數字化種植外科導板誤差分析——張健主任醫師

作者：張健

天津市口腔醫院口腔種植中心

在21世紀這個數字化時代，數字化技術在口腔醫學領域飛速發展，成為口腔臨床、口腔醫學教育、口腔科研及基礎建設的重要組成部分。隨著錐形束CT（CBCT）和3D打印技術在口腔醫學領域的普及和深入，并成為業界熱門話題，基于數字化的種植導航技術已經成為口腔種植技術不可阻擋的發展趨勢。

數字化種植   數字化引導種植經過了十幾年的發展，已被大家所熟知，在世界范圍內，數字化種植外科導板技術已經廣泛地應用于不翻瓣種植、特殊解剖結構區、美學區、種植即刻修復、全口無牙頜等復雜病例中，但在我國，數字化種植雖也已經成為了學術交流的熱點，并被大多數醫師所耳熟能詳，但在實際的種植外科臨床中，卻更多地被部分熟練掌握種植和導航技術的專家所衷情。

究其原因，一是導板制作的個性化對于未熟練掌握種植技術和導板使用方法的醫師來說，其設計方案和最終獲得醫患雙方滿意的治療計劃是比較困難的，往往需要學習過程和專業的幫助。二是導板的使用誤差成為能否全面常規使用種植導板的爭論所在。

導板的使用   我們通過對大量使用數字化導板病例的回顧，深切地體會到數字化導板為真正實現以修復為導向的精準種植帶來的益處，但同時也體會到導板不是萬能的，其偶然誤差是無法避免的。相同的病例，由不同的醫師設計和使用導板的結果會完全不同，造成的誤差也不同。導板不能代替醫師，不能毫無誤差的轉移設計信息，但這并不能抹殺導板的作用。相反，通過軟硬件的改善，使用導板技術的不斷熟練，控制系統誤差，盡可能充分準確地使用導板，能夠最大限度地發揮導板在種植外科中的作用。數字化外科導板對臨床的指導意義是非常肯定的，也是非常必要的。其對初學者的重要性是毋庸置疑的，同時對于經驗豐富的醫師在處理復雜病例時，更需要以修復為引導的數字化導板的輔助來更好地完成種植外科手術，從而獲得滿意的修復效果。

數字化導板的優勢     對于軟硬組織充足、解剖條件好，導板能夠容易精準就位的病例，如果患者經濟條件允許，全套的數字化解決方案可以預見性地、完美地、即刻恢復缺失牙患者的美觀和功能。同時可以幫助無經驗的醫師規避重要解剖結構、減少外科風險、獲得術前根據修復效果設計的最佳種植體位置（圖1）。

對于解剖條件差、無法實現不翻瓣、同期需要進行骨增量手術、無法完成即刻修復的病例，數字化導板可以為我們提供與術前修復設計信息一致的種植體三維初始位置。這對復雜病例的種植體定位非常重要，可以避免對重要解剖結構的損傷，獲得與修復預期一致的種植體初始位置，在保證最終修復效果的前提下，縮短了手術時間，減少了手術創傷，盡管我們同時應用了相對復雜的外科技術。從解決復雜病例，恢復患者功能的角度看，數字化外科導板對于有經驗的種植醫師的幫助可能會更大。對于這一點，筆者率領的團隊在實際應用導板的臨床工作中深有體會。

那么如何克服數字化種植外科導板的使用誤差，從而最大限度地發揮導板的精準定位作用呢？數字化導板的誤差可以說是目前是否全面常規使用種植導板的爭論所在，對此我們是否可以從以下兩方面去理解，其定義也需要大家共同去討論。

一是系統誤差的概念，這是在使用導板時必須要持續努力去克服的，包括軟硬件的不斷改進，術者的技巧與經驗的不斷提高，從而盡可能接近最正確的使用方法和標準，從而克服其帶來的系統誤差。

二是偶然誤差的概念，這是任何技術都無法最終消除的，它是由不同醫師的認知和技術水平在客觀上的不同所造成，只能通過醫師的努力去最大限度地減少不同個體間的誤差；而其中可以相對肯定的是，如果導板的使用誤差小于醫師在外科操作中的經驗誤差，那它就是成功和有價值的。尤其是在復雜病例中，其指導和定位的意義是縮短醫師手術時間、幫助醫師按照修復信息更快定位，從而減少手術創傷。如果使用得當，其作用毋庸置疑是肯定的。即使在某些特殊解剖環境下，如嚴重骨缺損等，其初始定位可能會造成無法避免的誤差和錯位，在這種情況下，需要熟練的外科醫師進行預判，并在使用時予以注意和修正，這時的導板也不是無用和錯誤的，其預先設置的正確方向會為術者提供準確的信息并引導術者更好更快地判斷和選擇方向和深度，其指導意義也是無可替代的。

數字化導板的精度對石膏模型或口內掃描的要求   如表1~3所示。

數字化導板的精度對CT的要求   ①  CT要求格式為DICOM格式，DICOM即醫學數字成像和通信，是醫學圖像和相關信息的國際標準（ISO 12052）。它定義了能滿足臨床需要的可用于數據交換的醫學圖像格式。ACR-NEMA聯合委員會于1985年發布了最初的1.0版本（ACR-NEMA Standards Publications NO.300-1985），又分別于1986年10月和1988年1月發布了校訂NO.1和校訂NO.2。1988年該委員會推出2.0版本（ACR-NEMA Standards Publications NO.300-1988），到1993年發布的DICOM標準3.0，已發展成為醫學影像信息學領域的國際通用標準。

② CT掃描的層間距至少0.3 mm，拍攝CT時移除所有金屬活動義齒，以及所有可能干擾掃描區域的阻射物。患者需用左右尖牙咬一小塊泡沫或棉花團，厚度為1～2 mm，使上、下頜分開1～2 mm。掃描區域為眼眶中部至下頜最下緣之下（圖2）。

數字化導板的精度對軟件的要求   基于DICOM 3.0標準的醫學圖像讀取，同時擁有醫學圖像分割技術，并且能以三維虛擬可視化技術進行牙種植手術規劃，最終能以智能化CAD技術生成數字化種植外科導板為一體的專業醫用軟件。

數字化導板的精度對制作的要求   使用工業級3D打印機，其打印層厚≤16 μm方可達到臨床精度的要求。

先鋒鉆的不斷完善   鋒利尖銳的先鋒鉆可以減少其在骨面上的滑脫移位，其硬度也要達到一定要求，以減少彈性形變帶來的任何位置變化，因為不易察覺的鉆的彎曲形變會導致在鉆的尖端相對更大的位移（圖3）。

骨面平整鉆的作用   成熟的導板工具盒都具有骨面平整鉆，以平整骨吸收造成的斜坡形骨面，從而防止先鋒鉆的滑脫移位（圖4）。

先鋒鉆及各級鉆要與相應套環直徑完全吻合    這樣可以減少制備過程中的移位，但須關注完全吻合所產生的摩擦狀態下鉆的冷卻以及鉆與套環摩擦造成的鉆的過度消耗和更換。冷卻可以通過內冷卻，以及使用開窗式導板套環來克服摩擦，也可以在非全程導航時，在迅速完成先鋒鉆鉆孔后，撤去導板進行窩洞冷卻。固定導板   在黏膜支持式導板準確就位后，需要用固位釘固定導板，防止導板的位移，在導板精確固位并完成鉆孔后再去除固位釘（圖5）。

術者應該掌握的內容，包括解剖的預判與合理精準的設計、斜坡形骨面的技巧、導板的固定，尤其是黏膜支持式。

解剖的預判與合理精準的設計   數字化導板是幫助術者更好更快完成手術的輔助手段，但不是萬能的。要明確導板首先是由人來設計的，它同樣需要術者對患者局部解剖的全面把握和評估，以更好地發揮導板的作用，尤其是解剖條件差和復雜的病例。術前在設計階段就應充分了解和把握患者的解剖條件，對于骨缺損造成的斜坡形骨面和相對狹窄的骨面要予以預判和關注，并制訂方案。例如某個區域是無法通過常規鉆孔完成制備和植入的，就應避免鉆孔，只做簡單骨皮質定位，然后在去除導板后再利用諸如引導骨再生（GBR）、劈開植骨、塊狀骨移植等方法完成骨增量或同期植入。所以術前合理精準的設計部分是最大限度發揮導板作用的關鍵。

克服斜坡狀牙槽嵴頂造成的先鋒鉆滑脫   在牙槽嵴頂骨皮質呈斜坡形形狀，但能滿足植入條件的情況下，如在不具備配套完善的工具盒和相應尖銳鋒利的先鋒鉆情況下，一般對于因唇側骨板吸收大于舌腭側造成的斜坡（當然要結合局部的CBCT影像判斷），可以利用與套管配套的普通先鋒鉆，主動形成由唇側向舌腭側加力的備洞方式鉆孔，來避免鉆向唇頰側滑脫（圖6）。但如果具備配套完善的工具盒及相應尖銳鋒利的先鋒鉆，可以利用骨面平整鉆對斜坡形骨面的皮質進行平整，再利用與套管直徑非常吻合、剛性強且鋒利的先鋒鉆進行備洞即可（圖7）。

導板的固定   導板的固定非常重要，牙支持式導板較易獲得準確就位和固定。而黏膜支持式導板的準確固位較困難，現在通常采取的有效做法是，利用咬合記錄來確定上、下頜關系和導板的準確就位，然后利用固位釘先行固定導板，最后在不翻瓣并準確的導板引導下實施全程或半程導航。

牙支持導板手術就位要求：適用于缺牙區雙側有穩定牙列存在或游離端缺失，缺失牙數目較少。①導板佩戴在患者口內后，導板內表面與患者牙冠表面能夠完全貼合，且不會出現晃動；②患者若是游離端缺失，醫師在使用導板進行定位或者擴孔時應按住導板與牙列吻合，保證導板游離端的穩定不翹動。

黏膜支持導板手術就位要求：適用于牙列缺失或余留牙有動度、無法提供穩定固位時采用黏膜支持式。①為了讓導板在手術中能夠精確就位，將帶有導板的石膏模型上架來轉移咬合記錄，應注意咬合記錄硅橡膠的范圍不應阻擋固位釘的植入，無牙頜導板的伸展范圍可依照全口義齒范圍而定（圖8）。②無牙頜導板應使用至少3顆固位釘進行固位，固位釘入骨深度應≥5 mm。牙黏膜混合支撐導板就位要求：適用于游離端缺牙數目較多僅依靠余留牙無法提供穩定固位的，根據余留牙固位力決定是否添加固位釘。