全程导板辅助无牙颌种植的精度研究

高洁 马康傑 姜雅萍 李欣 邓婧 赵保东

(青岛大学附属医院口腔种植科，青岛大学口腔医学院，青岛市口腔数字医学与3D打印工程实验室，山东 青岛 266003)

无牙颌种植固定修复能明显改善病人的生活质量。但无牙颌病人的颌骨骨量往往不足，所需种植体数量较多，对种植体植入位置要求高[1]。最佳的种植体三维植入位置对于种植体的长期成功和维持口腔卫生至关重要，有助于在功能和美观等方面实现良好的修复效果[2-4]。近年来，计算机辅助种植技术在口腔领域迅速发展，利用计算机技术根据骨质、骨量、重要的解剖结构以及修复体的功能和美学要求在手术前进行虚拟种植体位置规划[5]，同时通过3D打印技术制成数字化导板引导医生进行种植窝的制备及种植体的植入，从而可获得较好的种植体三维植入位置[6]。然而，术后种植体实际植入位置可能偏离术前种植体虚拟植入位置，原因可能为：病人颌面部的锥形束计算机断层扫描(CBCT)结果与实际解剖结构之间存在偏差、手术导板的制作环节存在一定的偏差及导板在操作过程中就位时出现偏差等[7-8]。数字化种植导板分为全程导板和半程导板。全程导板对窝洞的制备和种植体的植入均有引导作用。而半程导板仅在窝洞制备的前半段使用，窝洞制备的后半程及种植体的植入由医生凭“自由手”继续完成[9-10]。本研究选取我院口腔种植中心的无牙颌病人14例，在全程导板的引导下进行种植手术，同时对该技术的精度进行评估与分析，以期在临床上为全程导板的设计和种植体种植精度的提高提供参考。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取我院2019年10月—2020年12月拟采用Straumann全程导板引导无牙颌种植的病人14例，男7例，女7例；年龄41～72岁，平均56岁。病人身体健康状况均良好，无手术禁忌证，术前均签署患者知情同意书。

1.2 全程导板的制作

术前病人进行颌面部CBCT，制取口腔石膏模型，用面弓转移颌位关系，在石膏模型上排牙并制作诊断蜡型。在病人旧义齿基托或者诊断蜡型上制作多个放射线阻射点作为放射性义齿(图1A)。以CBCT技术扫描配戴放射性义齿的病人的颌面部和单独的放射性义齿(双扫描技术)，再利用显影点影像重合技术将两者重合，将影像信息导入coDiagnostiX软件，由一名具有丰富口腔种植经验的口腔执业医生为所有病人设计种植体虚拟植入三维位置及种植修复方案(图1B、C)，进而使用CAD/CAM技术进行全程导板的设计和3D打印，制成导板后消毒备用(图1D)。

1.3 手术过程

常规消毒、铺巾，使用咬合记录硅橡胶引导全程导板就位(图2A、B)后于固位孔处进行局部麻醉(图2C)，将全程导板用固位钉固定(图2D)后应用配套种植导板工具逐级备洞(图2E)，植入4～6枚种植体(图2F)，将黏膜复位缝合。术后进行颌面部CBCT，然后进行口腔卫生宣教，嘱病人口服头孢地尼和奥硝唑5 d以及止痛药物(路盖克)。

A：放射性义齿，B、C：术前模拟植入种植体，D：数字化导板图1 全程导板的制作

A：术前口内照，B：咬合记录硅橡胶指引导板就位，C：固位孔局部麻醉，D：固位钉固定种植导板，E：种植导板引导下按序备洞，F：植入种植体图2 手术过程

1.4 精度分析

将术前种植体虚拟植入图像和术后颌面部CBCT图像导入到coDiagnostiX软件进行配准重叠(3A)，图中红线是术后种植体植入位置，图中蓝线是术前种植体虚拟植入位置，以毫米(mm)为单位测量术前种植体虚拟植入位置与术后植入位置之间的偏差值，包括种植体顶部中心偏差、种植体根尖部中心偏差、种植体植入深度偏差，并以度为单位测量种植体中心轴线角度偏差(图3B)。所有测量均由进行术前设计种植体虚拟植入位置的同一位医师执行。

1.5 统计学方法

2 结 果

植入的78枚种植体中，上颌种植体36枚，下颌种植体42枚。术前种植体虚拟植入位置与术后植入位置间的总体偏差如下：种植体中心轴线角度偏差为3.56°±1.76°，种植体顶部中心偏差为(1.23±0.60)mm，种植体根尖部中心偏差为(1.51±0.59)mm，种植体植入深度偏差为(0.37±0.94)mm。上颌种植体比下颌种植体的顶部中心偏差值大，差异具有统计学意义(t=2.18，P<0.05)；而根尖部、深度和角度方面偏差值的差异均无统计学意义(P>0.05)。上颌种植体与下颌种植体各部位的偏差值结果见表1。

A：术前种植体虚拟植入位置与术后植入位置配准重叠图，B：种植体精度评估参数示意图图3 全程导板引导下的种植体精度分析

表1 上颌种植体与下颌种植体各部位的偏差值

3 讨 论

计算机辅助的数字化口腔种植技术是口腔种植学的发展方向，要广泛应用于临床，需要大量临床试验来验证其精度。术前种植体虚拟植入位置与术后植入位置之间必然存在偏差，偏差的大小是评价该技术精度的关键[11]。本试验在Straumann全程导板的引导下进行无牙颌种植，采用coDiagnostiX软件进行精度分析，发现种植体中心轴线角度偏差为3.56°±1.76°，种植体顶部中心偏差为(1.23±0.60)mm，种植体根尖部中心偏差则为(1.51±0.59)mm，种植体植入深度偏差为(0.37±0.94)mm。另外KIVOVICS等[12]利用coDiagnostiX软件对黏膜支持式半程导板引导下的种植体进行种植精度分析发现，种植体中心轴线角度偏差为6.544°±5.393°，种植体顶部中心偏差为(1.987±0.705)mm，种植体根尖部中心偏差为(1.954±0.685)mm。赖海燕[13]对半程导板引导下的无牙颌种植精度分析发现，种植体中心轴线角度偏差为4.60°±3.80°，种植体顶部中心偏差为(1.45±0.92)mm，种植体根尖部中心偏差为(1.81±1.04)mm。经对比，本研究中全程导板引导下的种植体种植精度高于国内外文献中半程导板引导下的种植体种植精度。这是因为全程导板对窝洞的制备以及种植体的植入的全过程均有引导作用，而半程导板仅对前半程窝洞的制备有引导作用，后半程窝洞的制备及种植体的植入是由医生凭“自由手”完成，在这个过程中难免会产生一些人为偏差[9-10]。特别是在骨密度不均的颌骨上扩孔时，方向容易向骨密度小的方向偏移，从而远离预先设计的扩孔方向[4，14-15]。

YOUNES等[16]对全程导板引导下的种植体进行种植精度分析发现，种植体中心轴线角度偏差为2.30°±0.92°，种植体顶部中心偏差为(0.73±0.10)mm，种植体根尖部中心偏差为(0.97±0.19)mm，种植体植入深度偏差为(0.43±0.09)mm。通过对比发现本研究中全程导板引导下的种植体种植精度略低。因为本研究纳入的研究对象为无牙颌病人，故使用的Straumann全程导板是黏膜支持式导板。口腔黏膜组织具有可让性，导板组织面和口腔黏膜之间不完全匹配，局部浸润麻醉造成黏膜肿胀变形，以上情况均可能导致导板就位不准确，从而出现偏差[2,17-18]。为了减少这种偏差，本研究在术前制作放射性义齿时使用压力式印模，在术中用咬合记录硅橡胶帮助导板精确就位后仅在固位孔处注入少量必兰(阿替卡因肾上腺素注射液)麻醉药，然后植入尽量分散的固位钉使导板固位稳定。研究表明，行CBCT时病人的移动、CBCT中的金属伪影、CBCT三维重建中阈值的设置、石膏模型与CBCT数据的匹配情况等因素影响均能导致种植体植入位置出现偏差。医生在对病人行CBCT前叮嘱病人不要移动并提高CBCT三维重建中的阈值可以减少偏差的产生[19-21]。在导板加工环节当中也会产生少量误差，KANG等[22]研究发现该误差在0.1～0.2 mm间。SCHNEIDER等[23]研究发现，当全程导板的引导孔直径较小时，种植体的水平向偏差较小。医生在设计全程导板时可以通过减小引导孔直径来减少这种偏差。医生的经验不足可能导致钻针未到达指定深度，进而造成种植体植入深度的偏差[24-25]。因为引导孔的直径略大于相应的扩孔钻和种植体的直径，所以经验不足的医生在术中可能使扩孔钻备洞的方向与引导孔的轴向之间出现少量的偏差[26]。医生需要积累临床经验来减少这种偏差。

本研究中，上颌种植体比下颌种植体的顶部中心偏差大，且差异有统计学意义，与LIN等[27]以及CRISTACHE等[28]的研究结果一致。另外ZHOU等[8]研究显示，上颌种植体比下颌种植体中心轴线角度的偏差值大。有研究表明骨密度与导板引导下的种植体种植精度呈正相关[12]。因此上颌种植体比下颌种植体偏差大的原因可能是上颌骨的骨密度比下颌小。由于上颌前牙区唇侧骨板比腭侧骨板薄，所以上颌前牙区的种植体较下颌种植体更加容易发生唇侧偏移，从而偏离了术前种植体虚拟植入位置[2]。

综上所述，本研究发现的偏差范围可以为种植体术前植入位置的设计提供参考，以避开重要的解剖结构来减少手术风险。在临床上，医生应尽量减少导致偏差的因素以获得更好的种植体三维植入位置，从而使种植义齿的功能与美观效果更好。