动态导航在美学区即刻种植即刻修复中的研究进展

鲁颖，廖宛琳，冯智强,2

（1.暨南大学口腔医学院，广东 广州,510632；2.暨南大学附属第一医院口腔医疗中心，广东 广州，510630）

前牙区尤其是上颌前牙对面部的美观影响很大，随着人们对美学的不断追求，越来越多的人选择通过即刻种植即刻修复技术来快速恢复美学区缺失牙，以减少缺牙对面部的美观影响。在前牙美学区，精准的种植是维持后期修复功能性和美观性的基本要求[1]，然而即刻种植常因为拔牙窝斜坡引导而导致种植位点漂移，位置不当的种植体可能会导致修复并发症[2]，因此如何提高即刻种植时的植入精度成为美学区种植修复的关键点。近年来，随着口腔数字化技术的不断发展，在动态导航指导下的种植体的植入精度已被证实高于自由手[3]，动态导航也被广泛运用到临床工作中，研究表明利用动态导航技术在前牙美学区行即刻种植即刻修复可以取得良好的临床效果[4]。本文通过参考相关文献，结合多位学者的观点，对美学区即刻种植即刻修复的难点、动态导航技术及动态导航在美学区即刻种植即刻修复的优劣势做一概述。

1 美学区的即刻种植即刻修复

1.1 即刻种植即刻修复

即刻种植即刻修复是指在微创拔牙的同时进行种植手术并立即修复缺失牙。由于其具有减少手术次数，缩短缺牙时间，维持颜面美观等优势，目前被大量地运用在前牙美学区的缺失牙修复中。研究证明该技术的种植成功率与延期种植相差无几[5-7]，但是为了避免更大的美学风险，维持种植体长期稳定性，应当选择合适的病例进行即刻种植即刻修复。国际口腔种植学会在2017年的指南中提到即刻种植的有利条件[8]为（1）唇侧骨壁完整且厚度≥1 mm；（2）厚龈生物型；（3）拔牙位点根方骨量可以维持种植体的初期稳定性；（4）拔牙位点无急性炎症或脓性渗出。

即刻修复一方面通过应用临时冠减少患者的缺牙时间，维持颜面美观；另一方面通过临时冠颈部形态引导牙龈组织塑形，有利于保存牙龈乳头的丰满度[9]，获得最大限度的美学效果，同时封闭拔牙创口，保护血凝块。临时冠的固位方式有粘接固位和螺丝固位，由于粘接固位常因粘接剂残留导致更多的生物学并发症[10]，因此更多的术者希望以螺丝固位方式固定临时冠。只有当种植体精准植入，才能保证穿出点在临时修复体舌隆突处，做到既使用螺丝固位又能保持唇侧美观。

1.2 美学区即刻种植即刻修复特点

美学区拔牙窝特殊的生理特性及拔牙窝的形态为即刻种植提出了难题。

临床上，拔牙后牙槽嵴的吸收难以避免。研究表明[11-13]：拔牙后的前六个月，牙槽骨高度的吸收可达40%，宽度的吸收达60%，拔牙后一年牙槽骨损失近50%，对于前牙美学区而言，唇侧骨板的维持是保证美学效果的关键，但通常拔牙后唇侧的束状骨会因为失去牙周膜带来的生理刺激及血液供应而很快发生吸收[14]，其吸收量甚至可以达到腭侧的两倍[15-16]。因此建议行微创拔牙术[17]的同时尽可能保护唇侧软硬组织来减少唇侧骨板吸收。

虽然拔牙窝能够提供一些种植位点的提示，但在美学区即刻种植中，种植的最佳位点往往不会顺着拔牙窝进行，而是略偏向腭侧。这是因为新鲜拔牙窝的形态会引导钻头与种植体沿着阻力最小的颊侧路径行进，从而引发最终植入位点唇侧移位，造成严重美学并发症[2]。有学者认为为减少术后美学区硬组织吸收，唇侧骨壁与植体间应至少保持＞2mm的厚度[18]。

2 动态导航技术

随着数字化技术的不断发展，一种基于医学影像，种植辅助软件及工业快速成型技术的计算机辅助种植外科技术在临床运用中飞速发展。计算机辅助种植外科技术的工具分为静态导板和动态导航[19]。基于牙科三维CT的运用，第一个适用于种植学领域的动态导航系统在2000年正式亮相[20],其后随着口腔临床上CBCT的普及及导航仪器的不断改进，动态导航被越来越多的种植医师熟知并运用。

动态导航的原理主要是图像三维可视化技术、配准技术及空间定位技术。其操作流程是首先让患者在术区佩戴具有阻射标记物的配准装置拍摄CBCT，将得到的三维图像导入导航系统内进行术前设计，然后在术中再次佩戴同一配准装置，通过匹配术区与导航系统内三维影像的配准标记点，将术中患者实际情况与导航内三维图像相结合，最终完成术前设计与真实术区的配准[21-22]。之后动态导航会基于光学定位原理，跟踪种植手机参考板及定位板，通过确定种植手机与患者的相对位置，从而在手术过程中确定植入位点，实时动态引导术中操作。

3 动态导航在美学区即刻种植即刻修复中的优势

动态导航技术因为种植体植入精度高于自由手，且不存在静态导板术中方案不可更改、冷却欠佳等不足[23]而被广泛运用。Block等学者为对比自由手与不同动态导航系统的精准度，以100位牙列缺损患者为研究对象行种植手术，结果显示动态导航组种植体的颈部、尖端和角度偏差分别为(0.87±0.42)mm、(1.56±0.69)mm、（3.62°±2.73°）优于自由手操作组的(1.15±0.59)mm、(2.51±0.86)mm、（7.69°±4.92°）[22]。此外，相比于另一种计算机辅助种植技术静态导板而言，在一项单牙种植临床研究中发现[24]静态导板组在种植体的颈部、尖端偏差和角度偏差分别为(0.97±0.44)mm、(1.28±0.46)mm、2.84°±1.71°，与动态导航组(1.05±0.44)mm、(1.29±0.50)mm、（3.06°±1.37°）的偏差无统计学意义。Po-Jan Kuo等人[4]探讨动态导航下美学区的即刻种植效果，得出10枚种植体1年后边缘骨水平变化为(0.76±0.15)mm，认为使用动态导航可以获得较为理想的种植体位置和美学效果。王淼珍等人在拔牙窝的研究模型上比较了静态导板和动态导航之间种植体植入位置的准确性[25]，观察到静态导板组种植体在颈部、根方和角度的平均偏差分别为1.24 mm、1.69 mm和3.44°，而在动态导航组中分别为0.60 mm、0.78 mm和2.47°。然而，该研究是在体外进行的，未能模拟实际患者口内的复杂情况。

动态导航可在行不翻瓣的即刻种植手术时对备洞深度及植体植入深度进行提示。行翻瓣手术时会撕裂毛细血管并在术区形成急性炎症反应诱发骨吸收。Blanco[26]在其研究中发现，即刻种植中不翻瓣法相较于翻瓣法可以减少骨吸收。也有研究表明不行翻瓣手术时软组织发生退缩的概率更小[27]，形态变化更少[28-29]，且术后并发症及不适比翻瓣手术少得多，患者也更愿意接受不翻瓣手术[30-33]。然而由于临床中缺乏可见性，不翻瓣手术往往会增加种植体植入深度控制的难度[34]，临床上常见确定种植体植入深度的方式是探针探诊结合种植体生物学宽度，由于种植体周围的生物学宽度是由2mm的结合上皮以及1-1.5mm的结缔组织上皮构成，共计3.0-3.5mm[35]，因此植体颈部位置常确定为龈缘下3-4mm处。肉眼观察及手动测量可能存在一定的误差，虽然有文献比较并讨论了动态实时导航技术与自由手技术的深度偏差[36]，发现两种方法并未存在显著差异，但这可能由于该研究是在尸体上进行，口腔软组织未能保持鲜活状态。可以预见的是动态导航根据患者颌骨CBCT进行的术前设计能为术者不翻瓣手术深度控制提供较为可靠的证据。

在即刻修复中，动态导航通过术前设计，以修复为导向设计植体穿出位点，并在术中实时导航纠正，为最后植体良好的修复创造有利条件。

4 动态导航在美学区即刻种植即刻修复的劣势

4.1 动态导航的缺点

任何仪器的操作都会产生误差。动态导航出现误差的原因有系统误差、数据采集转换误差、配准误差、人为操作误差[37]。（1）系统误差包括一些由于硬件的微小变形及周围环境的温度变化造成的定位误差[38]；术前设计软件及术后精度分析软件自身的系统误差；种植手机参考板、定位板与红外光线方向的夹角过小，导致红外线跟踪定位仪无法对中植手机参考板、定位板进行识别[39]造成的误差等。（2）数据采集转换误差主要与CBCT三维图像的采集精度有关。（3）配准误差是造成动态导航精度误差的最主要环节[40]，临床上配准分为两类,分别是基于标记点的配准和无标记点的配准[41]，基于标记点的配准可以将钛钉固定于患者术区作为标记点，或者是将稳定放置于患者口内的（牙合）垫作为标记点来实现空间结合的配准方式。确定的标记点越规则、越容易识别和操作，定点误差越小[42]。无标记点的配准是通过患者本身的解剖标志作为标记点来实现配准[43]，但由于其在配准过程中需要使用全部图像的数据信息导致配准速度显著低于有标记点的配准，限制了其在临床应用[44-45]。（4）人为操作误差贯穿动态导航的全程，因此各项操作均应使用操作熟练的技术人员以降低误差。

导航的运用存在学习曲线[46]，同时想要将术前设计成功转移至患者口内需要种植医师有较强的手眼协调能力，以实现导航显示屏图像与患者口内真实情况的相互结合[47]。其次，动态导航还存在操作流程复杂，整体操作时间长于自由手，导航设备价格昂贵等问题[48-49]。

4.2 导航在美学区即刻种植即刻修复的缺点

文献研究表明拔牙窝斜坡以及拔牙窝腭侧骨壁对备孔钻针和种植体会产生干扰[50]，即使动态导航能在可视图像引导下进行操作，但仍然会因为拔牙窝的形态引导钻头沿着阻力最小唇侧行进而产生偏移。同时，术者手持手机备洞的震颤问题也会成为影响偏差的因素，研究表明[51]这种影响可能会导致种植体植入位点产生约0.25mm和0.5°的偏差。一项前瞻性临床研究[52]观察到静态导板组与动态导航组的角度偏差为3.07°±2.18°和 3.23°±1.67 °(p=0.547)。出现这种偏差可能解释的是，在定位和种植体植入过程中，钻针受到静态导板的机械限制可能会部分抵消来自拔牙窝腭侧骨壁的阻力[53]。

5 展 望

利用动态导航进行美学区的即刻种植即刻修复可以带来良好的植入精度效果，其在前牙美学区种植中展示了不可替代的优势，但同时也存在一些问题，例如术前准备时间长、需严格控制每一步精度、存在学习曲线等。随着数字化技术的发展，增强现实[54]、种植机器人[55-56]等先进技术与动态导航的结合正不断为种植外科手术开辟新的领域。可见，为推动动态导航技术的应用，进一步简化操作流程，提高设备稳定性以及增加机器普及性会是未来优化动态导航的几种方向。