基于空間立體定位技術的模型法種植導板的應用研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,種植義齒受到越來越多患者和醫(yī)生的青睞?？谇环N植領域中,以修復體為指導的種植技術這一新理念使口腔種植技術有了質的提升,而種植導板正是貫徹這一種植理念的關鍵技術。目前種植導板依照制作方法可分為計算機輔助設計與制作（Computer aided design& computer aided manufacturing,CAD/CAM)法和模型法兩種。
　　CAD/CAM法種植導板結合患者計算機斷層掃描(Compute

2、d tomography,CT)三維數(shù)據(jù),在種植規(guī)劃軟件中進行虛擬設計,然后通過快速成型設備加工完成。其加工精度高,重要的是加工制作必須依賴昂貴的快速成型加工設備,整體制作費用昂貴,特別對于單個缺牙或缺牙較少的患者,醫(yī)生為了節(jié)省人力物力,往往不使用種植導板,憑借經(jīng)驗來完成種植手術。上述因素限制了CAD/CAM種植導板的推廣應用。傳統(tǒng)的模型法種植導板的制作則是利用診斷蠟型、參考放射影像信息或骨地圖大體定位種植方向,通過機械打孔裝置來手工制

3、作,制作簡便,費用低,周期短。而其最大的缺點是導板精度不高,其準確性和安全性無法得以保障。于是一些依賴各種特殊定位儀器及其配套的種植軟件的改良式的模型法種植導板的制作方法應運而生,該種方法能夠通過特殊的口腔種植定位儀利用患者的CT三維數(shù)據(jù),將模擬種植體相對于石膏模型的三維空間位置精確定位,再通過機械打孔方式完成導板,完全不需要昂貴的快速成型加工設備,方法較為簡便,經(jīng)濟實用。但其缺點是必須借助特殊的空間定位儀器及配套虛擬種植軟件才能實現(xiàn)種

4、植導板的準確定位,在推廣應用上仍然受到限制。
　　因此,本研究擬建立一種相對簡單,由醫(yī)生或技師利用臨床常見的設備就能完成的種植導板的制作方法,以輔助指導一些缺牙較少的臨床病例進行種植。本研究首先依據(jù)空間立體定位技術原理,自行設計構建簡單、通用的空間立體定位裝置,在其輔助下將種植軟件中種植體與頜骨的三維關系準確地轉移到模型上,利用傳統(tǒng)機械打孔技術制作種植導板;接下來采用體外實驗驗證基于空間立體定位技術的模型法種植導板的精度及可行性;

5、最后通過臨床實際應用進一步驗證了該方法的實用性和精度,為口腔種植導板臨床的制作應用提供一種新的方法。
　　研究內容：
　　實驗一,根據(jù)牙弓大小和上下頜牙弓形態(tài)結構分別構建空間立體定位裝置,該裝置由弧形基板、平行定位柱,固位突起以及放射標記點組成。通過錐體束CT(Cone-beam computed tomography,CBCT)掃描獲取空間立體定位裝置的三維數(shù)據(jù)信息,建立其數(shù)字化模型。同時,以空間立體定位原理為基礎,建立一

6、種新的基于空間立體定位技術的模型種植導板制作方法。
　　實驗二,翻制下頜骨環(huán)氧樹脂模型。依照實驗一建立的種植導板的制作流程,首先把空間立體定位裝置固定在放射導板上,然后將其完全就位于下頜骨樹脂模型上進行螺旋C T掃描,數(shù)據(jù)導入SimPlant種植軟件進行三維模型重建,通過牙膠放射標記點將其與所選用的空間立體定位裝置的標準三維數(shù)字化模型相互配準,并測量模擬種植體相對于立體定位裝置的空間位置關系,并將其轉移至下頜骨環(huán)氧樹脂模型上,制作

7、種植導板。在種植導板的引導下,于4副頜骨模型上分別各植入3枚種植體,再次進行螺旋CT掃描獲取種植體植入后的CT數(shù)據(jù),將術前、術后CT數(shù)據(jù)在Geomagic Studio軟件中進行精確配準,比較實際種植體與虛擬種植體在三維方向上的差異。
　　實驗三,臨床隨機選取牙列缺損患者17例,分別根據(jù)實驗一所述的基于空間立體定位技術的模型法種植導板制作方法進行導板的制作。在種植導板引導下常規(guī)植入種植體32枚。將患者術前、術后CT數(shù)據(jù)在Geoma

8、gic Studio軟件中進行精確配準,比較實際種植體與虛擬種植體在三維方向上的差異。
　　研究結果和結論：
　　1、建立一種新的基于空間立體定位技術的模型法種植導板制作方法。成功構建了一套通用的立體定位裝置及其三維數(shù)字化模型。此定位裝置及三維模型可反復使用,免去了二次掃描的繁瑣過程,減少了時間金錢成本。該模型法種植導板制作方法為:利用空間立體定位裝置制作放射導板,將其就位于患者口內后拍攝CT,將掃描所得數(shù)據(jù)導入SimPla

9、nt種植軟件進行三維模型重建,通過牙膠放射標記點將其與所選用的空間立體定位裝置的標準三維數(shù)字化模型進行配準。在SimPlant軟件中以空間立體定位裝置為參照,測量種植體植入位點以及近遠中、頰舌向相對位置的角度。體外利用導線觀測儀的萬向觀測平臺、角度測量儀將種植軟件中種植體與頜骨的三維關系轉移到模型上,并通過激光臺鉆直接在放射導板上打孔完成最終種植導板的制作,或是于模型上打孔壓膜成型種植導板。
　　2、下頜骨模型體外實驗結果顯示實際

10、種植體的植入位置與術前SimPlant軟件中設計的位置偏離值為:肩部0.97±0.24mm(95％ CI:0.81–1.12mm),根部1.44±0.25mm(95% CI:1.28–1.60mm),角度5.01±1.76°(95% CI:3.89–6.12°)。結果表明:采用基于空間立體定位技術的模型法所制作的種植導板,在體外模型植入實驗中,實際種植體與虛擬種植體在三維方向上存在一定偏差,但其差異范圍在目前CAD/CAM導板的精度范圍

11、內（CAD/CAM導板肩部偏離值95%CI:0.76–1.22mm,根部偏離值95%CI:1.26–2.0mm,角度偏差95%CI:3.94°–6.58°),上述實驗結果說明該方法制作的種植導板具有良好的精度及可行性,可用于下一步的臨床應用研究。
　　3、臨床實驗得出術后種植體的位置與術前設計的位置偏離值為:肩部1.10±0.25mm(95%CI:0.61–1.59mm),根部1.76±0.38mm(95%CI:1.21–2.25