動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)中植入位點(diǎn)骨質(zhì)量對(duì)種植精度的影響

王 磊， 伍穎穎， 滿 毅

（口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)中心，四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院口腔種植科，四川 成都 610041）

種植義齒憑借其不損傷患者天然牙且能較好 地重建患者缺失牙列的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)， 近年來(lái)發(fā)展迅速。 而正確的種植體位置和軸向是種植義齒實(shí)現(xiàn)良好的美學(xué)效果及健康功能的前提。 不當(dāng)?shù)姆N植體位置往往會(huì)帶來(lái)影響功能或美學(xué)效果的并發(fā)癥，嚴(yán)重時(shí)甚至需要移除種植體[1-2]。 種植成功的關(guān)鍵因素包括在有限的骨量中合理擺放種植體，避開(kāi)重要的解剖結(jié)構(gòu)并獲得良好的咬合力傳遞。 想要把握這些關(guān)鍵因素，首先需要進(jìn)行詳細(xì)的種植術(shù)前設(shè)計(jì)。 在文獻(xiàn)報(bào)道中，錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）在口腔領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用[3-4]，由于其具有很高的圖像清晰度，以及可沿任一軸向進(jìn)行閱片等優(yōu)點(diǎn)，成為了種植術(shù)前的必要步驟[1,5-8]。 目前， 許多軟件都已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)在三維CT 成像中虛擬擺放修復(fù)體，之后按照理想的修復(fù)體位置來(lái)設(shè)計(jì)種植體的三維位置。 設(shè)計(jì)好理想的種植體三維位置后，通常可選用動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)或者導(dǎo)板技術(shù)將術(shù)前設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到解剖術(shù)區(qū)[9-11]。

導(dǎo)板技術(shù)通過(guò)控制種植鉆針的方向及深度來(lái)實(shí)現(xiàn)種植體的精準(zhǔn)植入。 但是導(dǎo)板技術(shù)同樣存在缺點(diǎn)：導(dǎo)板就位后會(huì)遮擋視線；影響冷卻水入路，造成局部產(chǎn)熱過(guò)多的情況[8,12-13]。 此外，導(dǎo)板技術(shù)對(duì)開(kāi)口度的要求較高，部分患者在后牙區(qū)使用導(dǎo)板時(shí)不易安放鉆針。 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)利用運(yùn)動(dòng)追蹤技術(shù)實(shí)時(shí)定位種植手機(jī)和頜骨術(shù)區(qū)，并將三維位置實(shí)時(shí)傳遞至顯示器上（圖1）[1,7]。 術(shù)者通過(guò)查看顯示器上的鉆針位置和方向來(lái)調(diào)整鉆針，最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)術(shù)前設(shè)計(jì)的目的[1]。 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)具有良好的臨床視覺(jué)，無(wú)論是術(shù)區(qū)的直接視野， 或者是顯示器所顯示的間接視野，均可使術(shù)者可以準(zhǔn)確觀察到鉆針和患者頜骨影像的實(shí)時(shí)相對(duì)位置[14]。同時(shí)，導(dǎo)航技術(shù)對(duì)張口度沒(méi)有額外要求[9]。

圖1 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航設(shè)備的原理示意圖Figure 1 Schematic diagram of the dynamic navigation device

此前已有研究報(bào)道了不同的骨密度會(huì)對(duì)導(dǎo)板技術(shù)的種植精度產(chǎn)生影響，并得出了低密度骨質(zhì)容易產(chǎn)生更大種植偏差的結(jié)論[15-17]。 此外，Bishop 等[18]的研究也報(bào)道了當(dāng)鉆針與模型成10°和20°的角度預(yù)備時(shí)，容易出現(xiàn)鉆針的滑動(dòng)。 通過(guò)對(duì)以往文獻(xiàn)的檢索，發(fā)現(xiàn)目前還沒(méi)有關(guān)于頜骨密度及頜骨形態(tài)是否會(huì)影響動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)術(shù)后精度的相關(guān)研究。 本文目的是探究頜骨密度及頜骨形態(tài)對(duì)導(dǎo)航技術(shù)下種植精度的影響。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

本研究對(duì)2017—2021 年通過(guò)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行種植的患者進(jìn)行回顧分析。 共納入42 例患者，合計(jì)47 顆種植體， 包括40 顆上頜前牙區(qū)種植體、7 顆上頜前磨牙區(qū)種植體。 其中男性17 例、女性25 例，年齡為18~63 歲，平均年齡（33.49±11.08）歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①種植位點(diǎn)骨皮質(zhì)完整；②年齡>18 周歲；③有足夠的骨量進(jìn)行種植手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①骨質(zhì)疏松；②近期有雙膦酸鹽藥物的服用史；③近期存在激素類(lèi)藥物服用史；④存在嚴(yán)重未控制的系統(tǒng)性疾?。虎莘N植位點(diǎn)處曾行骨增量手術(shù)。

1.2 治療流程

①術(shù)前使用聚醚印模材料將U 型管固定在缺牙區(qū)及周?chē)懒猩希?患者佩戴U 型管拍攝CBCT（Morita 公司，日本），同時(shí)以DICOM 格式保存醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)（圖2A—D）。 牙列缺失的患者則需要在術(shù)區(qū)同頜的頜骨植入小型配準(zhǔn)釘，術(shù)中利用配準(zhǔn)釘來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航配準(zhǔn)[14]。

②將獲取的DICOM 數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)航種植設(shè)計(jì)軟件口腔種植手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)2.4（蘇州迪凱爾醫(yī)療技術(shù)有限公司， 中國(guó)），首先進(jìn)行軸向的重新切割，之后再構(gòu)建全景片及標(biāo)注神經(jīng)管位置，隨后選擇虛擬的修復(fù)體和種植體，進(jìn)行術(shù)前的虛擬設(shè)計(jì)[19]（圖2E）。

③連接導(dǎo)航儀器，進(jìn)行標(biāo)定及配準(zhǔn)，調(diào)整手機(jī)軸向，保證手機(jī)上的識(shí)別元件可以被導(dǎo)航儀器識(shí)別到的同時(shí)不會(huì)與參考板互相遮擋；手機(jī)分別連接長(zhǎng)短識(shí)別球鉆與參考板進(jìn)行標(biāo)定，建立手機(jī)和參考板之間的坐標(biāo)系（圖2F）；將U 型管再次復(fù)位到患者口內(nèi)，檢查固定裝置的安放位置是否阻擋U 型管的取出；連接參考板和固定裝置（圖2G）；將固定裝置固定在患者同頜的對(duì)側(cè)牙列，使用短識(shí)別球鉆開(kāi)始配準(zhǔn)， 選擇6 個(gè)以上的配準(zhǔn)點(diǎn)之后進(jìn)行誤差分析，當(dāng)配準(zhǔn)誤差＜0.3 時(shí)表示配準(zhǔn)的精度可以繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)（圖2I）；配準(zhǔn)完成后取下U 型管；選擇特征性的解剖結(jié)構(gòu)驗(yàn)證鉆針識(shí)別位置是否準(zhǔn)確（圖2J）。

圖2 導(dǎo)航手術(shù)術(shù)前的準(zhǔn)備流程Figure 2 Preoperative preparation process of navigation surgery

④開(kāi)始外科手術(shù)部分，手術(shù)操作均由同一名經(jīng)驗(yàn)豐富的種植科醫(yī)生完成。 所有患者均采用浸潤(rùn)麻醉，并進(jìn)行翻瓣種植手術(shù)。

⑤術(shù)者通過(guò)顯示器上顯示的深度和軸向指示進(jìn)行引導(dǎo)下的鉆針預(yù)備及種植體的植入，此時(shí)助手需要輔助觀察口內(nèi)情況，遇到鄰牙阻擋種植手機(jī)或其他意外情況時(shí)提醒術(shù)者進(jìn)行調(diào)整（圖3）。

⑥完成手術(shù)后，患者再次進(jìn)行CBCT 檢查，并獲取DICOM 數(shù)據(jù)。

⑦將術(shù)前設(shè)計(jì)文件與術(shù)后CT 的DICOM 數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證。 將術(shù)前設(shè)計(jì)文件導(dǎo)入精度驗(yàn)證軟件digital-care（蘇州迪凱爾公司，中國(guó)）中，并將術(shù)后DICOM 數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件中，點(diǎn)選4 個(gè)特異性的解剖標(biāo)志點(diǎn)，如牙尖、骨嵴等進(jìn)行粗配準(zhǔn)。 粗配準(zhǔn)誤差小于0.3 的情況下進(jìn)行精配準(zhǔn)， 圈選4 處骨面進(jìn)行精配準(zhǔn)。 精配準(zhǔn)誤差小于0.1 的情況下，點(diǎn)選種植體，進(jìn)行術(shù)后的精度驗(yàn)證，記錄精度驗(yàn)證的結(jié)果用于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 所有數(shù)據(jù)均直接使用軟件自行給出的精度驗(yàn)證結(jié)果，不進(jìn)行任何手動(dòng)調(diào)節(jié)。

1.3 種植精度驗(yàn)證和骨密度、形態(tài)測(cè)量

1.3.1 種植精度驗(yàn)證 將術(shù)前設(shè)計(jì)和術(shù)后DICOM文件導(dǎo)入精度驗(yàn)證軟件 （種植術(shù)后精度驗(yàn)證系統(tǒng)2.4，蘇州迪凱爾醫(yī)療技術(shù)有限公司，中國(guó)）中，在軟件中匹配術(shù)前設(shè)計(jì)及術(shù)后影像，測(cè)量實(shí)際植入種植體和術(shù)前設(shè)計(jì)種植體頸部中心之間的線性偏差，記作種植體頸部偏差； 測(cè)量二者根尖位置的線性偏差，記作種植體根尖偏差；測(cè)量二者長(zhǎng)軸之間的角度偏差，記作種植體軸向偏差[16-17]。 詳見(jiàn)圖4。

圖4 術(shù)后精度驗(yàn)證的測(cè)量指標(biāo)Figure 4 Measurements of the postoperative deviation analysis

1.3.2 骨密度測(cè)量 隨后將DICOM 數(shù)據(jù)導(dǎo)入OsiriX lite 軟件（Pixmeo SARL 公司，瑞士）中進(jìn)行骨密度的測(cè)量[15,17]。 測(cè)量方法為框選種植體的所在區(qū)域，測(cè)量該區(qū)域的平均骨密度，單位為Hu，見(jiàn)圖5A。

1.3.3 種植體頸部骨寬度測(cè)量 在導(dǎo)航設(shè)計(jì)軟件中，將CT 截面旋轉(zhuǎn)至正矢狀面，測(cè)量種植體頸部位置的頜骨骨寬度[16-17]，見(jiàn)圖5B。

1.3.4 種植位點(diǎn)骨壁角度測(cè)量 同時(shí)測(cè)量CBCT 頰舌面上種植體長(zhǎng)軸與植入位點(diǎn)骨壁所成的交角角度。 測(cè)量方法如下：旋轉(zhuǎn)CT 至矢狀面，確定種植體長(zhǎng)軸為直線1（L1）；選擇種植體靠近骨壁斜坡一側(cè)的側(cè)邊并進(jìn)行延長(zhǎng)（此例中為腭側(cè)），延長(zhǎng)此線為直線2（L2）；L1 與骨壁的交點(diǎn)為A 點(diǎn)；L2 與骨壁的交點(diǎn)為B 點(diǎn)； 連接AB 兩點(diǎn)形成直線L3，L3 與L1 所成的角α 即為測(cè)量指標(biāo)， 角α 的取值范圍為0°~90°。 詳見(jiàn)圖5C。

圖5 CBCT 測(cè)量指標(biāo)Figure 5 CBCT images showing measurement parameters

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用IBM SPSS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 對(duì)骨密度、種植體頸部骨寬度、斜坡骨壁和種植體長(zhǎng)軸的交角等定量資料和種植偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行Spearman 相關(guān)分析及一元線性回歸分析。設(shè)定P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者信息及種植體信息

本研究合計(jì)納入42 例病例，其中包括17 例男性、25 例女性，患者年齡為18~63 歲，平均（33.49±11.08）歲。 所有牙位均為上頜前牙及上頜前磨牙。

在42 例納入者中共植入47 顆種植體。 種植體直徑為3.0~4.1 mm，長(zhǎng)度為10.0~14.0 mm，所有種植體均為骨水平種植體。 詳見(jiàn)表1。

表1 種植體基本情況Table 1 Basic information of implants

2.2 種植偏差分析

術(shù)后精度驗(yàn)證的結(jié)果顯示，平均種植體頸部偏差為（0.981±0.482） mm，95% CI（0.84, 1.12）；種植體根尖偏差為（1.187±0.579）mm，95%CI（1.02,1.36）；種植體軸向偏差為（3.420±2.002）°, 95% CI （2.83,4.00）。

2.3 相關(guān)指標(biāo)的比較結(jié)果

骨壁角度與種植體偏差的相關(guān)分析結(jié)果顯示，角度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=-0.298，P＜0.05）；頜骨密度與種植體偏差的相關(guān)分析結(jié)果顯示，頜骨密度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=-0.289，P＜0.05）；頜骨寬度與種植體偏差的相關(guān)分析結(jié)果顯示， 頜骨寬度和種植體偏差不具有相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。 詳見(jiàn)表2。

表2 相關(guān)分析結(jié)果Table 2 Correlation analysis results

2.4 一元線性回歸分析

對(duì)骨壁角度及種植體軸向偏差進(jìn)行一元線性回歸分析，結(jié)果顯示頜骨骨壁的角度與種植體軸向偏差成反比， 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （b=-0.030，P＜0.05）。 詳見(jiàn)圖6、表3。

表3 一元線性回歸分析Table 3 Univariate linear regression analysis

圖6 角度線性回歸散點(diǎn)圖Figure 6 Angle linear regression scatter plot

2.5 治療結(jié)果

所有種植體良好，未發(fā)現(xiàn)種植體松動(dòng)、術(shù)后感染、解剖結(jié)構(gòu)損傷等情況。 僅觀察到輕微的疼痛和腫脹。術(shù)中、術(shù)后均無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。所有患者對(duì)手術(shù)效果均表示滿意。 影像學(xué)復(fù)查結(jié)果顯示種植體周無(wú)明顯骨吸收。

3 討論

本研究的目的是探究骨密度與頜骨形態(tài)是否會(huì)影響導(dǎo)航下的種植精度。結(jié)果提示，骨密度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=-0.289，P＜0.05）；角度越小，種植體軸向偏差越大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=-0.298，P＜0.05）。 分析原因發(fā)現(xiàn)，由于斜坡型骨壁頰舌兩側(cè)的阻力不一，鉆針預(yù)備時(shí)存在滑向阻力較小一側(cè)的趨勢(shì)， 在即刻種植病例中，這一趨勢(shì)在拔牙窩腭側(cè)的骨斜坡上進(jìn)行種植窩洞預(yù)備時(shí)體現(xiàn)得更為明顯。 這提示我們?cè)诜N植設(shè)計(jì)時(shí)，遇到植入點(diǎn)與骨壁角度較小的情況下需要警惕鉆針的滑動(dòng)，手術(shù)時(shí)需要注意使用具有側(cè)向切割功能的鉆針先平整骨壁，完成定點(diǎn)后再進(jìn)行種植窩洞預(yù)備，此時(shí)由于鉆針進(jìn)入骨內(nèi)，頰舌側(cè)受力均勻，則不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的滑動(dòng)。

根據(jù)本研究所進(jìn)行的相關(guān)分析結(jié)果，在低骨密度的病例中，鉆針?biāo)艿降淖枇Ρ雀吖敲芏鹊牟±械?，鉆針沿斜坡出現(xiàn)的滑動(dòng)趨勢(shì)更加明顯，這也與多項(xiàng)關(guān)于導(dǎo)板種植精度和骨密度的研究結(jié)果相符合，即種植術(shù)區(qū)骨密度降低將帶來(lái)相對(duì)較大的種植偏差。 Bishop 等[18]的研究報(bào)道了鉆針與模型成角度預(yù)備時(shí)出現(xiàn)的誤差更大，這與本研究的結(jié)果較為符合。 而在骨密度低的種植位點(diǎn)中，這種鉆針的滑動(dòng)可能更加明顯，這與多篇研究所報(bào)道的低密度骨質(zhì)會(huì)增大導(dǎo)板種植偏差的結(jié)果相符合[15-17]。

此外，本研究同樣進(jìn)行了種植體頸部骨寬度與導(dǎo)航下的種植精度研究，結(jié)果提示種植體頸部骨寬度和導(dǎo)航下的種植精度不具有相關(guān)關(guān)系。 這一結(jié)果與此前Putra 等[16]的結(jié)論相符， 即種植體頸部骨寬度對(duì)于導(dǎo)航下的種植精度無(wú)明顯影響。

Aydemir 等[9]進(jìn)行了一項(xiàng)對(duì)照研究，患者雙側(cè)均需行種植治療， 隨機(jī)選擇一側(cè)進(jìn)行自由手種植，另一側(cè)使用導(dǎo)航技術(shù)種植，最終結(jié)果顯示，與自由手種植相比， 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)可以減小約0.7 mm 的線性偏差和5°的角度偏差，最終導(dǎo)航的精度為頸部偏差（0.72±0.26） mm、根尖偏差（0.69±0.36） mm、角度偏差 （5.33±1.63）°。 這與本研究所得結(jié)果較為接近。 1 篇meta 分析總結(jié)了10 篇關(guān)于動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)的臨床試驗(yàn)， 統(tǒng)計(jì)出在1 298 顆導(dǎo)航下種植的偏差數(shù)據(jù)， 結(jié)果顯示， 種植體頸部平臺(tái)位置線性偏差為1.02 mm，95% CI（0.83, 1.21）；種植體根尖位置線性偏差為1.33 mm，95% CI（0.98, 1.67）；種植體軸向角度偏差為3.59°，95% CI（2.09, 5.09）[8]，這也與本研究得出的結(jié)果較為符合。

在前牙區(qū)常會(huì)遇到種植窩洞定點(diǎn)處為斜坡型骨壁的病例， 即刻種植中更加無(wú)法避免這一問(wèn)題。為了避免牙位不同及剩余骨量差異對(duì)研究結(jié)果的影響，本研究均納入上頜前牙及前磨牙，除即刻種植病例需要植骨填充拔牙窩洞外，其余種植位點(diǎn)剩余骨量均能保證在不植骨的情況下完成種植體的植入。 從結(jié)果來(lái)看，低骨密度、小角度會(huì)增大種植體的軸向偏差，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。且據(jù)多項(xiàng)報(bào)道顯示，導(dǎo)板手術(shù)中也會(huì)遇到此類(lèi)問(wèn)題，即使是應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行種植，誤差也難以避免[9,15-16]。 種植醫(yī)生需要警惕解剖因素可能會(huì)帶來(lái)的誤差，并采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。 例如，在種植窩洞定點(diǎn)時(shí)先采用球鉆、側(cè)切鉆、牙槽嵴頂修整鉆等鉆針突破骨皮質(zhì)，預(yù)備深度約1.0~1.5 mm，具體深度根據(jù)種植體深埋骨下的距離進(jìn)行調(diào)整，盡量不超過(guò)種植體頸部平臺(tái)。 當(dāng)球鉆突破骨皮質(zhì)后再進(jìn)行擴(kuò)孔鉆的逐級(jí)預(yù)備。 在平整的牙槽嵴上預(yù)備窩洞，可在一定程度上改善由于骨斜坡造成的鉆針偏斜。 此外，在低密度的病例中，可以嘗試將實(shí)時(shí)導(dǎo)航顯示的錯(cuò)誤碰撞范圍減小，嚴(yán)格沿設(shè)計(jì)方向進(jìn)行預(yù)備，以此減小出現(xiàn)鉆針偏斜的可能。

與本研究不同的是，其他學(xué)者提出，高密度的骨阻力或使用長(zhǎng)種植體也可能造成誤差的增加[8]。Somogyi 等[20]在關(guān)于導(dǎo)航下種植精度的研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)航也具有高達(dá)11.94°的角度偏差；Aydemir等[9]報(bào)告的線性誤差也高達(dá)4.55 mm，角度偏差高達(dá)10.18°，這些提示導(dǎo)航技術(shù)依舊存在誤差。動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)為一個(gè)系統(tǒng)性的流程， 其中包括多個(gè)環(huán)節(jié)：術(shù)前CBCT 的拍攝、虛擬設(shè)計(jì)、標(biāo)定、配準(zhǔn)、醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)等，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能會(huì)造成一定的誤差。 無(wú)論在哪個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生誤差都將會(huì)影響導(dǎo)航種植的精度[20-21]。也有學(xué)者進(jìn)行了關(guān)于導(dǎo)航技術(shù)學(xué)習(xí)曲線的研究，初學(xué)者在進(jìn)行了數(shù)次模型上的導(dǎo)航操作過(guò)程后，統(tǒng)計(jì)了5 次種植后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在第5 次時(shí)可達(dá)到學(xué)習(xí)曲線的平臺(tái)區(qū)。 由此建議，對(duì)于導(dǎo)航的學(xué)習(xí)需要至少在模型上操作5 次以此達(dá)到初步掌握[1,5]。 為盡量減少由于醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)所帶來(lái)的誤差，本研究均由同一名資深的種植科醫(yī)生進(jìn)行操作。

綜上所述，導(dǎo)航技術(shù)具有較高的精度，能夠?qū)⑿g(shù)前的虛擬計(jì)劃較好地轉(zhuǎn)移到真實(shí)術(shù)區(qū)。 根據(jù)本研究的結(jié)果，動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)中，種植鉆針?lè)较蚝椭踩胛稽c(diǎn)骨壁越接近平行，種植體出現(xiàn)角度偏差的可能性越大，這可能與植入位點(diǎn)的骨斜坡造成的鉆針滑動(dòng)有關(guān)，將來(lái)需要更大的樣本量來(lái)分析這一問(wèn)題。