3D导板引导下微种植支抗精准植入的应用研究

朱房勇薛黛许艳华高宇峰吴祥冰

1江南大学附属医院口腔科，无锡 214021；2无锡市儿童医院口腔科，无锡 214021；3云南省口腔医院正畸科，昆明 650106；4无锡市人民医院口腔科，无锡 214021

由于微种植支抗具有创伤小、体积小的优势，而且“绝对支抗”创造能力较强［1-3］。现阶段，在临床中的应用范围日益普遍。然而对于传统临床支抗来说，具有制作麻烦、结构复杂、需要耗费较长的椅旁时间等缺陷，相对来说，微种植支抗的优势特征更加突出［4-5］。正畸临床医师结合具体需求而植入至空腔中相关部位，使得微种植支抗植入难度有所增加。需要确保支抗效果得以保障就必须对微种植体精度进行有效把握，需要确保其植入方法的正确性与规范性，由此能够为不同医师间存在的微种植体植入差异提供有效的解决方案［6-7］。本文通过助攻植入方法，把CT数据和口内扫描STL（stereo lithography）数据完成重合对齐处理，设计出种植导板［8-12］。术后CT评估微种植支抗位置和植入角度，为临床应用提供参考，现报道如下。

资料与方法

1、一般资料

选取2020年11月至2021年11月期间在江南大学附属医院口腔科就诊的15例需行双侧上下后牙颊侧微种植支抗植入术的患者，共30颗作为正畸支抗。其中男6例，女9例，年龄（17.11±6.28）岁。本研究经江南大学附属医院医学伦理委员会审批通过。（1）纳入标准：需要具备健康的牙周组织，确保没有正畸史与恒牙拔除史（第三磨牙拔除排除在外）、先天性缺牙史，对相应的医学伦理委员会及知情同意愿意基本要求加以明确。（2）排除标准：伴有糖尿病患者，身体虚弱且易感染患者，存在活动性牙周炎患者，具有较为严重的牙齿磨耗、磨损患者，颅颌面不规则患者以及对骨代谢具有较大影响的全身疾病史患者。

2、方法

2.1、需要对患者进行术前锥形束CT（CBCT）拍摄，同时把医学数字成像和通信（DICOM）数据格式进行输出及完成采集处理 确保CBCT数据符合如下标准：切片厚及重建层间距均为0.5 mm，机架倾斜角度0°，扫描域140～170 mm。需要完成患者术前分析模型进行3D扫描（杭州先临扫描仪），获取模型扫描的STL文件。

2.2、三维重建和设计 术前需要在3 Shape Dental System软件中将CBCT的DICOM文件与模型所扫描的STL文件导入其中，需要处理完成相关数据拟合匹配操作。并识别下颌骨相对重要的解剖结构部分，将其神经管走形及颏孔部位进行提取处理。相应的微种植体植入方案设计主要结合牙槽骨、神经分布等基本状况加以明确。

2.3、导板设计 本研究选择浙江普特公司的PT V微种植支抗（直径1.6 mm，长度8.0 mm），使用3 Shape Dental System软件，在重合后的3D图形上设计微种植支抗导板，与牙根之间的安全距离＞0.5 mm，需要根据牙槽骨及牙根基本状况，同牙槽嵴顶保持相应的间距，同牙长轴保持60°～90°，确保和近远中牙根保持平行，同时确保上颌窦等相关组织的完整，在近远中2颗牙齿牙根中间部位，在此基础上对植入位置与角度完成相应的设计。在实际设计期间主要借助邻牙支持式，需要避开托槽与弓丝设计，主要目的在于确保植入角度更加精确，套环设计在3D导板上面，并对其直径与高度进行有效控制，需要对植入期间角度进行有效控制，确保处于预设角度标准。

2.4、3D导板打印连接3D打印机（FORMLABS 2），打印导板3D导板生成后，浸泡95%乙醇5 min。生理盐水冲洗后光固化光照5 min后打磨抛光。

2.5、试戴导板 术前试戴导板，确保完全就位，观察孔确认牙冠，牙龈与导板组织面完全贴合，无翘动、摆动。调磨导板上将对就位树脂突产生一定的影响，当导板完成就位处理即可将导板取下，并对其进行消毒处理后做好后续使用准备。

2.6、植入微种植支抗 需要通过1%碘酊完成术区消毒处理，局部麻醉由阿替卡因完成并铺巾处理。当3D导板就位完成，植入时主要通过助攻方法完成。助攻方法：使用自研发的钻按照植入的顺序进行备洞，首先使用粘膜环钻去牙龈，根据长度选先锋钻钻入皮质骨中，再植入微种植支抗；手术过程中用车针在皮质骨之上慢慢完成打孔处理，然后对打孔位置利用生理盐水进行降温处理，主要目的在于确保附近组织的完整性。

3、评价指标

3.1、微种植体支抗植入的精度［13］术后患者再次行CBCT扫描，所有数据以DICOM格式保存，将术前与术后的CBCT进行拟合。测量项目如下：蓝色与灰色种植体各为虚拟及实际植入位置，其中a、b、α分别为实际与虚拟植入间的颈部偏差值、根部偏差值、角度偏差值，角度偏差值主要测量近远中和颊舌两个方向，具体见图1。

图1 微种植体术前虚拟植入及实际植入所处颈部、根尖、角度的偏差

3.2、评价微种植体植入后的安全性［14］借助CBCT三维影像信息对微种植体植入之后的微种植体及相邻牙根位置完成安全性分级处理，具体可划分成Ⅲ级。其中第Ⅰ级、第Ⅱ级、第Ⅲ级具体是微种植体处在相邻牙根间且同牙根距离几乎为等距的位置、处在相邻牙根间且存在一定偏斜并无牙根接触、同相邻牙根有接触。总样本量为30，各个样本由每位医生完成具体的观测分析，而且需要3位医生进行独立观测分析处理。

3.3、微种植体植入后的稳定性评价 植入完成后即刻加力。在术后1、3个月对患者上颌左右侧微种植体完成检查，同时对微种植体松动状况进行详细记录。

4、统计学方法

数据处理由SPSS 18.0统计分析软件完成，对微种植体支抗处于颈部、根部、深度、角度偏差值（近远中向、颊舌向）符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，为了评价测量的可靠性，需要完成30颗微种植体支抗实验数据2次测试处理，并间隔1 d进行测试，目的在于使其评估测量精准性效果得以提升，完成前后2次测量值配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1、精度分析

30颗微种植体所获种植位点都较为理想，同时对比患者术前及术后CBCT数据基本情况，微种植体颈部、根部、角度偏差值在近远中向、颊舌向与原设计的平均偏差值比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），说明术后微种植体位置与术前设计一致。具体数据见表1。

表1 30颗微种植体植入后在颈部、根部及角度在近远中、颊舌向与原设计的平均偏差值（）

表1 30颗微种植体植入后在颈部、根部及角度在近远中、颊舌向与原设计的平均偏差值（）

测量项目颈部根部角度近远中向角度颊舌向与原设计的平均偏差值（0.40±0.13）mm（0.60±0.21）mm（3.21±1.15）°（3.71±1.25）°t值1.780 1.917 1.962 1.845 P值0.085 0.065 0.059 0.075

2、微种植体支抗植入的安全性与稳定性

30颗微种植体植入术后CBCT影像显示：Ⅰ级26颗，Ⅱ级4颗，无Ⅲ级。术后1、3个月微种植体均无松动记录。

讨 论

微种植体手术的植入单纯通过临床经验会增加手术的难度，同时手术的精度也会大打折扣。甚至会造成牙根折断等不可逆的并发症。初期，研究者通过简易的定位装置改善植入的效果，戴嵘和李长涛［15］借助不锈钢方丝制作成三维的十字形结构，以此定位微种植体的角度和方向。张永清等［16］制作定位尺固定在带环上，再结合X片对植入角度和深度进行度量，此方法可有效避免植入的误差。但是由于制作装置受到X片偏转角度的影响，定位的准确性有待进一步地研究。

本实验采用了3D导板能有效地解决这一问题，实验中使用了套环，套环一定的内外径保证了3D导板本身的精度。通过对CBCT定位处理，通过快速成型技术完成三维定位导板的制作，由此对微种植体植入点位与角度加以明确，这对于微种植体植入成功率的大幅提升效果十分突出。3D导板的就位很重要，完全就位后从结果来看，30颗微种植体所获种植位点都较为理想，同时对比患者术前及术后CBCT数据基本情况可知仅存在极小差异，其中颈部、根部、角度平均偏差值都很小，证明了方法的可靠性。这与王晓波等［17］的研究结果类似。但是他们的研究主要都是采用了自攻的植入方法，本实验采用助攻的手术方法，对微种植支抗的三维方向进行有效的把控。助攻的手术方法可以适应口腔内任何位置关系，同时避免了自攻时手摆动带来的误差。整个植入过程时间快，要注意把握植入的力度。从术后的结果来看，微种植体植入术后CBCT影像显示都未与邻牙相接触，说明该方法可靠。

综上所述，在对新型微种植体导板进行实际开发及研制期间，需要对植入操作环节进行简化处理，并利用CBCT进行术后验证处理。当标准化操作形成能够对价格进行有效控制，有利于提升导板精确度效果，能够进行大范围临床应用。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明朱房勇：撰写和修改论文；薛黛：统计学分析；许艳华：研究设计及各项工作的指导；高宇峰：研究的实施和指导；吴祥冰：数据采集