Name: dynamic navigation for dental implant placement
Uploaded: 2022-09-13T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Navigation for Dental Implant Placement at JoVE.com

Dit onderzoek ontving geen specifieke subsidie van financieringsagentschappen in de publieke, commerciële of non-profitsector.

Geïnformeerde toestemming werd verkregen van elke patiënt vóór de operatie. Na de interventies werden in deze studie geanonimiseerde retrospectieve gegevens gebruikt.
1. Stappen in de traditionele workflow van dynamische navigatiesystemen met behulp van gelabelde clipkalibratiemethode (alleen voor gebruik op kaakbot met tanden):
<ol><li>Bevestig een radiopaque fixatieclip aan de tanden van het kaakbot waar de behandeling moet worden uitgevoerd (maxilla/onderkaak) met beh...

<ol>
	<li>Block, M. S., Emery, R. W., Cullum, D. R., Sheikh, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implant+placement+is+more+accurate+using+dynamic+navigation.">Implant placement is more accurate using dynamic navigation.</a> Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 75 (7), 1377-1386 (2017).</li><li>Kaewsiri, D., Panmekiate, S., Subbalekha, K., Mattheos, N., Pimkhaokham, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+accuracy+of+static+vs.+dynamic+computer-assisted+implant+surgery+in+single+tooth+space:+A+randomized+controlled+trial.">The accuracy of static vs. dynamic computer-assisted implant surgery in single tooth space: A randomized controlled trial.</a> Clinical Oral Implants Research. 30 (6), 505-514 (2019).</li><li>Block, M. S., Emery, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Static+or+dynamic+navigation+for+implant+placement-choosing+the+method+of+guidance.">Static or dynamic navigation for implant placement-choosing the method of guidance.</a> Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 74 (2), 269-277 (2016).</li><li>Stefanelli, L. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+a+novel+trace-registration+method+for+dynamic+navigation+surgery.">Accuracy of a novel trace-registration method for dynamic navigation surgery.</a> International Journal of Periodontics &amp; Restorative Dentistry. 40 (3), 427-435 (2020).</li><li>Mediavilla Guzman, A., Riad Deglow , E., Zubizarreta-Macho, A., Agustin-Panadero, R., Hernandez Montero, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+computer-aided+dynamic+navigation+compared+to+computer-aided+static+navigation+for+dental+implant+placement:+An+in+vitro+study.">Accuracy of computer-aided dynamic navigation compared to computer-aided static navigation for dental implant placement: An in vitro study.</a> Journal of Clinical Medicine. 8 (12), 2123 (2019).</li><li>Sun, T. M., Lan, T. H., Pan, C. Y., Lee, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dental+implant+navigation+system+guide+the+surgery+future.">Dental implant navigation system guide the surgery future.</a> Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 34 (1), 56-64 (2018).</li><li>Wu, Y., Wang, F., Fan, S., Chow, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotics+in+dental+implantology.">Robotics in dental implantology.</a> Oral and Maxillofacial Surgery Clinics of North America. 31 (3), 513-518 (2019).</li><li>Block, M. S., Emery, R. W., Lank, K., Ryan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implant+placement+accuracy+using+dynamic+navigation.">Implant placement accuracy using dynamic navigation.</a> International Journal of Oral &amp; Maxillofacial Implants. 32 (1), 92-99 (2017).</li><li>Panchal, N., Mahmood, L., Retana, A., Emery, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+navigation+for+dental+implant+surgery.">Dynamic navigation for dental implant surgery.</a> Oral and Maxillofacial Surgery Clinics of North America. 31 (4), 539-547 (2019).</li><li>Emery, R. W., Merritt, S. A., Lank, K., Gibbs, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+dynamic+navigation+for+dental+implant+placement-model-based+evaluation.">Accuracy of dynamic navigation for dental implant placement-model-based evaluation.</a> Journal of Oral Implantology. 42 (5), 399-405 (2016).</li></ol>

In het gelabelde clip-gebruikte dynamische navigatie implantaatplaatsingssysteem wordt de traditionele workflow uitgevoerd door clipkalibratie. Er bevinden zich drie radiopaque metalen bollen op het oppervlak van de clip, die duidelijk zichtbaar zijn op de CBCT-scan. In het geval van de tracerkalibratiemethode zijn deze metalen bollen met clips niet nodig voor de CBCT-scan of systeemkalibratie. In gevallen met bestaande tanden kunnen zowel de gelabelde als de niet-gelabelde clips worden gebruikt (twee verschillende kalib...

Om de nauwkeurigheid van de plaatsing van tandheelkundige implantaten te vergroten en de complicaties te verminderen, is een reeks navigatietechnieken ontwikkeld op basis van beeldvormingsstudies. Preoperatieve beeldvorming en speciale 3D-implantaatplanningssoftware kunnen worden gebruikt om de exacte positie van het tandheelkundig implantaat te plannen 1,2.
Het doel van implantaatchirurgienavigatie is om een meer anatomisch nauwkeurige plaatsing van het tandheelkundig implantaat te bereiken om de meest ideale positie te bereiken, om het risico op mogelijke iatrogene complicaties (zenuw-, vasculaire, bot- en sinusletsels) te verminderen. De genavigeerde operatie vermindert de invasiviteit van de ingreep (flapless surgery), wat kan leiden tot minder klachten en sneller herstel. De nauwkeurige plaatsing van het implantaat is gebaseerd op voorafgaande prothetische planning (het is mogelijk om de operatie uit te voeren op basis van een preoperatieve tandinstallatie) en de optimale implantaatpositionering kan bottransplantatie helpen voorkomen.
Tegenwoordig zijn er twee soorten computerondersteunde implantaat (CAI) chirurgische plaatsingsnavigatiesystemen- statische en dynamische navigatiesystemen. Statische navigatie is een gecontroleerde implantaatplaatsingsmethode met behulp van een vooraf geplande en geprefabriceerde chirurgische sjabloon. Dynamische navigatie is een vooraf geplande computergestuurde chirurgische plaatsingsmethode voor implantaten zonder een chirurgische sjabloon met behulp van optische controle. De controleprocedure maakt gebruik van puntenwolkgebaseerde afbeeldingsregistratie om de virtuele afbeeldingen samen te voegen met de echte omgeving door 3D-beeldoverlay3 toe te passen.
DCAI-systemen maken real-time, geobjectiveerde instrumentbesturing mogelijk binnen een GPS-achtig kader. Doorgaans gebruiken ze optische tracking om de positie van (optische) referentiemarkers die over de patiënt en de chirurgische instrumenten zijn geplaatst te detecteren en te volgen, en bieden ze continue visuele feedback over het chirurgische plaatsingsproces van het implantaat 1,2.
De beweging en positie van het chirurgische instrument tijdens de operatie kunnen live worden gevolgd op een driedimensionaal beeld op een monitor. Tijdens de procedure maakt het camerasysteem continue monitoring en vergelijking van de positie van het kaakbot van de patiënt en de positie van het chirurgische instrument mogelijk.
Er zijn twee soorten dynamische navigatiesystemen: een daarvan is het passieve systeem, in welk geval de registratieapparaten (referentiebases) het licht dat door de lichtbron wordt uitgezonden, terugkaatsen naar de stereocamera's; de andere is het actieve systeem, waarbij de registratieapparaten licht uitzenden dat wordt gevolgd door stereocamera's 4,5.
Het volgende niveau van dynamische navigatiesystemen maakt gebruik van servomotoren om de hand van de chirurg te begeleiden met tactiele stimuli, zodat het apparaat met robotarmen de bewegingen van de chirurg kan bepalen of zelfs volledig kan vervangen in de verre toekomst 4,5,6,7.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>DTX Implant Studio Software</td>
			<td>Nobel Biocare</td>
			<td>106182</td>
			<td>3D surgical planing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MeshLab</td>
			<td>ISTI - CNR research center</td>
			<td>2020.12</td>
			<td>3D mesh processing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nobel Replace CC implant</td>
			<td>Nobel Biocare</td>
			<td>37285</td>
			<td>Implant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Guide</td>
			<td>X-Nav - Nobel Biocare</td>
			<td>SN00001310</td>
			<td>dinamic navigation surgery system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Guide - XClip</td>
			<td>X-Nav - Nobel Biocare</td>
			<td>XNVP008381</td>
			<td>3D navigation registration device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Guide planing software</td>
			<td>X-Nav - Nobel Biocare</td>
			<td>XNVP008296</td>
			<td>3D surgical planing and operating software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Mark probe</td>
			<td>X-Nav - Nobel Biocare</td>
			<td>XNVP008886</td>
			<td>3D navigation registration tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PaX-i3D Smart</td>
			<td>Vatech</td>
			<td></td>
			<td>CBCT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 5.0</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5.0 monofilament, nonabsorbable polypropylene suture</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic navigation for dental implant placement

In de moderne implantologie wordt de toepassing van chirurgische navigatiesystemen steeds belangrijker. Naast statische chirurgische navigatiemethoden wordt een gidsonafhankelijke procedure voor het plaatsen van dynamische navigatie-implantaten steeds vaker toegepast. De procedure is gebaseerd op computergestuurde plaatsing van tandheelkundige implantaten met behulp van optische controle. Dit werk is bedoeld om de technische stappen van een nieuw dynamic computer-aided implant surgery (DCAIS) systeem (ontwerp, kalibratie, chirurgie) te demonstreren en de nauwkeurigheid van de resultaten te controleren. Op basis van cone-beam computed tomography (CBCT) scans worden de exacte posities van implantaten bepaald met speciale software. De eerste stap van de operatie is de kalibratie van het navigatiesysteem, die op twee manieren kan worden uitgevoerd: 1) op basis van CBCT-beelden gemaakt met een marker of 2) op basis van CBCT-afbeeldingen zonder markers. Implantaten worden ingebracht met behulp van real-time navigatie volgens de preoperatieve plannen. De nauwkeurigheid van de interventies kan worden geëvalueerd op basis van postoperatieve CBCT-beelden. De preoperatieve beelden met de geplande posities van de implantaten en postoperatieve CBCT-beelden werden vergeleken op basis van de hoeking (graad), platform en apicale afwijking (mm) van de implantaten. Om de gegevens te evalueren, berekenden we de standaarddeviatie (SD), het gemiddelde en de standaardfout van het gemiddelde (SEM) van afwijkingen binnen geplande en uitgevoerde implantaatposities. Verschillen tussen de twee kalibratiemethoden werden op basis van deze gegevens vergeleken. Op basis van de interventies die tot nu toe zijn uitgevoerd, maakt het gebruik van DCAIS het mogelijk om uiterst nauwkeurige implantaatplaatsing te plaatsen. Een kalibratiesysteem dat geen gelabelde CBCT-registratie vereist, maakt chirurgische interventie mogelijk met dezelfde nauwkeurigheid als een systeem dat etikettering gebruikt. De nauwkeurigheid van de interventie kan worden verbeterd door training.

Om DCAIS correct te gebruiken, moet het systeem worden gekalibreerd. Er zijn verschillende kalibratiemethoden die van invloed kunnen zijn op de nauwkeurigheid van de plaatsing van het implantaat. Deze studie was gericht op het beoordelen van de potentiële impact van verschillende kalibratiemethoden op de nauwkeurigheid van DCAIS.
Op basis van de interventies die tot nu toe zijn uitgevoerd, maakt het gebruik van DCAIS een zeer nauwkeurige implantaatplaatsing mogelijk. In onze vroege studies ve...

Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Navigation for Dental Implant Placement at JoVE.com

Dynamic Navigation for Dental Implant Placement

Dynamic computer-aided implant surgery (DCAIS) is een gecontroleerde implantaat chirurgische plaatsingsmethode uitgevoerd zonder een chirurgische sjabloon met behulp van optische controle. De real-time intraoperatieve controle van beweging en positie van het chirurgische apparaat vereenvoudigt de procedure en geeft de chirurg meer vrijheid, met dezelfde precisie als statische navigatiemethoden.

Dynamische navigatie voor het plaatsen van tandheelkundige implantaten

In modern implantology, the application of surgical navigation systems is becoming increasingly important. In addition to static surgical navigation ...

Digitale geautomatiseerde implantaatsystemen maken real-time geobjectiveerde instrumentbesturing mogelijk binnen een GPS-achtig kader. De positie van het instrument tijdens de operatie kan live worden gevolgd op een driedimensionaal beeld op een monitor. Deze techniek is nauwkeurig, minimaal invasief, heeft geen chirurgische gidssjabloon nodig en is gemakkelijk te gebruiken in een kleine mond.De planning en operatie kunnen op dezelfde dag worden uitgevoerd en aanpassing is mogelijk tijdens de operatie. Het wordt aanbevolen om de methode op een tandheelkundig beeld te oefenen voordat u deze in een live-situatie gebruikt. De procedure wordt gedemonstreerd door Tamas Huszar, een universitair docent van onze afdeling.Begin met het bevestigen van een bevestigingsclip van het radiopakket aan de tanden van het kaakbot op de behandelingsplaats met behulp van een thermoplastisch materiaal. Maak een cone beam computertomografie of CBCT-onderzoek van de patiënt met een gelabelde clip in de mond. Plan de positie van het implantaat volgens de prothetische architectuur met de juiste software.Registreer het hoofddeksel door de handstukhouder en de roterende markeringsschijf die in het handstuk is gestoken, te kalibreren. Monteer vervolgens de arm tussen de patiënttracker en de gelabelde clip en kalibreer deze. Om de kalibratie van het apparaat te controleren, bevestigt u de gelabelde clip met de optische marker of tracker op de tanden op welke kaak de implantaatplaatsing zal plaatsvinden.Zorg ervoor dat u de clip in dezelfde positie plaatst die is geregistreerd op de preoperatieve CBCT. Raak vervolgens de metalen bollen van de clip aan met de draaiknop van de sonde om de gelabelde clip te kalibreren. Om de genavigeerde implantaatplaatsing en lokale anesthesie uit te voeren, meet u de boorlengte en controleert u de realtime visuele nauwkeurigheid.Bepaal het beginpunt van het boren en verken de operatielocatie zonder de klep. Boor vervolgens de bone met dynamische navigatiebesturing. Na het meten van de implantaatlengte plaatst u het implantaat met het handstuk in de door het dynamische navigatiesysteem bestuurde tracker.Sluit de wond met 5/0 monofilament niet-absorbeerbare polypropyleen hechtdraad of fixeer het geprefabriceerde prothetische werk. Verkrijg vervolgens een controleradiologisch beeld. Voer CBCT uit op de patiënt zonder een clip in de mond.Gebruik geschikte software om de positie van het implantaat te plannen volgens de prothetische architectuur en kalibreer het apparaat zoals eerder beschreven. Voor het kalibreren van het systeem zonder een gelabelde clip, brengt u het plan voor chirurgische plaatsing van het implantaat over in de software van het navigatiesysteem. Selecteer vervolgens de werkruimte op het driedimensionale CT-beeld van de navigatiesoftware.Bevestig de tracker op de tanden met een ongelabelde clip of, in het geval van een edentuleuze kaak, fixeer een speciale tracker-arm. Selecteer vervolgens minimaal drie typische anatomische punten op een 3D CT-beeld van het navigatiesysteem. Identificeer de geselecteerde anatomische punten in de mond door ze aan te raken met een sondegereedschap.Voer de verfijningsprocedure uit op drie tot vier gebieden door met een sonde op het oppervlak van de anatomische structuur te tekenen. Plaats onder lokale anesthesie het implantaat met navigatie en meet de boorlengte. Controleer de real-time visuele nauwkeurigheid van de tand of aan het oppervlak van het bot voordat u het boorpunt bepaalt en de operatieplaats zonder de flap verkent.Boor de bone met dynamische navigatiebesturing. Meet de lengte van het implantaat voordat u het implantaat plaatst met het handstuk dat de dynamische navigatiegestuurde tracker draagt. Sluit de wond met een 5/0 monofilament niet-absorbeerbare polypropyleen hechtdraad, of fixeer het geprefabriceerde prothetische werk.Start vervolgens met radiologische beeldvorming. De gegevens van de vroege studie toonden aan dat er geen significante correlatie was tussen het platform en de hoekafwijking in buccolinguale en mesiodistale richtingen. Toen de geplande en uiteindelijke positie van de implantaten werd vergeleken, bleek de clipkalibratiemethode nauwkeuriger in vergelijking met de tracerkalibratiemethode zonder significant verschil.Het is van essentieel belang om de continuïteit van de kalibratie en het volgen van de procedure te controleren. Het systeem signaleert elke storing. De procedure maakt een aantal getraceerde tandheelkundige behandelingen mogelijk, zoals wortelapexamputatie, orthognatische chirurgie, endodontische procedures of gecompliceerde verwijdering van verstandskiezen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Ontwikkeling van een Audio-based Virtual Gaming Milieu om te helpen met Navigatie Vaardigheden in het Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

Shrinkage of Dental Composite in Simulated Cavity Measured with Digital Image Correlation

Krimp van Dental Composite in Gesimuleerde Cavity Gemeten met Digital Image Correlation

Polymerization shrinkage of dental resin composites can lead to restoration debonding or cracked tooth tissues in composite-restored teeth. In order to ...

Oral Biofilm Sampling for Microbiome Analysis in Healthy Children

Mondelinge Biofilm bemonstering voor analyse van de Microbiome bij gezonde kinderen

Oral biofilm and its molecular analysis provide a basis for investigating various dental research and clinical questions. Knowledge of biofilm composition ...

Oral Biofilm Formation on Different Materials for Dental Implants

Mondelinge Biofilm vorming op verschillende materialen voor tandheelkundige implantaten

Dental implants and their prosthetic components are prone to bacterial colonization and biofilm formation. The use of materials that provides low ...

Electromagnetic Navigation Transthoracic Nodule Localization for Minimally Invasive Thoracic Surgery

Elektromagnetische navigatie Transthoracale nodule lokalisatie voor minimaal invasieve thoracale chirurgie

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or ...

Real-Time Dynamic Navigation System for the Precise Quad-Zygomatic Implant Placement in a Patient with a Severely Atrophic Maxilla

Real-time dynamisch navigatiesysteem voor de nauwkeurige plaatsing van quad-zygomatische implantaten bij een patiënt met een ernstig atrofische Maxilla

Zygomatic implants (ZIs) are an ideal way to address cases of a severely atrophic edentulous maxilla and maxilla defects because they replace extensive ...

Dynamic Navigation in Endodontics: Guided Access Cavity Preparation by Means of a Miniaturized Navigation System

Dynamische navigatie in endodontie: begeleide voorbereiding van de toegangsholte door middel van een geminiaturiseerd navigatiesysteem

In the case of teeth with pulp canal calcification (PCC) and apical pathology or pulpitis, root canal treatment can be very challenging. PCC are common ...

A Retrograde Implantation Approach for Peritoneal Dialysis Catheter Placement in Mice

Een retrograde implantatiebenadering voor peritoneale dialysekatheterplaatsing bij muizen

Murine models are employed to probe various aspects of peritoneal dialysis (PD), such as peritoneal inflammation and fibrosis. These events drive ...

Guided Endodontics: Three-Dimensional Planning and Template-Aided Preparation of Endodontic Access Cavities

Begeleide endodontie: driedimensionale planning en sjabloonondersteunde voorbereiding van endodontische toegangsholtes

Pulp canal obliterations (PCO) are often a consequence of dental trauma, such as luxation injuries. Even though dentin apposition is a sign of vital pulp, ...

Augmented Reality Navigation-Guided Core Decompression for Osteonecrosis of Femoral Head

Augmented Reality Navigatie-geleide Kerndecompressie voor Osteonecrose van Heupkop

Osteonecrosis of the femoral head (ONFH) is a common joint disease in young and middle-aged patients, which seriously burdens their lives and work. For ...