吳秦，白石柱

1.商丘醫(yī)學高等?？茖W校 口腔醫(yī)學院，河南 商丘 476000；2.第四軍醫(yī)大學 口腔醫(yī)學院 數(shù)字化口腔醫(yī)學中心 軍事口腔醫(yī)學國家重點實驗室 口腔疾病國家臨床醫(yī)學研究中心 陜西省口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心，陜西 西安 710032

引言

隨著口腔醫(yī)療技術的發(fā)展，應用種植技術修復缺失牙已成為一種臨床常規(guī)治療手段，該項技術的難點之一是如何通過外科手術在不損傷術區(qū)毗鄰重要解剖結構的前提下準確將種植體植入到患者頜骨內(nèi)的預設位置上，研究表明，種植手術導板技術能有效解決這一難題[1]。與“自由手”種植術相比，該技術可以提高種植手術的準確性[2]，同時縮短手術時間、減少手術創(chuàng)傷、實現(xiàn)術后即刻修復[3]，但該技術包括頜骨和牙列三維數(shù)據(jù)采集、種植體位置設計、種植導板制作、種植手術實操等步驟，每個步驟中誤差的疊加會最終導致種植體的實際位置與預設位置間出現(xiàn)偏差[4]，該偏差稱為種植導板的引導精度，通常以種植體肩部線性偏差、種植體尖點的線性偏移、種植體長軸的角度偏差等參數(shù)來衡量?；诖耍疚闹荚谕ㄟ^梳理相關文獻，對影響種植導板引導精度的因素進行綜述，以期為相關領域的研究提供參考依據(jù)。

1 術區(qū)影像資料

術區(qū)影像資料是種植導板設計的基礎，其質量直接影響后期種植導板的精度。與多層螺旋CT相比，錐形束CT（Cone-Beam Computed Tomography，CBCT）具有放射劑量小、成像精度高、費用低等特點，目前被廣泛應用于口腔醫(yī)學領域，并已成為在種植術前獲取術區(qū)硬組織三維信息用以指導種植導板設計的主要檢查手段[5]，但CBCT影像與實際測量值之間存在0.04～0.68 mm的偏差[6]，偏差的產(chǎn)生除受CBCT成像系統(tǒng)本身軟硬件配置影響外，還受拍攝時所選參數(shù)影響，小的體素尺寸和掃描視野會增加圖像的空間分辨率，進而提高圖像準確性[7]，但減小體素尺寸會導致輻射劑量增加，不利于患者身體健康[8]；另外，檢查期間由于患者運動或口內(nèi)金屬修復體產(chǎn)生的偽影掩蓋檢查區(qū)域解剖結構的影像形態(tài)，致使牙槽骨與其他組織間的解剖邊界難以準確識別[1,9]。上述因素造成CBCT影像失準，進而影響以CBCT影像生成的三維模型為基礎制作的種植導板的精度[10]。目前，在CBCT成像中，尚無減少種植體周偽影的方法，這也是術后采用CBCT影像評估導板引導精度時產(chǎn)生偏差的根本原因之一[11]。由于CBCT具有電離輻射，多次重復拍攝可能會增加甲狀腺癌和腦膜瘤的發(fā)生風險[12]，鑒于此，Hilgenfeld等[13]和Nakamura等[14]研究了基于牙科MRI獲取的口頜三維影像數(shù)據(jù)進行種植規(guī)劃和導板設計的方法，結果表明，這種方案與基于CBCT影像設計的種植導板間的精度無統(tǒng)計學差異；Flügge等[15]也認為，基于牙科MRI圖像設計的種植導板可以滿足臨床要求，但還需進一步臨床研究以確定其精度。

2 種植導板的類型及制造方法

2.1 種植導板的類型

按照不同支持方式，導板可分為牙支持式導板、黏膜支持式導板、骨支持式導板以及牙-黏膜混合支持式導板[16-17]，研究發(fā)現(xiàn)，不同支持形式的導板間精度存在差異，其中牙支持式導板精度最高[18]，而骨支持式導板精度最低[19]，出現(xiàn)這種情況的原因如下，一方面骨支持式導板在口內(nèi)就位時會受到一些軟組織的影響，無法完全就位于預定位置[21]；另一方面這類導板在術中引導鉆孔時還經(jīng)常會發(fā)生移動[20]。然而也有研究認為，與牙齒和黏膜支持的導板相比，骨支持式導板的精度更高，可能的原因是，與其他2種形式的導板相比，骨支持式導板中引導管距離骨面的距離更近[22]。

2.2 導板的制造方法

導板制造過程中產(chǎn)生的偏差可能導致其引導的種植手術出現(xiàn)偏差，進而使種植體實際位置偏離規(guī)劃位置。對熱塑成型和3D打印2種方法制備的導板進行體外比較的研究表明，兩者間的精度存在顯著差異，但均在臨床可接受的范圍內(nèi)[23]。Kemen等[24]研究證明，3D打印導板的精度比一種在實驗室基于物理標記將虛擬規(guī)劃轉換至現(xiàn)實的方法所制造出的導板的精度更高；Henprasert等[25]研究表明，分別由銑削和3D打印制造的牙支持式導板間精度無統(tǒng)計學差異，但相比于銑削制造，3D打印具有材料浪費少、制作時間少，即具有降低成本提高效益的優(yōu)勢；Kessler等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在游離端缺牙情況下，銑削和3D打印制造的牙-黏膜混合支持式導板的精度間存在差異，以銑削法為優(yōu)；Sun等[27]研究認為，對于單牙種植，熔融沉積技術（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）制造的導板與3D打印導板精度相似；Pieralli等[28]也證明，分別由FDM與立體光刻技術（Stereolithography，SLA）制造的導板精度相似。

2.3 導板的固有偏差

由種植導板各構件之間以及和鉆針間的機械配位公差所引起的種植導板的引導偏差即種植導板的固有偏差。種植導板一般由定位板（與組織接觸起固位和穩(wěn)定作用）、套筒（嵌入定位板中）和引導管（插入套筒中引導鉆針方向并限定鉆深）3個構件組成。為使各構件順利組裝到位，并保證鉆針能在引導管內(nèi)旋轉順暢，需要在它們之間預留公差，即套筒內(nèi)徑略大于引導管外徑，引導管內(nèi)徑略大于鉆針外徑，但這些公差的存在會削弱導板對鉆針的限制作用，導致鉆針擺動，引發(fā)偏差[22]。研究證明，引導管高度為5 mm時，導管和鉆針間直徑差0.1 mm，會導致1 mm的精度偏差[29]，這種偏差可隨公差的減小而顯著減小，但不可避免[30]。Laederach等[31]在體外實驗中評估了4種不同導板系統(tǒng)的精度，結果顯示，軸向角度偏差0°～5.64°，尖端偏差0.01～3.2 mm，肩部偏差0.01～1.60 mm，并認為影響導板精度的因素與所用的工具系統(tǒng)無關，而與導管和鉆針間公差有關，公差越大偏差越大。此外，Koop等[32]研究發(fā)現(xiàn)，套筒距離牙槽脊頂?shù)木嚯x越大偏差越大，套筒直徑增加0.1 mm，套筒距離骨面的距離為3 mm和5 mm，鉆孔冠根方的線性偏差及角度偏差變化均較小，而當套筒到骨面的距離變?yōu)? mm和9 mm時，套筒直徑增加0.1 mm，偏差顯著增大。Kholy等[33]進行的體外研究表明，在其他參數(shù)不變的情況下，引導管在套筒外的高度從1 mm增加至3 mm可顯著減小導板的角度和線性偏差。

3 術中影響導板精度的因素

3.1 種植導板的穩(wěn)定和就位

種植導板在口內(nèi)能夠就位于術前規(guī)劃位置并具有良好的穩(wěn)定性，是保證手術安全、精準的前提，且導板的穩(wěn)定性和就位情況對手術精度有重要的影響。如D’Haese等[34]指出，導板引導的上頜無牙頜種植手術的偏差很大程度上來源于導板的就位狀況不理想，因此為了改善無牙頜上導板的就位，導板在術中通過咬合記錄就位于頜骨上后，需用至少3顆微螺釘將其錨定在頜骨上[35]。Tahmaseb等[36]建議，在無牙頜種植術中使用微種植體支持導板，可以提高手術的精度。黏膜厚度也是影響導板引導無牙頜種植手術精度的重要因素之一，黏膜厚度越厚導板引導的手術精度越低[37]，局麻手術造成的黏膜腫脹也會影響導板的就位，從而造成精度下降[38-39]。Pettersson等[40]認為，導板引導的無牙頜種植手術的精度低于導板引導的牙列缺損的種植手術，原因主要是前者缺少剛性結構（牙）的支持致使導板無法實現(xiàn)準確就位。一項對影響導板穩(wěn)定性因素的研究發(fā)現(xiàn)，導板的穩(wěn)定性與支持牙數(shù)有關，余留牙越少，導板穩(wěn)定性越差、精度越差[41]。Kholy等[42]研究表明，由4顆牙支持的導板的引導精度與全牙弓支持導板的精度相同，而2顆牙支持的導板的偏差明顯偏高。

3.2 術區(qū)位置

使用導板引導手術時，術區(qū)的位置差異也會對導板精度產(chǎn)生影響。一項Meta分析[43]研究顯示，導板引導的分別植入上頜骨和下頜骨的種植體的角度偏差間存在統(tǒng)計學差異，而冠、根方的線性偏差間無統(tǒng)計學意義。Vercruyssen等[44]研究發(fā)現(xiàn)，導板引導的手術在上頜的偏差小于下頜，在上頜后部和左側的偏差較前部和右側高，潛在的原因是下頜骨的支持面積小于上頜骨，致使導板在下頜的穩(wěn)定性不如上頜，而Cristache等[4]研究了導板引導手術植入的65顆種植體（上頜33顆，下頜骨32顆）的精度后發(fā)現(xiàn)，下頜精度優(yōu)于上頜，這與Sun等[45]的研究結果一致。Vasak等[46]也發(fā)現(xiàn)，下頜導板引導手術的偏差較小，并且下頜前部種植體的準確度最高，下頜后部種植體次之，上頜后部種植體準確度最低，Tallarico等[47]也觀察到，前牙種植體比后牙種植體具有更高的準確度。這種差異主要受開口度和視野的影響，F(xiàn)ang等[48]指出，使用導板引導后牙種植時，操作會受開口度和頰部軟組織影響，使后牙手術的精度不如前牙。然而Naziri等[49]在分析了導板引導手術植入的246顆種植體（上頜98顆，下頜138顆）的情況后發(fā)現(xiàn)，在植入部位之間精度無統(tǒng)計學差異。此外，Derksen等[50]研究表明，術區(qū)缺牙5～6顆的情況比缺牙超過7顆時的導板精度高，導板引導下植入在游離端遠中的種植體的精度低于植入在近中的。

3.3 術區(qū)骨密度

研究表明，術區(qū)骨密度差異也是影響導板精度的潛在因素之一。Cassetta等[51]發(fā)現(xiàn)導板引導的手術在骨密度低的位點實際植入比規(guī)劃的深，而骨密度高的位點實際植入比規(guī)劃的淺，此外，Cassetta等[22]的另一項研究表明，角度偏差與骨密度呈現(xiàn)線性相關，這是因為骨密度越高，發(fā)生在鉆孔起始階段的角度偏差越難被糾正，骨密度高也容易使鉆針和導管間產(chǎn)生更大的摩擦力，致使導板發(fā)生旋轉。Derksen等[50]也認為，術區(qū)骨密度高會產(chǎn)生更大的角度偏差，而Ozan等[52]研究發(fā)現(xiàn)，骨密度低會導致更大的角度偏差，認為這可能與用“自由手”的方式旋入種植體有關。

3.4 種植體長度

種植體位于骨內(nèi)的長度越長表明可以獲得的骨結合面積更大，產(chǎn)生更好的穩(wěn)定性。然而，王慶福等[53]研究表明，在引導管高度為5 mm的條件下，導板引導下植入長14 mm的種植體的尖端偏差顯著高于8 mm及10 mm的種植體。同樣Kholy等[33]研究表明，長度分別為14、16、18 mm的種植體在用種植導板引導植入時，偏差依次增大，并有統(tǒng)計學意義，且隨著種植體長度的增加，根方出現(xiàn)了更明顯的偏差，這是因為種植體長度越長，手術時需要更大的開口度，若開口度不足，引起鉆針偏斜，使實際鉆進路徑與預定鉆孔路徑產(chǎn)生角度偏差，由幾何原理可知，在角度偏差相同的情況下，種植體越長根尖部偏移的距離越大[3]。

3.5 術者的手術經(jīng)驗

在臨床手術中，種植導板準確就位是基本前提，同時導板引導鉆孔手術時還需保證導板不變形、無移動。這就意味著，具有更多臨床經(jīng)驗熟悉手術操作技巧的術者在術中可能會更好地對以上情況進行感知和判斷，防止手術偏差。一項體外研究發(fā)現(xiàn)[54]，經(jīng)驗較少的術者植入的種植體在垂直方向的偏差是經(jīng)驗豐富者的2倍。Cassetta等[55]研究表明，在使用導板的前提下，經(jīng)驗較少的術者植入的種植體在尖端和肩部的偏差也均大于經(jīng)驗豐富的術者。Marei等[56]開展的臨床研究也顯示，術者的經(jīng)驗會影響使用導板的準確性，使用導板引導手術并不能完全補償術者經(jīng)驗不足而造成的偏差。因此，要保證導板引導種植手術的精度，經(jīng)驗和手術技巧仍是一個重要的前提。

4 總結

數(shù)字化種植導板技術是以3D成像技術為基礎、貫徹以修復為導向的理念，并可實現(xiàn)微創(chuàng)美學修復的一種數(shù)字化技術產(chǎn)物，是當前種植修復領域研究的熱點。種植導板的引導精度直接決定了其有效性，本文總結了影響導板引導種植手術的相關因素，這些因素存在于導板設計至使用的各個環(huán)節(jié)中，了解影響其引導精度的相關因素，可進一步提升臨床醫(yī)生對這一技術的認知，術前預估偏差利于術中采取合適措施自覺規(guī)避風險，從而提高導板引導種植的精度，最終實現(xiàn)對缺失牙精準、安全的重建。