






摘要 本研究報道1例自主式口腔種植機器人輔助下頜all-on-6種植術后即刻修復,利用自主式口腔種植機器人進一步提高種植體植入的準確性,從而有效避開重要解剖結構。手術時間約 66 min,種植體植入點和末端點的平均偏差lt;0.5 mm,平均角度lt;1°。種植手術順利完成,術中無不良反應,術后順利完成即刻修復。
關鍵詞 無牙頜;All-on-6;自主式口腔種植機器人;即刻種植修復
中圖分類號 R608 R783 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721(2025)01-0141-08
Mandibular all-on-6 immediate loading implant restorations assisted by an autonomous dental implant robot: a case report(with surgical video)
ZHANG Man1, 2, GAO Xiaobo1, 2, FU Minglei1, 2, LEI Bocheng3, ZHAO Xiaomin2, ZHANG Ying2
(1. Department of Stomatology, Chifeng Municipal Hospital, Chifeng 024000, China; 2.Chifeng Clinical Medicine College, Inner Mongolia Medical University, Chifeng 024000, China; 3. School of Stomatology, Chifeng University, Chifeng 024000, China)
Abstract To report a case of all-on-6 mandibular implant surgery assisted by an autonomous dental implant robot, which was utilized to further improve the accuracy of implant placement, thus effectively avoiding important anatomical structures. The operative time of all-on-6 mandibular edentulous jaw implantation by the autonomous oral implantation robot was about 66 min, the average deviation between the implant implantation point and the end point was less than 0.5 mm, and the average angular deviation was less than 1°. The implant surgery went smoothly, with no intraoperative adverse reactions, and the immediate postoperative restoration was successfully completed.
Key words Edentulous Jaw; All-on-6; Autonomous Dental Implant Robot; Immediate Implant Restoration
口腔種植技術已經成為治療牙列缺失患者的首選方法。終末期牙列患者通常年齡較大且手術耐受力較差,牙槽骨吸收較為嚴重導致竇嵴距減小[1],因此限制了傳統口腔種植手術的應用[2]。機器人輔助口腔種植手術克服了傳統手術的限制,具有許多優勢。首先,它突破了術野空間的限制,傳統手術需要醫生憑借經驗進行操作,但是機器人可以通過數據擬合與圖像配準,實時控制機械手臂的路徑,從而保證手術的精準和一致;其次,機器人輔助口腔種植手術還具有精準定位的優勢,機器人能夠在視覺導航下找到最佳的種植位置,從而提高手術的成功率;再次,機器人輔助種植手術相對安全、穩定,機器人手術系統在手術過程中可以提供穩定的操作平臺,減少手術中的不穩定因素,從而降低手術風險;最后,機器人還可以實現微創治療,相比傳統手術,機器人操作更精細,創傷更小,患者恢復時間也更短[3]。
本研究報道1例自主式口腔種植機器人輔助all-on-6種植即刻修復下頜剩余骨量不足的無牙頜患者。
1 病例資料
患者,女,60歲,下頜僅存右下尖牙,佩戴下頜總義齒多年,義齒固位差,要求種植修復,既往無特殊病史。體格檢查:上頜為13-23全瓷冠橋固定修復,邊緣密合,固位佳,低位笑線,牙齦生物性為薄齦型(如圖1~2),下頜僅余留43,松動Ⅱ度,叩痛(+),缺牙區牙齦色粉紅質韌,剩余牙槽骨萎縮,前庭溝淺,附著齦寬度不足;口腔錐形束CT(Cone Beam Computer Tomography,CBCT)示下頜刃狀牙槽嵴,根據測量牙槽骨三維尺寸,術前種植體設計如圖3。診斷結果:下頜牙列缺損(31-37,41,42,44-47);43慢性根尖周炎;慢性牙周炎。治療計劃:拔除43,自主式口腔種植機器人輔助下頜無牙頜種植6顆Straumann? BL種植體,并行all-on-6種植即刻修復。
2 手術方法
2.1種植術前準備工作及手術過程 拍攝CBCT,
根據患者訴求進行下頜種植方案設計(如圖4),充分告知患者種植手術的治療程序、自主式口腔種植機器人的工作原理、適應證、風險及愈后,患者表示知情同意。完善術前相關檢查,排除手術禁忌。將CBCT掃描數據導入種植機器人軟件中進行三維影像重建及種植體位置規劃,設計并3D打印手術定位板,根據術前規劃制作即刻修復樹脂冠橋。囑患者用氯已定漱口液含漱,根據種植牙位調整體位,口內及口周皮膚消毒鋪巾后行下頜阿替卡因局部浸潤麻醉,手術定位板消毒后干燥備用。根據患者的口腔情況及CBCT骨量的評估,方案為拔除43后選擇33、34、36、43、44、46作為種植位點。術前在口內預定位置植入3顆支抗釘,在支抗釘周圍添加光固化樹脂材料,對材料進行打磨拋光,呈方圓形狀,口內硅橡膠取模獲取石膏模型(如圖5)。拍攝患者口內支抗釘CBCT,獲得的數據與口掃STL數據配準,術中由醫生更換逐級備洞鉆針,通過機器人控制種植手機主動備洞并植入6顆Straumann? BL種植體。在手術過程中,醫生可觀察機械臂的手術入路和各種參數,腳踏可控制機械臂的運動進程。若備洞過程中,機械臂檢測出種植位點產生偏差,軟件自動報警并停止手術。
2.2種植術后即刻負重 研究表明,無牙頜的即刻負重有利于種植體周圍骨組織的新生與重
建[4],種植體支持的固定義齒行即刻負重,已被認為是一種證據較為充分的負重方案[5-6]。因此,在種植術后安裝復合基臺,直接使用預先制作好的下半口樹脂橋架進行即刻修復(如圖6)。影像學檢查基臺及義齒就位良好,患者面形有較大改善,口唇豐滿度良好。
2.3結果 通過信息的采集與整合、種植體三維位置的設計及定位板的設計與加工,順利完成自主式機器人輔助無牙頜種植的微創手術,不翻瓣下主動完成種植體的植入,術前準備時間(從固定定位板到開始預備窩洞)約42 min,手術時間約66 min。術后即刻拍攝CBCT(如圖7),將CBCT數據導入機器人軟件中進行種植精度分析,通過測量種植體的實際位置與規劃位置之間的距離得出偏差,包括種植體植入點偏差、種植體末端點偏差和角度偏差。術后精度分析結果顯示,種植體植入點和末端點的平均偏差lt;0.5 mm,種植體的平均角度偏差lt;1°(見表1)。
2.4術后復查 即刻修復術后1個月,患者自述義齒斷裂來診。檢查見46牙位義齒斷裂,46種植體松動。遂取下樹脂橋架,調磨45遠中,46去除復合基臺,更換為愈合帽觀察。術后4個月
復診,46種植體松動無好轉,拔除46種植體。術后7個月復查,CBCT示46牙窩愈合良好,重新行46種植,安裝復合基臺,其余5顆種植體行一段式固定義齒制作。觀察臨時義齒的咬合,并且記錄其正中、前伸及側方咬合記錄,拆除臨時義齒,取印模,面弓轉移,全可調頜架上進行一段式固定義齒蠟型制備。蠟型在患者口內試戴合適后,制作純鈦橋架及樹脂牙,與對頜牙正中均勻接觸,功能運動時無咬合干擾。影像學檢查義齒就位良好。
2.5永久修復 術后10個月ISQ檢查動度測量值均gt;74。因患者對臨時全口義齒較滿意,顳下頜關節無不適,故以現有義齒為指導進行位記錄。下頜6顆種植體采用開窗式取模,下頜設計整體純鈦切削橋架,全瓷冠排牙,將下頜整體橋架用復合基臺中央螺絲固定,扭力gt;15 Ncm
(如圖8)。
患者咬合關系良好,面部豐滿度良好,正中關系正確,精細調為全口平衡,調完成后咀嚼效果好,無咬舌、咬腮現象(如圖9)。
患者永久修復6個月后來院隨訪,檢查咬合穩定,口腔衛生佳,在義齒的舌側有少量軟垢,影像學檢查種植體周圍牙槽骨未見明顯吸收(如圖10)。常規對患者進行口腔衛生宣教,采用專用的種植體維護工具對患者的義齒進行清潔,并囑患者定時來診復查維護。
3 討論
口腔種植技術是一種修復牙列缺損和牙列缺失常用的方法,其成功率受多種因素的影響,包括種植體的位置、角度和深度等[6-8]。近年來,手術機器人在醫療行業內不斷發展,不僅被廣泛應用于神經外科、脊柱外科、血管外科等,在口腔醫學領域也得到了應用,包括口腔修復、正畸和頜面外科等[3]。口腔種植導航技術能夠顯著提高口腔種植手術的精度和安全性,通過使用數字化外科導板和計算機輔助動態導航技術,醫生可以更準確地確定種植體的位置和角度,從而提高手術的成功率。然而,這些導航技術也存在一些問題,例如需要預先獲取患者的口腔掃描數據,以及導板與患者口腔的適配性等[9-10]。
隨著口腔種植手術機器人的升級,現在可以通過控制自主式口腔種植機器人的機械臂來主動完成種植窩洞的預備。機器人可以根據術前規劃,精確地控制窩洞預備的位置和深度,從而確保種植體的準確植入。此外,機器人還能夠自動停止下鉆,以避免可能造成的傷害。這種機器人輔助下的種植技術不僅提高了手術的精確性,還可以降低醫生的操作難度,為患者帶來更好的治療體驗[9-11]。
3.1數字化種植技術的研究進展及精度分析 近年來,數字化導板和計算機輔助動態導航技術被引入口腔種植手術。相較于傳統自由手種植,它們在種植精度上有著明顯的優勢。國內外的研究[5,8-10]表明數字化外科導板輔助的靜態導航手術和計算機輔助動態導航手術精度基本一致,均優于傳統自由手種植手術。Tencati E
等人[12]報道的自由手種植手術后種植體位置與術前規劃相比的偏差為(1.86±0.77) mm,種植體根尖點偏差為(2.40±1.00) mm,角度偏差為(6.68±4.06)°,這說明在自由手種植術中存在較大的偏差,可能會影響手術結果。2021年,Bolding S L等人[13]使用Yomi機器人進行口腔種植手術,結果表明,角度偏差為(2.56±1.48)°,肩部偏差為(1.04±0.70)mm,根部偏差為(0.95±0.73)mm,顯示Yomi機器人在種植體定位方面具有較高的精確性。綜上所述,數字化技術在口腔種植手術中能顯著提升種植體定位的精準性,相較于傳統自由手種植,它能夠減小定位偏差,提高手術成功率。然而,不同技術之間仍存在差異,醫生應根據患者具體情況選擇最適合的導航技術。Somogyi-Ganss E
等人[14]的研究發現,采用動態導航技術進行植入時,偶爾會出現很大的偏差,這一現象值得引起重視,也提示我們即便是使用機器人進行種植手術,也要保持一定的安全間距,以免對相鄰牙齒和周邊的關鍵解剖結構造成損害。
種植體的精確植入是保證種植手術成功的重要因素。若種植體植入位置不當,將極大地增加后期種植修復的困難,且由于其力學因素的變化,可能會導致患者的創傷性骨吸收以及種植體的劈裂、斷裂等問題[15]。與傳統自由手種植相比,自主式口腔機器人種植的優點較為突出,其可以在術前進行種植方案的規劃,從而避免對口腔解剖組織造成損傷,實現以修復為導向的種植手術[15-16]。
當前,學者們提出以下幾個因素會影響種植手術的精確性[16-18]:①CBCT掃描,包括CBCT掃描厚度、體素尺寸、圖像導入和圖像解析能力;②定位裝置的制作、放置位置、放置方法等;③定位,即將手術計劃與手術中的軟組織、硬組織進行定點匹配;④其他人為因素等。另外,有研究表明,術者的手部顫動和感覺等因素可能會對鉆孔及種植體的定位產生一定的影響,因此術者始終起著主導作用。
口腔種植手術機器人特別適用于以下情形:①不翻瓣種植;②在種植體之間以及種植體與天然牙之間的距離、夾角等方面需要嚴格掌握時;③需要躲避重要解剖時,比如下頜神經管、上頜竇底等;④患者開口度過小、術野在后牙區不能直視時[19]。因此,自主式口腔種植機器人在國內外依然處于起步階段,有待于未來進行更多的臨床和前期研究。
3.2無牙頜種植后的即刻負重 有學者認為,植入扭力和種植體初期穩定性呈正相關,因此欲行即刻修復者須考慮選擇骨質致密的部位植入種植體,以保證其良好的初期穩定性。如果術中通過頜骨骨質和種植體植入的扭矩判斷,無法達到良好的初始穩定性,切忌即刻修復[20]。
研究表明,骨密度與種植體無牙頜種植后的即刻負重適應證為:①種植區有足夠骨量,骨的類型要求Ⅰ~Ⅲ類;②種植體植入扭力gt;35 Ncm;
③種植體長度gt;10 mm,直徑gt;3.5 mm;④種植體在牙弓上理想的分布形態為弧形,可限制即刻負重時種植體的微小動度[21]。針對本例患者,即刻修復術后1個月,右下第一磨牙種植位點出現疼痛,檢查臨時修復體及牙齦,發現修復體折斷且46種植體松動,可能原因是46骨質屬于三類骨質,獲得初期穩定性的難度較高,即刻負重后導致種植體骨結合失敗,也可能與患者右側咬合習慣及咀嚼力較大有關。因此調改臨時修復體避開46牙齦,待46窩洞愈合后重新植入種植體,剩余5顆繼續佩戴臨時修復體。4個月后行46自由手種植,術后影像學顯示種植體位置佳,7個月后種植體骨結合良好,行26、27連冠修復,下頜all-on-6開窗印模,制作純鈦橋架及全瓷冠修復。
若在手術當時醫生通過分析種植體初期穩定性判斷后,采用33、34、36、43、44即刻負重,46潛入式愈合,術后3個月46行種植二期手術后下半口取模修復會取得更完美的效果。另外,在選擇種植體時可以根據患者骨質選擇錐形種植體配合極差備洞,有望獲得更高的初期穩定性及更滿意的結果。
3.3自主式口腔種植機器人的未來發展趨勢 無牙頜種植流程中包含兩種模式,即傳統模式和創牙模式。傳統模式是通過制作放射導板,拍攝CBCT結合數字化軟件提取的導板數據獲得黏膜數據制作修復義齒,通過模型配準進行種植手術;創牙模式主要通過設計術中個性化定位板輔助種植手術。起主導作用的3個關鍵步驟分別是:種植方案的制定,種植手術的實施和修復,以及后期維護。種植方案的制定階段需要導入患者影像數據,確定種植體的植入位置,制作定位板連接標定件,實現機器人與患者口內種植位置的空間位置關系轉換;在手術過程中,機器人在視覺導航引導下精準地將種植體植入預先設定好的位置;手術結束后,相關軟件可支持術后評估、驗證種植體植入精度及相關偏差指標。自主式口腔種植機器人可與外界交互,可對由視覺接收的圖像、外力、扭矩、幾何偏差等微小的影響或操作人員發出的指令,在毫秒級內作出相應的響應,這些特點保證了自主式種植牙手術機器人在遇到突發事件時,可以迅速做出反應,及時停止。
應用自主式口腔種植機器人輔助種植終末期牙列,體現了以修復為導向的種植理念,不僅考慮了牙槽骨骨量、軟組織輪廓和牙齦厚度,還考慮了種植體的理想位置,同時兼顧修復體位置,幫助醫生獲得最佳的生物力學和美學效果。
自主式口腔種植機器人系統擁有一整套自主知識產權的手術規劃方案,提供了從CBCT,口掃數據導入、配準,神經管和上頜竇的勾勒,植體位置規劃,修復體的設計,牙模設計,種植定位板設計,種植位置規劃,到術中實時導航及術后評估等全流程的數字化種植解決方案,從種植窩洞制備到種植體植入都實現了機器人的自主控制,大大提高了種植手術的精度,降低了醫生的工作強度,提高了安全系數,降低了人力成本。
4 總結
如今,“精準種植”已經進入到一個智能化的發展階段,而自主式口腔種植機器人的研發與使用,更是推動了這一領域的發展。自主式口腔種植機器人系統是非常復雜的,要求有專門的技術人員來完成操作,能夠克服人工操作疲勞和視野盲區等因素造成的人為偏差,從而提升臨床操作的準確性,降低手術操作的復雜度,減少手術創傷,實現口腔種植手術的微創化。
需要注意的是,理想狀態下的“全流程”口腔數字化種植技術還存在許多不足,完善“全流程”任重道遠。國內外口腔種植機器人的應用才剛剛開始,不論是理論還是臨床操作方面,都需要一個長期的研究歷程。與傳統自由手種植手術比較,機器人輔助種植術的前期預備周期較長,手術過程比較煩瑣,目前的自動化程度還比較低。因此,臨床上需要進行更多的實驗和研究,以保證更好的治療效果。但可以明確的是,口腔種植機器人并不能完全取代醫師,臨床實踐中應結合二者的長處,取長補短,才能更好地服務患者。
利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。
作者貢獻聲明:張漫負責設計論文框架,數據收集,起草論文;高小波負責手術操作,研究過程的實施,論文修改;付銘蕾負責數據分析,繪制圖表;雷博程負責擬定寫作思路,指導撰寫文章并最后定稿;趙曉敏、張瑩負責文獻查詢與整理。
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收稿日期:2023-11-20
編輯:劉靜凱
基金項目:內蒙古自治區科技廳“十四五”重點研發和成果轉化計劃項目(2023YFSH0054);內蒙古醫科大學校級聯合項目(YKD2023LH003);內蒙古自治區口腔醫學會臨床科研基金項目(IMSA-2024-C4)
Foundation Item: Key R amp; D and Achievement Transformation Project to the 14th Five-Year Plan of Science and Technology Department of Inner Mongolia Autonomous Region (2023YFSH0054); University Level Joint Project of Inner Mongolia Medical University (YKD2023LH003); Clinical Research Fund of Inner Mongolia Stomatological Society (IMSA-2024-C4)
通訊作者:高小波,Email:1178609705@qq.com
Corresponding Author: GAO Xiaobo, Email: 1178609705@qq.com
引用格式:張漫,高小波,付銘蕾,等. 自主式口腔種植機器人輔助下頜all-on-6種植即刻修復一例報道(附手術視頻)[J]. 機器人外科學雜志(中英文),2025,6(1):141-148.
Citation: ZHANG M, GAO X B, FU M L, et al. Mandibular all-on-6 immediate loading implant restorations assisted by an autonomous dental implant robot: a case report (with surgical video)[J]. Chinese Journal of Robotic Surgery, 2025, 6(1): 141-148.