黏膜支持式导板在无牙颌种植中的研究进展*

范 凡 何东宁 田国兵

无牙颌是指整个牙弓上不存留任何天然牙或牙根，又称牙列缺失。龋病、牙周病、外伤及肿瘤等均可能导致牙列缺失。牙列缺失影响患者的肌肉、面容、发音、咀嚼等功能，且与全身健康存在相关性［1］。我国第四次口腔健康流行病学调查结果显示65～74岁人群组无牙颌患病率为4.5%［2］，随着全球人口老龄化趋势的发展，无牙颌患者数量将会随之增加。自20 世纪60年代，基于骨结合理论的现代口腔种植学的生物学基础建立后，口腔种植学得到了迅速发展，但传统种植手术仅拍摄X 线平片，无法从三维结构观察患者骨质骨量，手术风险大，可能损伤重要解剖结构［3］。1972年，Houndsfield等人［4］发明了计算机三维断层扫描技术（Computerized Tomography, CT)，使其成为检查患者口腔颌骨信息的理想检查技术。1987年，Edge［3］使用自凝塑料制作出第一个种植导板，这种压模式导板制作简单，从一定程度上指导了术中种植体的植入。此后，这类传统种植导板得到了许多改良，但仍然是在石膏模型上定位种植体植入方向，难以精确结合患者颌骨的三维信息［3］。直到1998年，Mozzo 等［5］将设备小，价格低廉，精确度高的锥形束 CT(Cone Beam Computed Tomography,CBCT）应用于口腔领域，极大的便利了患者颌骨三维数据的获取。20 世纪80年代，随着计算机辅助设计/制造（Computer Adided Design/Manfacturing, CAD/CAM）以及3D 打印技术在口腔领域的应用，结合CBCT 技术获取患者口腔信息，将术前种植方案精确转移到患者口腔中已经具备潜在的可行性［6］。因此，到20 世纪90年代末，数字化种植外科导板技术应运而生并迅速发展，成为辅助临床医生强有力的工具［7］。从植入的种植体三维位置准确度，术中术后并发症以及患者舒适度等方面比较，计算机辅助下的数字化引导种植手术比传统种植手术更具优势［8］。

1.数字化种植导板简介

数字化种植导板是通过数字化技术将患者上下颌软硬组织形貌和体积数据进行三维重建并指导医师术前设计合理的种植修复方案，而后生成的可视化数据模板。它的制作方法及流程［9］主要为：(a）术前准备：常规进行基于正确颌记录下的咬合重建并制取患者口内模型，进行分析、试排牙后为患者制作放射导板。(b）采集数据：包括CBCT 数据采集（患者佩戴放射导板后进行CBCT 扫描，必要时对带有放射导板的模型进行CBCT 扫描）和利用光学三维扫描仪对患者口内模型进行数字化扫描为其制定治疗方案，并根据治疗方案为患者制作临时修复体（诊断模型或过渡性义齿）；(c）处理数据：将数据导入数字化种植导板软件中进行三维重建后与数字化石膏模型进行配准；(d）计算机辅助模拟种植：在数字化种植导板软件中设计植体及修复体的最佳位置；(e）设计与制作手术导板：根据模拟种植修复结果设计固位钉及金属导向套筒位置并对导板信息进行修正，而后生成手术导板并打印。(f）导板引导下的种植手术［10］。

适用于无牙颌种植术的导板根据支持方式可分为黏膜支持式和骨支持式；根据引导方式可分为仅首钻引导的先锋导板、部分钻针引导的半程导板和所有钻针及种植体植入均引导的全程导板［11］。对于拔牙后即刻种植的无牙颌病例，可为患者制作二级导板：第一副导板预留部分牙，为余留牙与固位钉共同支持，进行固位钉放置与部分种植位点的窝洞预备后拔除余留牙，之后使用二级导板进行剩余窝洞预备与种植体的精准植入。而对于需要截骨的患者，在翻瓣术后放置固位钉固位的截骨导板进行截骨手术，之后叠加种植导板进行窝洞预备与种植体植入［12］。

2.黏膜支持式手术导板的优缺点

2.1 黏膜支持式手术导板的优点 与传统种植手术相比，数字化引导的种植手术有更高的精确度且患者满意度更高［13,14］。此外，Volkan 等［15］为52例患者共植入341 颗植体，并记录了传统种植手术、骨支持式导板手术和黏膜支持式导板手术的手术时间、止痛药用量、出血、张口困难及疼痛和肿胀等发生率。分析得出：黏膜支持式手术导板引导的不翻瓣种植术有助于缩短手术时间、减少疼痛强度、相关止痛药的消耗、出血量、术后肿胀程度、术后张口困难以及种植术后常见的其他并发症。

2.2 黏膜支持式手术导板的缺点 David Schneider 等［16］研究表明：计算机辅助种植比传统种植方案需要更长的手术计划与导板制作时间且经济成本高于后者。近年来动态导航系统发展迅速，也是计算机辅助种植的一种形式，动态导航是将患者在术前配戴配准装置拍摄的CBCT 数据导入到导航软件中进行三维重建，随后医师在导航软件中进行种植体的模拟放置，之后通过导航仪的光学追踪设备完成术前标定与配准，术中导航仪的屏幕会实时显示钻针及术中区域的情况，指导术者按照术前设计完成手术［17］。与动态实时导航手术相比，静态导板受患者开口度影响较大且导板放置好后无法在术中改变手术计划［18］。

3.黏膜支持式手术导板的精确度

Jan D′haese 等［19］进行的一项前瞻性研究首次探讨了黏膜支持式手术导板应用于无牙颌患者中的准确性，对13例无牙颌患者植入77 颗种植体，分析发现：平均角度偏差2.60°(范围0.16～8.86°；SD：1.61°)，平 均 根 尖 点 偏 差1.13mm（0.32～3.01mm，SD：0.52mm）。种植体颈部间距和根尖间距的平均偏差分别为0.18mm(0.07～0.32mm；SD：0.15mm）和0.33mm (0.12～0.69mm；SD：0.28mm)。在Luc M. Verhamme 等［20］对黏膜支持式手术导板精确度的研究中，为30例无牙颌患者植入104个种植体，分析得出：颊舌向种植体尖端平均偏差为0.67mm，肩部平均偏差为0.51mm，深度为-0.83mm，角度偏差平均为1.74°。在近远中方向，种植体尖端平均偏差0.75mm，种植体肩部平均偏差0.60mm，深度-0.75mm，角度偏差1.94°。在同一作者的［21］另一项研究中对25例进行骨增量手术的患者制作黏膜支持式手术导板并分析其精确度：在近远中方向，种植体尖端平均偏差1.5mm，肩部平均偏差 1.27mm，深度平均-0.60mm，角度平均偏差2.50°。在颊舌方向，种植体尖端平均偏差为0.99mm，种植肩部平均偏差为0.76mm，深度平均为0.57mm，角度偏差为2.48°。该研究表明，用黏膜支持式导板进行骨增量手术的种植体植入偏差大于未进行骨增量手术的植入偏差，且在颊向与近中方向的偏差有统计学意义。

对于上颌严重萎缩的无牙颌患者，可植入长种植体（如颧骨种植体）。在一项回顾性研究中［22］分析报告了对25名上颌萎缩的无牙颌患者植入颧骨种植体总成功率为86%，该研究表明，植入颧骨种植体是修复萎缩的上颌骨的重要的治疗选择且具有较高的长期成功率。在一项研究［23］黏膜支持式手术导板引导的不翻瓣种植术中分析得出：颧种植体底部横向偏差均小于1mm，顶部平均横向偏差为3.86mm，平均角度偏差4.5°。为了减少颧种植体偏差，有学者［24］设计了用于黏膜支持式手术导板的颧骨钻孔导向器，用于控制颧骨种植体的钻孔轨迹从而提高手术精确度，这些装置还需进一步的研究来验证其有效性。

4.影响黏膜支持式手术导板精确度的因素

根据误差产生的原因，可将其分为术前设计产生的误差，术中操作产生的误差以及患者因素产生的误差。

4.1 术前设计产生的误差

4.1.1 CBCT 伪影 包括运动伪影和金属伪影。由于患者在拍摄CBCT 时意外运动导致的运动伪影会影响CBCT 的数据与质量［25］，但目前为止，由运动伪影造成的计算机辅助外科的准确度的损失尚不明确。同样，金属伪影也严重影响CBCT图像质量，降低图像可读性。有学者结合迭代重建算法与光谱成像以校正金属伪影，提高图像质量，并提出当迭代重建水平为70%时，效果最佳［26］。

4.1.2 数据处理中产生的误差 包括CBCT 的分辨率和分割精度；数据的处理和融合过程中产生的误差；口内扫描时获得的数据无法精准获取口内情况；术前术后CBCT 匹配与测量过程中产生的误差；不同的导板设计系统的精确性等［27］。

4.1.3 放射导板的就位误差 为无牙颌患者制作放射导板是为了转移患者口内组织面信息，其制作方式可分为两种：一种是直接对患者旧义齿进行软衬；另一种是制取患者初印模，制作个别托盘后制取终印模，随后制作咬合蜡堤，之后技工室进行试排牙，制作放射导板。放射导板带来的误差可分为两类：一类是放射导板在口内就位不良，或患者旧义齿与组织面不贴合带来的误差；一类是患者戴入放射导板拍摄CBCT 时，放射导板有移动造成的CBCT 数据无效。为了避免此种误差，一方面可对患者旧义齿进行软衬使之与组织面贴合，另一方面可单独对放射导板进行CBCT拍摄［20］。

4.1.4 导板固有误差 在所有可能影响计算机辅助种植手术精确性的因素之中，固有误差起着显著影响作用。M. Cassetta 等［28］为12例患者制作18个数字化手术导板，分析得出，导板内外管之间以及内管和钻头的平均角度误差之和为2.57°，占总误差62.6%。因此可以通过适当减小导板内外管直径及内管与钻头之间直径差减少导板固有误差，从而显著减少手术误差［29,30］。

4.2 手术操作中产生的误差

4.2.1 导板的就位与稳定 影响无牙颌种植手术的一个重要因素是导板的就位和稳定［19,31］。为了提高导板就位精度，常在放射导板上预置多个阻射标记点，使其与骨的位置匹配更加准确，从而精准设计种植体位置。其次，M. Cassetta［29］研究分析指出，使用固位钉与未使用固位钉的导板相比，前者准确度更高且二者之间角度偏差的统计学差异显著。因此，在临床手术中，使用黏膜支持式手术导板引导的无牙颌种植手术，应至少使用三颗呈三脚架排列的固位钉以起到足够的固定支撑作用，提高种植导板就位精度。在导板就位后，进行窝洞预备时，硬质骨可能造成先锋钻滑脱，建议先使用骨平整钻后再使用尖锐的先锋钻，可减少其在骨面上的移位。

4.2.2 术者外科经验 当使用计算机引导的种植手术方案时，种植体放置准确性受医师经验水平的影响［32,33］且其对植入深度的影响最为显著［34］。M. Cassetta 等［35］进行的一项随机对照研究分析了无经验医师与经验丰富的医师的植入准确性，得出有经验医师的定位误差小于无经验医师，其差异有统计学意义。因此，缺乏种植经验的医师应进行全面的培训练习后再进行此类手术，以减少手术并发症的发生［36］。

4.2.3 种植体长度Naziri 等［37］研究表明, 植入8-9mm 种植体时的偏差小于10-11mm、12-13mm 及14mm 种植体的偏差，且差异在种植体颈部与根尖的近远中向有统计学意义，说明种植体长度的增加对种植体植入精确度是不利因素。同样，从Schiroli［23］等的研究也可以看出，黏膜支持式手术导板引导下的无牙颌种植手术中，颧骨种植体的总体偏差大于常规种植体，其原因可能是颧种植体较长，在冠部微小的偏差可导致根尖偏差较常规种植体更大，因此，应确保导向器的精确尺寸和长度以减少误差，并且确保导板稳定性。

4.3 患者因素

4.3.1 张口度 张口度不足会降低手术植入准确度。有学者提出，在使用手术导板时，需要患者张口度至少为35mm，医师才能准确定位［38］。

4.3.2 支持牙弓 支持牙弓对手术精确度的影响仍存在争议。在Sun Y 等［39］对黏膜支持式手术导板的研究中，纳入18例无牙颌患者，共植入植体80 颗，分析得出：种植体垂直偏差（P=0.026）和角度偏差（P=0.0188）在上颌明显低于下颌。这与最近的一项研究结果不谋而合［38］，该研究为14例无牙颌患者制作黏膜支持式手术导板后进行种植手术，分析得出：上颌种植体颈部位置在术前术后无显著差异（P=0.71），根尖部差异明显（P=0.091）；下颌种植体颈部位置术前术后偏差1mm，根尖部偏差1.6mm,平均角度偏差5°。该研究表明，与上颌相比，下颌偏差更大。可能是由于上颌牙弓支撑面积大于下颌。但也有学者提出下颌偏差小于上颌，其原因可能是下颌骨质较上颌密度高［40］。

4.3.3 黏膜厚度 有研究［40］表明，植入部位的黏膜厚度与偏差程度之间存在显著的相关性，黏膜厚度每增加1mm，偏差平均增加0.41mm。

4.3.4 骨密度 种植部位骨密度过高或过低，都会导致角度偏差变大，并且骨密度也影响着植入深度的偏差，在M.Cassetta 等［29,41］的报道中，植体最终植入位置总是浅于设计时的深度，最大差值为1.7mm，此时骨密度为777.30UH。在使用导板的种植手术中，钻针可能向骨密度低的一侧偏移，因此，术者可在术前CBCT 中测量患者骨密度，选择适宜的松质骨与密质骨比例的种植位点，从而减少手术误差。

4.3.5 是否有新鲜拔牙窝 AM. Albiero 等人［42］比较了在计算机引导下的不翻瓣种植手术中，术前已处于无牙颌状态的患者与术中拔牙后进行即刻全口种植手术的患者的精确度，结果表明，后者在根尖处的平均偏差（1.65±0.7mm）明显高于前者（1.36±0.7mm）。这提示临床医师应严格遵守即刻种植适应症。

5.并发症

5.1 骨灼伤 研究表明［41］，骨细胞在47℃环境中持续1min 可引起坏死，而在种植窝洞制备中，水冷却不足以起到降温作用、患者骨质较硬及钻头反复使用后不够锋利导致窝洞预备时间延长，产热过多等均可能造成骨灼伤，引起种植手术的失败。尤其是在使用种植导板时，黏膜支持式手术导板与患者黏膜密切接触，且导板的金属导环与钻针之间只有微小间隙，影响冷却水进入种植窝洞，降低了窝洞预备时对牙槽骨的冷却效果。因此，在窝洞预备中，术者可反复提拉钻针、持续水冷却降温、对于骨质较硬的患者在植入前应进行攻丝、及时更换钻针等方法以避免造成骨灼伤。

5.2 黏膜撕裂M. Cassetta 等［41］报道了黏膜支持式导板引导的种植术后早期并发症，其中两例患者发生了黏膜撕裂，可能是由于相应种植部位角化龈较少导致，因此术前设计应尽量避开角化龈较少的位置。

5.3 导板破裂 同一项研究中［41］报告了一例黏膜支持式手术导板发生较大移位并破裂，可能是由于固位钉的数量与分布不合理所致，该作者建议使用三枚固位钉并以三脚架的形式分散放置以减少此类并发症的发生。

5.4 金属环脱落 同一位作者［41］报道了黏膜支持式导板引导的下颌种植手术中发生了金属环脱落，其原因是种植体携带器（直径4.00mm）与金属导环内管（直径4.2mm）之间过大的摩擦力和该解剖区域较大的骨密度（1136.28UH）。

5.5 术后感染 有学者［3］报道了一例在使用黏膜支持式手术导板引导的无牙颌种植术后引起感染的病例，患者术后持续疼痛，医师在两植体间的原固位钉位置探查到窦道感染组织。因固位钉通道感染受多种因素影响，无法确定患者感染原因，但此病例也提醒医师，导板引导的种植手术完成以及固位钉去除后，对于原固位钉放置位置的处理，仍有待探讨。

6.总结与展望

黏膜支持式手术导板引导的种植手术是目前治疗无牙颌患者的一个重要手术方案，该技术优点众多，但误差仍不可忽视，其误差几乎会发生在每一步骤中，并可能累积。因此，临床医师应针对可能影响导板精确度的诸多因素，采取相应预防措施。同时在临床手术中，为了获得更好的准确性，一方面应确保固位钉的最佳位置和导板对黏膜的支撑和稳定性；另一方面，与单独使用黏膜支持式导板相比，多级导板可以提高就位准确性和稳定性，从而提高手术精确度。如对于术中拔牙进行即刻全口种植手术的患者可在使用第一副导板进行固位钉放置与部分窝洞预备后拔除余留牙，而后使用二级导板进行剩余窝洞预备与种植体的精准植入；对于需要截骨的患者，在使用截骨导板后叠加种植导板进行窝洞预备与种植体植入以提高手术精确度。