3D導板引導下微種植支抗精準植入的應用研究

朱房勇薛黛許艷華高宇峰吳祥冰

1江南大學附屬醫院口腔科，無錫 214021；2無錫市兒童醫院口腔科，無錫 214021；3云南省口腔醫院正畸科，昆明 650106；4無錫市人民醫院口腔科，無錫 214021

由于微種植支抗具有創傷小、體積小的優勢，而且“絕對支抗”創造能力較強［1-3］。現階段，在臨床中的應用范圍日益普遍。然而對于傳統臨床支抗來說，具有制作麻煩、結構復雜、需要耗費較長的椅旁時間等缺陷，相對來說，微種植支抗的優勢特征更加突出［4-5］。正畸臨床醫師結合具體需求而植入至空腔中相關部位，使得微種植支抗植入難度有所增加。需要確保支抗效果得以保障就必須對微種植體精度進行有效把握，需要確保其植入方法的正確性與規范性，由此能夠為不同醫師間存在的微種植體植入差異提供有效的解決方案［6-7］。本文通過助攻植入方法，把CT數據和口內掃描STL（stereo lithography）數據完成重合對齊處理，設計出種植導板［8-12］。術后CT評估微種植支抗位置和植入角度，為臨床應用提供參考，現報道如下。

資料與方法

1、一般資料

選取2020年11月至2021年11月期間在江南大學附屬醫院口腔科就診的15例需行雙側上下后牙頰側微種植支抗植入術的患者，共30顆作為正畸支抗。其中男6例，女9例，年齡（17.11±6.28）歲。本研究經江南大學附屬醫院醫學倫理委員會審批通過。（1）納入標準：需要具備健康的牙周組織，確保沒有正畸史與恒牙拔除史（第三磨牙拔除排除在外）、先天性缺牙史，對相應的醫學倫理委員會及知情同意愿意基本要求加以明確。（2）排除標準：伴有糖尿病患者，身體虛弱且易感染患者，存在活動性牙周炎患者，具有較為嚴重的牙齒磨耗、磨損患者，顱頜面不規則患者以及對骨代謝具有較大影響的全身疾病史患者。

2、方法

2.1、需要對患者進行術前錐形束CT（CBCT）拍攝，同時把醫學數字成像和通信（DICOM）數據格式進行輸出及完成采集處理 確保CBCT數據符合如下標準：切片厚及重建層間距均為0.5 mm，機架傾斜角度0°，掃描域140～170 mm。需要完成患者術前分析模型進行3D掃描（杭州先臨掃描儀），獲取模型掃描的STL文件。

2.2、三維重建和設計 術前需要在3 Shape Dental System軟件中將CBCT的DICOM文件與模型所掃描的STL文件導入其中，需要處理完成相關數據擬合匹配操作。并識別下頜骨相對重要的解剖結構部分，將其神經管走形及頦孔部位進行提取處理。相應的微種植體植入方案設計主要結合牙槽骨、神經分布等基本狀況加以明確。

2.3、導板設計 本研究選擇浙江普特公司的PT V微種植支抗（直徑1.6 mm，長度8.0 mm），使用3 Shape Dental System軟件，在重合后的3D圖形上設計微種植支抗導板，與牙根之間的安全距離＞0.5 mm，需要根據牙槽骨及牙根基本狀況，同牙槽嵴頂保持相應的間距，同牙長軸保持60°～90°，確保和近遠中牙根保持平行，同時確保上頜竇等相關組織的完整，在近遠中2顆牙齒牙根中間部位，在此基礎上對植入位置與角度完成相應的設計。在實際設計期間主要借助鄰牙支持式，需要避開托槽與弓絲設計，主要目的在于確保植入角度更加精確，套環設計在3D導板上面，并對其直徑與高度進行有效控制，需要對植入期間角度進行有效控制，確保處于預設角度標準。

2.4、3D導板打印連接3D打印機（FORMLABS 2），打印導板3D導板生成后，浸泡95%乙醇5 min。生理鹽水沖洗后光固化光照5 min后打磨拋光。

2.5、試戴導板 術前試戴導板，確保完全就位，觀察孔確認牙冠，牙齦與導板組織面完全貼合，無翹動、擺動。調磨導板上將對就位樹脂突產生一定的影響，當導板完成就位處理即可將導板取下，并對其進行消毒處理后做好后續使用準備。

2.6、植入微種植支抗 需要通過1%碘酊完成術區消毒處理，局部麻醉由阿替卡因完成并鋪巾處理。當3D導板就位完成，植入時主要通過助攻方法完成。助攻方法：使用自研發的鉆按照植入的順序進行備洞，首先使用粘膜環鉆去牙齦，根據長度選先鋒鉆鉆入皮質骨中，再植入微種植支抗；手術過程中用車針在皮質骨之上慢慢完成打孔處理，然后對打孔位置利用生理鹽水進行降溫處理，主要目的在于確保附近組織的完整性。

3、評價指標

3.1、微種植體支抗植入的精度［13］術后患者再次行CBCT掃描，所有數據以DICOM格式保存，將術前與術后的CBCT進行擬合。測量項目如下：藍色與灰色種植體各為虛擬及實際植入位置，其中a、b、α分別為實際與虛擬植入間的頸部偏差值、根部偏差值、角度偏差值，角度偏差值主要測量近遠中和頰舌兩個方向，具體見圖1。

圖1 微種植體術前虛擬植入及實際植入所處頸部、根尖、角度的偏差

3.2、評價微種植體植入后的安全性［14］借助CBCT三維影像信息對微種植體植入之后的微種植體及相鄰牙根位置完成安全性分級處理，具體可劃分成Ⅲ級。其中第Ⅰ級、第Ⅱ級、第Ⅲ級具體是微種植體處在相鄰牙根間且同牙根距離幾乎為等距的位置、處在相鄰牙根間且存在一定偏斜并無牙根接觸、同相鄰牙根有接觸。總樣本量為30，各個樣本由每位醫生完成具體的觀測分析，而且需要3位醫生進行獨立觀測分析處理。

3.3、微種植體植入后的穩定性評價 植入完成后即刻加力。在術后1、3個月對患者上頜左右側微種植體完成檢查，同時對微種植體松動狀況進行詳細記錄。

4、統計學方法

數據處理由SPSS 18.0統計分析軟件完成，對微種植體支抗處于頸部、根部、深度、角度偏差值（近遠中向、頰舌向）符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，為了評價測量的可靠性，需要完成30顆微種植體支抗實驗數據2次測試處理，并間隔1 d進行測試，目的在于使其評估測量精準性效果得以提升，完成前后2次測量值配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1、精度分析

30顆微種植體所獲種植位點都較為理想，同時對比患者術前及術后CBCT數據基本情況，微種植體頸部、根部、角度偏差值在近遠中向、頰舌向與原設計的平均偏差值比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），說明術后微種植體位置與術前設計一致。具體數據見表1。

表1 30顆微種植體植入后在頸部、根部及角度在近遠中、頰舌向與原設計的平均偏差值（）

表1 30顆微種植體植入后在頸部、根部及角度在近遠中、頰舌向與原設計的平均偏差值（）

測量項目頸部根部角度近遠中向角度頰舌向與原設計的平均偏差值（0.40±0.13）mm（0.60±0.21）mm（3.21±1.15）°（3.71±1.25）°t值1.780 1.917 1.962 1.845 P值0.085 0.065 0.059 0.075

2、微種植體支抗植入的安全性與穩定性

30顆微種植體植入術后CBCT影像顯示：Ⅰ級26顆，Ⅱ級4顆，無Ⅲ級。術后1、3個月微種植體均無松動記錄。

討 論

微種植體手術的植入單純通過臨床經驗會增加手術的難度，同時手術的精度也會大打折扣。甚至會造成牙根折斷等不可逆的并發癥。初期，研究者通過簡易的定位裝置改善植入的效果，戴嶸和李長濤［15］借助不銹鋼方絲制作成三維的十字形結構，以此定位微種植體的角度和方向。張永清等［16］制作定位尺固定在帶環上，再結合X片對植入角度和深度進行度量，此方法可有效避免植入的誤差。但是由于制作裝置受到X片偏轉角度的影響，定位的準確性有待進一步地研究。

本實驗采用了3D導板能有效地解決這一問題，實驗中使用了套環，套環一定的內外徑保證了3D導板本身的精度。通過對CBCT定位處理，通過快速成型技術完成三維定位導板的制作，由此對微種植體植入點位與角度加以明確，這對于微種植體植入成功率的大幅提升效果十分突出。3D導板的就位很重要，完全就位后從結果來看，30顆微種植體所獲種植位點都較為理想，同時對比患者術前及術后CBCT數據基本情況可知僅存在極小差異，其中頸部、根部、角度平均偏差值都很小，證明了方法的可靠性。這與王曉波等［17］的研究結果類似。但是他們的研究主要都是采用了自攻的植入方法，本實驗采用助攻的手術方法，對微種植支抗的三維方向進行有效的把控。助攻的手術方法可以適應口腔內任何位置關系，同時避免了自攻時手擺動帶來的誤差。整個植入過程時間快，要注意把握植入的力度。從術后的結果來看，微種植體植入術后CBCT影像顯示都未與鄰牙相接觸，說明該方法可靠。

綜上所述，在對新型微種植體導板進行實際開發及研制期間，需要對植入操作環節進行簡化處理，并利用CBCT進行術后驗證處理。當標準化操作形成能夠對價格進行有效控制，有利于提升導板精確度效果，能夠進行大范圍臨床應用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明朱房勇：撰寫和修改論文；薛黛：統計學分析；許艷華：研究設計及各項工作的指導；高宇峰：研究的實施和指導；吳祥冰：數據采集