Dental İmplant Yerleşimi için Dinamik Navigasyon

Özet

Dinamik bilgisayar destekli implant cerrahisi (DCAIS), optik kontrol kullanılarak cerrahi şablon olmadan gerçekleştirilen kontrollü bir implant cerrahi yerleştirme yöntemidir. Cerrahi cihazın hareketinin ve pozisyonunun gerçek zamanlı intraoperatif kontrolü, prosedürü basitleştirir ve statik navigasyon yöntemleriyle benzer hassasiyet sağlayarak cerraha daha fazla özgürlük verir.

Özet

Modern implantolojide, cerrahi navigasyon sistemlerinin uygulanması giderek daha önemli hale gelmektedir. Statik cerrahi navigasyon yöntemlerine ek olarak, kılavuzdan bağımsız dinamik navigasyon implant yerleştirme prosedürü daha yaygın hale gelmektedir. Prosedür, optik kontrol kullanan bilgisayar rehberliğinde dental implant yerleştirmeye dayanmaktadır. Bu çalışma, yeni birdynamic bilgisayar destekli implant cerrahisi (DCAIS) sisteminin (tasarım, kalibrasyon, cerrahi) teknik adımlarını göstermeyi ve sonuçların doğruluğunu kontrol etmeyi amaçlamaktadır. Koni ışınlı bilgisayarlı tomografi (CBCT) taramalarına dayanarak, implantların kesin konumları özel bir yazılımla belirlenir. Operasyonun ilk adımı, iki şekilde gerçekleştirilebilen navigasyon sisteminin kalibrasyonudur: 1) bir işaretleyici ile çekilen CBCT görüntülerine dayanarak veya 2) işaretleyicisiz CBCT görüntülerine dayanarak. İmplantlar preoperatif planlara göre gerçek zamanlı navigasyon yardımı ile yerleştirilir. Girişimlerin doğruluğu postoperatif CBCT görüntülerine göre değerlendirilebilir. İmplantların planlanan pozisyonlarını içeren preoperatif görüntüler ve postoperatif CBCT görüntüleri implantların açılanma (derece), platform ve apikal deviasyonuna (mm) göre karşılaştırıldı. Verileri değerlendirmek için, planlanan ve gerçekleştirilen implant pozisyonlarındaki sapmaların standart sapmasını (SD), ortalamasını ve ortalama (SEM) standart hatasını hesapladık. İki kalibrasyon yöntemi arasındaki farklar bu verilere dayanarak karşılaştırılmıştır. Şimdiye kadar yapılan müdahalelere dayanarak, DCAIS kullanımı yüksek hassasiyetli implant yerleştirmeye izin verir. Etiketli CBCT kaydı gerektirmeyen bir kalibrasyon sistemi, etiketleme kullanan bir sistemle benzer doğrulukta cerrahi müdahaleye izin verir. Müdahalenin doğruluğu eğitim ile geliştirilebilir.

Giriş

Dental implant yerleştirme doğruluğunu artırmak ve komplikasyonları azaltmak için, görüntüleme çalışmalarına dayanan bir dizi navigasyon tekniği geliştirilmiştir. Preoperatif görüntüleme ve özel 3D implant planlama yazılımı, dental implantın tam konumunu planlamak için kullanılabilir ^1,2.

İmplant cerrahisi navigasyonunun amacı, en ideal pozisyona ulaşmak için dental implantın anatomik olarak daha hassas bir şekilde yerleştirilmesini sağlamak, olası iyatrojenik komplikasyon riskini (sinir, vasküler, kemik ve sinüs yaralanmaları) azaltmaktır. Navigasyonlu cerrahi, müdahalenin invazivliğini azaltır (flepsiz cerrahi), bu da daha az şikayete ve daha hızlı iyileşmeye yol açabilir. Doğru implant yerleştirme, önceki protez planlamasına dayanır (operasyonu ameliyat öncesi diş kurulumuna dayanarak gerçekleştirmek mümkündür) ve optimum implant konumlandırması kemik greftini önlemeye yardımcı olabilir.

Günümüzde iki tip bilgisayar destekli implant (KAI) cerrahi yerleştirme navigasyon sistemi vardır: statik ve dinamik navigasyon sistemleri. Statik navigasyon, önceden planlanmış ve prefabrik cerrahi şablon kullanılarak kontrollü bir implant yerleştirme yöntemidir. Dinamik navigasyon, optik kontrol kullanan cerrahi bir şablon olmadan önceden planlanmış bilgisayar rehberliğinde implant cerrahi yerleştirme yöntemidir. Kontrol prosedürü, 3D görüntü bindirmesi³ uygulayarak sanal görüntüleri gerçek ortamla birleştirmek için nokta bulutu tabanlı görüntü kaydını kullanır.

DCAI sistemleri, GPS benzeri bir çerçeve içinde gerçek zamanlı, nesneleştirilmiş cihaz kontrolünü mümkün kılar. Tipik olarak, hastanın ve cerrahi aletlerin üzerine yerleştirilen (optik) referans belirteçlerinin konumunu tespit etmek ve izlemek için optik izlemeyi kullanırlar ve implant cerrahi yerleştirme işlemi^hakkında sürekli görsel geri bildirim sağlarlar ^1,2.

Ameliyat sırasında cerrahi aletin hareketi ve pozisyonu, monitördeki üç boyutlu bir görüntü üzerinde canlı olarak izlenebilir. İşlem sırasında, kamera sistemi hastanın çene kemiğinin pozisyonunun ve cerrahi aletin pozisyonunun sürekli izlenmesini ve karşılaştırılmasını sağlar.

İki tür dinamik navigasyon sistemi vardır: biri pasif sistemdir, bu durumda kayıt cihazları (referans tabanları) ışık kaynağından yayılan ışığı stereo kameralara geri yansıtır; diğeri ise kayıt cihazlarının ışık yaydığı ve ardından stereo kameraların ^4,5 olduğu aktif sistemdir.

Dinamik navigasyon sistemlerinin bir sonraki seviyesi, cerrahın elini dokunsal uyaranlarla yönlendirmek için servo motorlar kullanır, böylece robotik kollu cihaz cerrahın hareketlerini belirleyebilir veya hatta uzak gelecekte bunları tamamen değiştirebilir 4,5,6,7.

Protokol

Ameliyat öncesi her hastadan bilgilendirilmiş onam alındı. Bu çalışmada girişimlerden sonra anonimleştirilmiş retrospektif veriler kullanılmıştır.

1. Etiketli klips kalibrasyon yöntemini kullanarak dinamik navigasyon sistemlerinin geleneksel iş akışındaki adımlar (yalnızca dişlerle çene kemiğinde kullanım için):

1. Termoplastik bir malzeme kullanılarak tedavinin yapılacağı çene kemiğinin dişlerine (maksilla / mandibula) bir radyoopak fiksasyon klipsi takın.
2. Ağızda etiketli bir klips ile hastanın CBCT muayenesini yapın (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).
3. İmplantın konumunu protez mimarisine göre uygun yazılımlarla planlayın.
4. Cihazı kalibre edin (her adım ekranda Oynat sembolüyle etkinleştirilebilir).
   1. El parçasını kaydedin.
      1. El aleti mandrenini kalibre edin.
      2. El parçasına yerleştirilen dönen işaretleyici diski kalibre edin.
      3. Kolu hasta izleyici ile etiketli klips arasına monte edin ve kalibre edin.
5. Ölçülen matkabın ucunu etiketli klibin yüzeyine tutarak kalibrasyonu kontrol edin (Şekil 1).
   1. Optik işaretleyiciyi (izleyici) tutan etiketli klipsi üst veya alt çenenin dişlerine (implant yerleşiminin gerçekleştiği çene) sabitleyin. Klipsi ameliyat öncesi CBCT'de kayıtlı aynı pozisyonda yerleştirdiğinizden emin olun.
   2. Probun pivotu ile klipsin metal kürelerine dokunarak etiketli klipsi kalibre edin.
6. Lokal anestezide gezginli implant yerleştirmeyi gerçekleştirin, 2 mL artikain (80 mg / 2 mL artikain / ampul) enjekte edin.
   1. Matkap uzunluğunu ölçün (matkabı hareket plakasına dokundurarak) (Şekil 2).
   2. Delmeden önce gerçek zamanlı görsel doğruluğu kontrol edin (matkabı herhangi bir diş yüzeyine dokundurun ve monitörde ve ağızda aynı konumda olup olmadığını kontrol edin).
   3. Sondajın giriş noktasını belirleyin. Operasyon sahasını kapak olmadan keşfedin.
   4. Dinamik navigasyon kontrolü ile kemiği delin (Şekil 3, Şekil 4 ve Şekil 5).
   5. İmplant uzunluğunu ölçün (implantı go plakasına dokundurarak).
   6. İmplantı, dinamik navigasyon sistemi tarafından kontrol edilen izleyiciyi takan el parçasıyla yerleştirin.
   7. Yarayı 5.0 monofilament, emilemeyen polipropilen sütür ile kapatın veya prefabrik protez çalışmasını sabitleyin.
7. Kontrol radyolojik görüntüleme elde edin (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

2. İzleyici kalibrasyon yöntemini kullanan dinamik navigasyon sistemlerindeki adımlar (etiketli yöntem):

1. Hastanın CBCT'sini uygulayın (ağızda klips olmadan).
2. İmplantın konumunu protez mimarisine göre uygun yazılımlarla planlayın.
3. Cihazı adım 1.4'te ayrıntılı olarak açıklandığı şekilde kalibre edin.
4. Sistemi etiketli bir klips olmadan kalibre edin (etiketli yöntem değil).
   1. İmplant cerrahi yerleştirme planını kullanılan navigasyon sisteminin yazılımına aktarın. Navigasyon yazılımının 3B BT görüntüsündeki çalışma alanını seçin.
   2. İzleyiciyi dişlere (etiketsiz bir klipsle) veya özel bir izleyici tutma koluna sahip dişsiz bir çene durumunda sabitleyin.
   3. Navigasyon sisteminin 3D BT görüntüsündeki tipik anatomik noktaları (dişler veya kemik yüzeyi) seçin (en az üç nokta).
   4. Ağızdaki seçilen anatomik noktaları bir prob aletiyle dokunarak tanımlayın. (Şekil 6).
   5. Anatomik yapının yüzeyine bir prob ile çizim yaparak üç ila dört alanda arıtma prosedürü uygulayın.
5. İmplantı navigasyonlu olarak lokal anesteziye yerleştirin ve 2 mL artikain (80 mg/2 mL artikain/ampul) enjekte edin.
   1. Matkap uzunluğunu ölçün (matkabı hareket plakasına dokunarak).
   2. Sondaj yapmadan önce gerçek zamanlı görsel doğruluğu kontrol edin (matkabı herhangi bir diş yüzeyine dokundurun ve monitörde ve ağızda aynı konumda olup olmadığını kontrol edin).
   3. Delme noktasını belirleyin. Operasyon sahasını kapak olmadan keşfedin.
   4. Dinamik navigasyon kontrolü ile kemiği delin.
   5. İmplant uzunluğunu ölçün (implantı go plakasına dokundurarak).
   6. İmplantı, dinamik navigasyon kontrol sistemi tarafından kontrol edilen izleyiciyi takan el parçasıyla yerleştirin.
   7. 5.0 monofilament, emilemeyen polipropilen sütür ile yarayı kapatın veya prefabrik protez çalışmasını sabitleyin.
6. Kontrollü radyolojik görüntüleme (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV) yapın.

Sonuçlar

DCAIS'yi doğru kullanmak için sistemin kalibre edilmesi gerekir. İmplant yerleşiminin doğruluğunu etkileyebilecek çeşitli kalibrasyon yöntemleri vardır. Bu çalışma, farklı kalibrasyon yöntemlerinin DCAIS'nin doğruluğu üzerindeki potansiyel etkisini değerlendirmeyi amaçlamıştır.

Şimdiye kadar yapılan müdahalelere dayanarak, DCAIS kullanımı yüksek hassasiyetli bir implant yerleştirmeye izin verir. İlk çalışmalarımızda, 41 klip kalibre edilmiş dinamik navigasy...

Tartışmalar

Klipsli etiketli dinamik navigasyon implant yerleştirme sisteminde, geleneksel iş akışı klip kalibrasyonu ile yapılır. Klipsin yüzeyinde, CBCT taramasında açıkça görülebilen üç radyoopak metal küre vardır. İzleyici kalibrasyon yöntemi söz konusu olduğunda, klips içeren bu metal küreler CBCT taraması veya sistem kalibrasyonu için gerekli değildir. Mevcut dişleri olan durumlarda, hem etiketli hem de etiketsiz klipsler kullanılabilir (iki farklı kalibrasyon yöntemi). Klips dişlere termoplasti...

Malzemeler

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