影像學(xué)技術(shù)在口腔種植中的應(yīng)用

陳琦琦，曹衛(wèi)彬（通訊作者）

（新疆醫(yī)科大學(xué)第六臨床醫(yī)學(xué)院口腔科 新疆 烏魯木齊 830000）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,以修復(fù)為導(dǎo)向的精準(zhǔn)種植已經(jīng)成為當(dāng)今口腔種植學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)[1]。通過(guò)計(jì)算機(jī)及配套設(shè)施可以進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，術(shù)中實(shí)時(shí)追蹤，術(shù)后療效觀察。本文將從種植修復(fù)的角度闡釋數(shù)字化影像技術(shù)在種植修復(fù)中的應(yīng)用,并總結(jié)數(shù)字化導(dǎo)板和動(dòng)態(tài)引導(dǎo)手術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)未來(lái)進(jìn)行展望。

1 錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描（cone beam computed tomography, CBCT）在種植中的應(yīng)用

因?yàn)榉N植位點(diǎn)的骨量關(guān)系到種植體與骨結(jié)合，所以術(shù)前應(yīng)盡可能較多地了解植入?yún)^(qū)的骨質(zhì)情況。CBCT優(yōu)點(diǎn)如下：（1）掃描區(qū)域靈活，既可以掃描指定的種植區(qū)域，也可以掃描整個(gè)頜面部的區(qū)域；（2）圖像精度高，其尺寸測(cè)量精度可達(dá)到0.1 mm，與被檢查物之間呈現(xiàn)比例將近1:1。Dings[2]等評(píng)估CBCT線性測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示CBCT的平均測(cè)量偏差為0.39～0.53 mm，認(rèn)為CBCT圖像在頜骨厚度時(shí)線性測(cè)量數(shù)據(jù)足夠精確；（3）空間分辨率高，體素大小一般為0.07～40.4 mm，遠(yuǎn)高于螺旋CT的0.5 mm，可以清晰地顯示骨骼、牙等硬組織結(jié)構(gòu)圖像細(xì)節(jié)尤其是骨小梁等結(jié)構(gòu)的細(xì)微觀察；（4）掃描時(shí)間短，其曝光時(shí)間為10～30 s，重建時(shí)間低于5 min；（5）射線量極低，CBCT的有效輻射劑量相當(dāng)于2～200個(gè)全景X線片（10～1000μSv）[3]，因此患者所受到的輻射量極少，相對(duì)安全；（6）CBCT抗干擾較強(qiáng)，設(shè)置好正確的參數(shù)后，其成像質(zhì)量穩(wěn)定，層厚低，可以最大限度地避免金屬偽影對(duì)圖像質(zhì)量的影響，且對(duì)患者頭部體位較低；（7）對(duì)體位的要求不高，操作容易；（8）采買花費(fèi)相對(duì)低；（9）保養(yǎng)費(fèi)用較低。缺點(diǎn)：在對(duì)比度較低的情況下，區(qū)分不同組織間密度的能力相對(duì)較差，所以目前CBCT在軟組織疾病中幾乎不用。

1.1 CBCT在骨密度測(cè)量及初期穩(wěn)定性的應(yīng)用

種植區(qū)周圍骨質(zhì)量是種植成功的重要條件，其中骨密度對(duì)種植的初期穩(wěn)定很重要[4]。許多相關(guān)研究表明CBCT可以用來(lái)測(cè)量骨密度。Van Dessel[5]等研究表明大多數(shù)CBCT機(jī)可以定量評(píng)估牙槽骨質(zhì)量，其準(zhǔn)確度和可靠性水平接近微型CT。丁鑫[6]等通過(guò)測(cè)量術(shù)前及術(shù)后12周的頜骨密度Hounsfield單位（HU）和初期穩(wěn)定性（ISQ值）進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為HU值可影響早期植入的穩(wěn)定性，并且通過(guò)術(shù)前種植區(qū)密度的測(cè)定可以估計(jì)術(shù)后的穩(wěn)定性及成功率。沙長(zhǎng)直等[7]通過(guò)CBCT測(cè)量種植體周圍骨密度灰度值并評(píng)估與術(shù)后穩(wěn)定性（ISQ）之間的關(guān)系。結(jié)果顯示種植體周圍骨密度HU值與穩(wěn)定系數(shù)ISQ呈正相關(guān)性，認(rèn)為可以通過(guò)CBCT測(cè)量的密度值對(duì)種植體效果進(jìn)行預(yù)判。許長(zhǎng)立等在72枚種植體植入前通過(guò)CBCT對(duì)種植區(qū)骨密度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)測(cè)量種植體穩(wěn)定系數(shù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，認(rèn)為種植區(qū)骨密度是評(píng)估初期穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，二者之間存在較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系，故可以通過(guò)術(shù)前評(píng)估種植區(qū)域的骨密度來(lái)預(yù)測(cè)種植效果[8]。CBCT最常見的應(yīng)用之一是口腔種植的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)劃和轉(zhuǎn)移，這種方法不可避免的需要3D數(shù)據(jù)集在專用軟件中進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)劃，并有可能轉(zhuǎn)移到種植領(lǐng)域[9]。是各種應(yīng)用于口腔的輔助設(shè)計(jì)軟件相繼問(wèn)世，比如數(shù)字化靜、動(dòng)態(tài)導(dǎo)板在種植領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。

1.2 數(shù)字化種植導(dǎo)板在口腔的運(yùn)用

數(shù)字化種植導(dǎo)板（digital implant surgery template）是根據(jù)擬種植位點(diǎn)的解剖條件和術(shù)前種植體設(shè)計(jì)方案并利用快速成型技術(shù)制作的輔助導(dǎo)板，可以用來(lái)進(jìn)行種植體的虛擬設(shè)計(jì)。關(guān)于數(shù)字化種植導(dǎo)板精確性不少科研人員已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究。Skjerven[10]等研究結(jié)果顯示，種植體角度誤差為（3.85±1.83）°，頸部誤差為（1.05±0.59）mm，根尖部誤差為（1.63±1.05）mm。Zhou WJ[11]等有關(guān)數(shù)字化外科導(dǎo)板精確性的一項(xiàng)Meta分析顯示，種角度偏差為（4.10±0.12）°，植體頸部誤差為（1.25±0.03）mm，根尖部誤差為（1.57±0.04）mm，認(rèn)為CBCT結(jié)合輔助軟件可以精確轉(zhuǎn)移術(shù)前設(shè)計(jì)方案，可以避開對(duì)重要解剖部位的損傷，規(guī)避及降低種植風(fēng)險(xiǎn)。盡管數(shù)字化種植導(dǎo)板具有高精度、操作簡(jiǎn)單、重復(fù)性好、可視化的優(yōu)勢(shì)，但醫(yī)生豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)和的全面培訓(xùn)是達(dá)到精準(zhǔn)滿意效果的重要前提。因?yàn)樵鴪?bào)道過(guò)在種植導(dǎo)板引導(dǎo)下植入種植體過(guò)程中曾出現(xiàn)過(guò)手術(shù)意外，這提示我們：利用導(dǎo)板指導(dǎo)種植手術(shù)對(duì)種植修復(fù)醫(yī)生的臨床水準(zhǔn)要求很高[12]。導(dǎo)航引導(dǎo)種植過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)如下的并發(fā)癥：修復(fù)體大小不合適、修復(fù)體折斷、導(dǎo)板斷裂、修復(fù)螺釘松動(dòng)脫落、額外植骨的需要。追根溯源來(lái)自以下幾方面的誤差：三維重建過(guò)程中受CBCT圖像質(zhì)量的影響產(chǎn)生的誤差、導(dǎo)板制作中受加工機(jī)器精度影響出現(xiàn)的誤差；導(dǎo)板戴入時(shí)因沒(méi)有就位發(fā)生移動(dòng)產(chǎn)生的誤差；配準(zhǔn)比較時(shí)測(cè)量誤差。從最初的方案設(shè)計(jì)到結(jié)束種植手術(shù)的每一個(gè)流程都將影響導(dǎo)板的精確性[13]。這表明臨床醫(yī)生應(yīng)掌握種植導(dǎo)板的應(yīng)用中誤差來(lái)源，從而減小誤差，這需要臨床醫(yī)生具有相當(dāng)高的專業(yè)水平。

1.3 動(dòng)態(tài)引導(dǎo)手術(shù)在口腔的運(yùn)用

動(dòng)態(tài)引導(dǎo)手術(shù)又稱動(dòng)態(tài)導(dǎo)航，可以在利用計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)手術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)完成術(shù)中對(duì)器械的精確定位，通過(guò)配準(zhǔn)釘?shù)呐錅?zhǔn)實(shí)現(xiàn)真實(shí)坐標(biāo)與虛擬坐標(biāo)的對(duì)比，從而實(shí)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程的可視化，并實(shí)時(shí)追蹤定位、及時(shí)調(diào)整種植的角度及路徑甚至手術(shù)方案。動(dòng)態(tài)導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn):實(shí)時(shí)反饋操作過(guò)程、簡(jiǎn)單的數(shù)字工作程序、手術(shù)全程追蹤可視化[14]。Jorba-García[15]通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較傳統(tǒng)徒手法和動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)植入種植體的準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)可以更準(zhǔn)確地植入植體，并且顯著減少它們的偏差。特別是術(shù)中隨時(shí)調(diào)整手術(shù)方案的能力是動(dòng)態(tài)導(dǎo)航的特有優(yōu)點(diǎn)，此外由于手術(shù)器械短小輕巧，適用于口腔靠后的部位和開口度較小的患者；而且，臨床醫(yī)生可以通過(guò)顯示器進(jìn)行可視化操作，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)術(shù)區(qū)情況，能夠調(diào)整到良好的手術(shù)姿勢(shì)。目前動(dòng)態(tài)導(dǎo)航也存在一些問(wèn)題：（1）術(shù)前配準(zhǔn)、調(diào)試耗時(shí)。Stefanelli等[16]的回顧性分析提示種植醫(yī)生技術(shù)水平的提升可以動(dòng)促進(jìn)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航手術(shù)的精準(zhǔn)度。缺點(diǎn)：動(dòng)態(tài)引導(dǎo)手術(shù)同樣也存在誤差，其準(zhǔn)確度受所有操作程序的共同影響，其中配準(zhǔn)精度一直都是研究的難點(diǎn)。（2）計(jì)算機(jī)引導(dǎo)的種植體植入術(shù)可能是精確的，但偶爾引起的明顯的偏移必須得到臨床醫(yī)生的關(guān)注；（3）導(dǎo)航儀器價(jià)格昂貴，基本只能在有這種大型儀器的種植中心才能實(shí)施，限制了該方法的廣泛應(yīng)用。

2 展望

種植成功的標(biāo)準(zhǔn)不僅要求種植手術(shù)功能的恢復(fù)，還要滿足患者的美觀要求，數(shù)字化導(dǎo)板在前牙種植區(qū)因其明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而獲得廣闊的應(yīng)用前景。動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)的配準(zhǔn)精度一直都是科研人員致力于解決的問(wèn)題，但目前關(guān)于動(dòng)態(tài)導(dǎo)航的體外研究相對(duì)較少，進(jìn)一步探索是很必要的。