёбной кости и костная пластика альвеолярного отростка под руководством динамической навигации

ПРИМЕЧАНИЕ: В следующих операциях каждый раз, когда оператор меняет сверлильную иглу, помощник должен выбрать соответствующий тип сверлильной иглы в программном обеспечении. Оператору рекомендуется убедиться в этом, поместив наконечник сверлильного штифта на бугорок коронки соседнего зуба и понаблюдав, соответствует ли действительности положение, показанное в навигационном программном обеспечении (рис. 8).

1. После завершения местной анестезии используйте новаторское сверло под руководством динамической навигации, чтобы определить место извлечения кости. Используйте спиральное сверло диаметром 2 мм для подготовки управляемой полости. В соответствии с предоперационным дизайном диаметра извлечения кости используйте соответствующее управляемое остеотомическое кольцевое сверло для извлечения кости.
2. Возьмите мягкие ткани над блоком кольцевой кости и поместите его в физиологический раствор для последующего использования.
3. Подготовьте центральное отверстие блока кольцевой кости в соответствии с хирургическим дизайном. Например, для пациентов, которым требуется операция по удалению костного кольца, центр костного блока должен рассверливаться постепенно в зависимости от размера используемого имплантата.
4. Аккуратно удалите блок кольцевой кости с помощью минимально инвазивного стоматологического лифта. Поместите блок кольцевой кости на месте на нёбо или в физраствор для последующего использования (Рисунок 9).
5. Завершите процедуру костной пластики в соответствии с хирургическим дизайном (Рисунок 10).

5. Лечение небных ран

1. Поместите в отверстия нёбной ямки желатиновые губки, содержащие серебро, чтобы помочь гемостазу. Используйте хирургические швы (монофиламентный полипропиленовый шов 5-0) для фиксации мягких тканей в небном разрезе.
2. Наложите компрессию марлевым шариком, чтобы остановить кровотечение. Как можно скорее после операции снимите альгинатный слепок и в тот же день изготовьте для пациента небный щиток с фиксатором давящей мембраны.
3. Проинструктируйте пациентов выполнять 24-часовую послеоперационную одежду и снимать палаточную защиту только для чистки после каждого приема пищи. Накладки на нёбо следует носить в течение 30 дней.
4. После операции проведите КЛКТ верхней челюсти. Последующие визиты назначаются через 1 неделю, 2 недели и 1 месяц после операции. Снимите швы через 2 недели после операции.
5. После операции проинструктируйте пациентов принимать амоксициллин в капсулах (0,25 г, 3 раза в день) в течение 7 дней. При аллергии на пенициллин давайте азитромицин (0,25 г, 1 раз в день) и диклофенак натрия в капсулах с пролонгированным высвобождением (Интакан 0,1 г, 2 раза в день) для облегчения послеоперационной боли по мере необходимости. Кроме того, попросите пациентов использовать 0,12% растворы котримоксазола для полоскания горла (10 мл, 2-3 раза в день) в течение 1 месяца после операции. Снимите швы через 2 недели после операции и проведите консультацию по гигиене полости рта.

Результаты

В период с мая 2021 года по май 2022 года три пациента были включены в Западно-Китайскую стоматологическую больницу Сычуаньского университета для проведения небной остеотомии. Полученные кольцевые костные блоки небного происхождения были использованы для аутологичной ...

Обсуждение

Блочная костная пластика обычно используется в клинической практике для увеличения объема кости в областях с костными дефектами. Пересаженные костные блоки можно разделить на три типа в зависимости от их источника: аллогеновые, ксеногенные и аутогенные костные блок...

Материалы

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