一种实测实量引导植入位点的精准牙种植技术

Abstract

正确的植入位点对于种植修复的长期稳定有效十分重要，为提高植入的精准度，临床上越来越多地使用外科导板、手术导航等来控制位点，引导种植体的植入。但是一方面由于这类数字化手段存在过程繁琐、费用较高等问题，大量的病例仍然是由自由手植入的；另一方面，在术前、术中、术后缺乏快速实用的实测位点的方法，不少病例只有术后锥形束CT检查时才发现位点不良，改正位点的代价不小。本文介绍一种适用于各类种植系统的全程植入位点的实测方法及其引导的精准植入技术。本技术由实测尺子引导，包括测量尺和术中定位尺两部分。术前使用测量尺测量术区三维空间，根据实测数据结合锥形束CT数据进行种植方案和数量引导设计，术中用实测尺子引导全程种植，兼顾实测核查。这种方法实现了植入手术从术前空间分析、术中精准植入引导及术后位点实测评价的全程可量化，可全程及时调整位点，提高了植入精度，是一项适宜推广的牙种植实用技术。

传统自由手种植技术精准度低[1]，无法定量控制，更多的依靠医生的临床经验，容易引发神经血管损伤、邻牙损伤等并发症[2]–[5]。随着数字化技术的发展，种植外科导板、实时手术导航越来越多的应用在临床[6]–[8]。但是，由于外科导板制作成本较高，周期较长，且需使用特殊导板种植工具盒等原因，其常被用于无牙颌种植等复杂植入手术中[9]。相对而言，大量的植入手术依然是自由手植入，植入的精准度往往凭个人经验，易受各种因素影响。此外，在种植术前、术中、术后都缺乏快速实用的实测位点的方法，不少病例只有术后锥形束CT才发现位点不良，只能通过重新植入、植骨等方法改正位点，代价很高。因此，本技术通过实测尺子的引导，实现了植入手术从术前空间分析、术中精准植入引导及术后位点实测评价的全程可量化，可全程及时调整位点，提高了植入精度，减少手术时间，降低手术成本，有助于医生对植入手术进行精准控制，是一项适宜推广的牙种植实用技术。

1. 实测尺子

实测尺子由测量尺和术中定位尺组成，测量精度为0.5 mm。1）测量尺（图1）：由测量尺头01和测量尺头02两部分组成，测量尺粗段为33 mm，细段为10 mm，梯形尺为5、7、10 mm呈阶梯状分布。2）术中定位尺（图2）：由3把定位尺组成，共6种不同的形态，每把定位尺的两端厚度分别为3 mm和1.5 mm，可用于不同情况的植入手术。

图 1. 测量尺.

Fig 1 Measuring ruler

左：整体观；右：局部放大图像，右上为测量尺头01，右下为测量尺头02。

图 2. 术中定位尺.

Fig 2 Positioning ruler

上：3把定位尺；下：定位尺两端放大图，左侧定位尺厚度为3 mm，右侧定位尺厚度为1.5 mm。

2. 技术

本技术通过实测尺子的引导，实现了植入手术从术前空间分析、术中精准植入引导及术后位点实测评价的全程可量化，共由4个步骤组成。

步骤一：术前实测开口度、术区开口度、植入间隙的三维空间尺寸及角化龈宽度等参数，包括患者开口度、缺牙区与邻牙的的近远中距离、颊舌向距离、术区咬合高度的测量、角化龈宽度等（图3）。

图 3. 步骤一流程图.

Fig 3 Step 1 flow chart

A：开口度及术区开口度的测量；B：术区近远中向距离的测量；C：术区咬合高度的测量；D：术区角化龈的测量；E：术区颊舌向距离的测量。

患者开口度对植入手术的难易程度起至关重要的作用，本技术在降低对患者开口度的要求的前提下，提高了植入手术的精准度。同时，其对缺牙间隙空间的量化（尤其是术区咬合高度的实测）避免了术后修复的困难。Misch等[10]提出冠高度空间（crown height space，CHS）这一概念，指的是从骨面到咬合面的垂直距离。Misch等[11]与Nissan等[12]的研究指出，对种植固定修复来说，理想的CHS是8~12 mm，包括3 mm软组织高度，5 mm基台高度和2 mm的面空间。当空间大于15 mm时，修复难度较大，发生机械并发症的概率亦会增加；不同系统的最小CHS不同，和基台高度有关，当CHS小于8 mm时，可用锥度较小、直径较大的定制基台。当然，上部修复的不同方案对CHS的最小量影响很大。另外，角化龈对牙种植体的长期稳定性十分重要，有研究[13]–[14]认为，角化龈<2 mm时，种植体周围菌斑堆积和牙龈炎症都会增加。也有研究[15]认为，在口腔卫生良好的条件下，角化龈的宽度对软组织炎症几乎无影响，但会增加牙龈指数、菌斑指数、探针出血指数的风险。综上，从植体长期维护稳定及美学方面考虑，种植体周围需存在适量的角化龈[16]–[17]，其实测很重要。

步骤二：根据以上口内测量数据及术前锥形束CT片进行术前设计，选择与术前设计相符的术中定位尺，进行种植方案和数量引导设计。

6种术中定位尺可以用于不同牙位及缺失情况，详细如下（图4）。1）单颗前磨牙植入定位尺：由近中、远中的定位孔据近中邻牙的距离分别为4、5 mm；2）单颗磨牙植入定位尺：由近中、远中的定位孔据近中邻牙的距离分别为6、7 mm。3）连续前磨牙植入定位尺：由近中、远中的定位孔据近中邻牙的距离分别为4.5、11.5 mm。4）连续磨牙植入定位尺：由近中、远中的定位孔据近中邻牙的距离分别为6.5、15.5 mm。5）连续植体植入定位尺：由近中、中间、远中的定位孔据近中植体的距离分别为7、8、9 mm。6）连续3颗后牙植入定位尺：由近中、中间、远中的定位孔据近中邻牙的距离分别为5.5、13.5、22.5 mm。

图 4. 6种术中定位尺示意图.

Fig 4 Six kinds of positioning ruler

A：单颗前磨牙植入定位尺；B：单颗磨牙植入定位尺；C：连续前磨牙植入定位尺；D：连续磨牙植入定位尺；E：连续植体植入定位尺；F：连续3颗后牙植入定位尺。

6种术中定位尺可联合使用，普遍适用于各种牙种植体植入手术。根据患者的实际情况，确定所使用的术中定位尺后，根据确定的三维空间进行种植方案和数量引导设计，预判种植体与关键解剖结构的安全距离，保证患者安全。

步骤三：在实测尺子引导下进行种植位点的精准植入。本文以下颌单颗磨牙植入手术为例，进行实测实量引导植入位点的精准牙种植技术的描述（图5），具体步骤如下：1）在术中定位尺的引导下小球钻预备植入入口的定位孔；2）术中实测实量定位孔所在位置是否与术前设计一致，根据预设的要求调整好植入入口位置；3）接着在入口用先锋钻至目标深度的一半时，插入测量杆，观察及测量窝洞的三维轴向是否与设计一致，若不一致可及时改向；4）确认三维轴向后，用先锋钻至目标深度并进行相应的实时测量；5）植入植体后可再次测量确认是否与设计一致。

图 5. 步骤三流程图.

Fig 5 Step 3 flow chart

A：翻瓣；B：就位术中定位尺；C：在术中定位尺的引导下预备定位孔；D：预备后的定位孔；E：测量定位孔距远中邻牙的距离是否与设计一致；F：术中实测定位孔距近中邻牙的距离是否与设计一致；G：先锋钻至目标深度的一半时，测量骨面水平下种植位点距远中邻牙的距离是否与设计一致；H：先锋钻至目标深度的一半时，测量骨面水平下种植位点距近中邻牙的距离是否与设计一致；I：先锋钻至目标深度的一半时，测量触点平面下种植位点距远中邻牙的距离是否与设计一致；J：先锋钻至目标深度的一半时，测量触点平面下种植位点距近中邻牙的距离是否与设计一致；K：术前设计；L：先锋钻至目标深度时，测量骨面水平下种植位点距远中邻牙的距离是否与设计一致；M：先锋钻至目标深度时，测量骨面水平下种植位点距近中邻牙的距离是否与设计一致；N：先锋钻至目标深度时，测量触点水平下种植位点距远中邻牙的距离是否与设计一致；O：先锋钻至目标深度时，测量触点水平下种植位点距近中邻牙的距离是否与设计一致；P：植入植体后再次测量确认种植位点距远中邻牙的距离是否与设计一致；Q：植入植体后再次测量确认种植位点距近中邻牙的距离是否与设计一致。

步骤四：修复前再次测量术区咬合高度，以确认合适基台。

3. 精准度测试

3.1. 研究对象

选择四川大学华西口腔医院修复科2018年9月至2019年2月收治的行后牙区种植体植入手术的病例为研究对象，对实测尺子精准度进行回顾性研究。研究对象的纳入标准为：种植系统均为士卓曼骨水平锥形种植体，已进行术前牙周洁治，术前设计与术后影像资料齐全，无活动性牙周炎，无手术禁忌证，无哺乳期或妊娠期妇女，无精神病史。共收集符合要求的病例81颗。

3.2. 分组

将实测引导种植位点的精准植入病例纳为试验组48颗，其中男20颗，女28颗，年龄29~71岁；自由手植入病例纳为对照组33颗，其中男20颗，女13颗，年龄28~71岁。

3.3. 测试方法

本测试采用双盲法：研究者1将以上分组进行编号，研究者2对已编号病例运用Simplant软件对术前设计和术后影像进行拟合[18]（图6），对种植体植入的术后位置进行测量。利用种植体根尖部、顶部，植入角度以及植入深度的偏差量比较种植体术后位置与术前设计的偏差情况。

图 6. 术前设计和术后位置的三维拟合图像.

Fig 6 Three-dimension fit image between planned and actual implant positions

A：拟合图像的矢状面；B：拟合图像的冠状面；C：拟合图像的横断面；绿色轮廓表示术前设计，白色轮廓表示术后位置。

3.4. 统计分析

所有数据运用SPSS 20.0软件进行统计分析，定量资料用均数±标准差进行描述，组间行t检验，检验水准为0.05。

3.5. 测试结果

试验组和对照组的术后位置均与术前设计存在差异（表1）。种植体的根尖部、顶部和植入角度的偏差值在试验组和对照组之间的差异有统计学意义（P<0.01）；植入深度的偏差值在试验组和对照组之间的差异无统计学意义（P>0.05）。

表 1. 试验组和对照组术前设计与术后位置的偏差值.

Tab 1 Deviation of the two groups between planned and actual implant positions

分组	顶部/mm	根尖部/mm	深度/mm	角度/°
试验组	1.09±0.22	1.08±0.16	0.31±0.19	3.05±0.52
对照组	3.54±0.81	4.39±0.62	0.43±0.20	4.94±0.99

4. 优势

1）可用于延期种植、早期种植以及即刻种植等多种情况：本技术不仅可用于早期或延期种植，也可用于即刻种植；术中可对牙槽窝的深度及三维轴向、角化龈厚度等进行测量，辅助确认植体的植入深度和三维轴向。

2）可以用于单颗牙缺失至多颗牙缺失等多种病例：本技术联合使用了多种实测尺子，可以覆盖多种情况的植入手术，包括单颗以及多颗牙缺失的情况。

3）可进行术前空间分析、术中核查及术后位点实测：本技术可以在种植术前对缺牙区的三维空间进行量化分析；术中对预备窝洞的三维轴向进行测量，可尽早发现三维轴向的偏差，进而在术中及时纠正；术后对位点进行实测评价，给后期修复提供数量支持。

4）经济实用：本技术中的实测尺子可应用在各种种植系统中，且可在术后进行高压蒸汽灭菌，灭菌后可再次使用。

5）精准度高：通过对比研究发现，使用实测尺子引导种植位点的精准度明显高于自由手植入的精准度。

5. 讨论

本文介绍了一种易于推广的实测实量引导植入位点的精准牙种植技术，通过利用测量尺和不同种类的术中定位尺精准控制植入位点，把虚拟种植设计精准地转移到口内牙槽骨中。这种技术的优势在于实现了植入手术从术前空间分析、术中精准植入引导及术后位点实测评价的全程可量化：1）术前进行三维空间的测量，将术区间隙（术区咬合高度）量化；2）通过实测尺子将数字化虚拟设计向实体精准转换，提高植入精准度，减少术中时间，降低操作难度；3）术中可实时测量，核查植入轴向，及时调整位点，避免种植体植入位点较术前设计偏差大。本技术应用广泛、经济实用，精准度分析表明术后影像与术前设计有很高的一致性，能更好地指导口腔医生尤其是青年医生的植入手术。

本技术也可应用于数字化种植导板术前术中及种植导航过程中的位点实测检验，术中实测位点精度满意时，也可取代术后的锥形束CT位点检查。

Funding Statement

[基金项目] 国家自然科学基金（81571006）

Supported by: The National Natural Science Foundation of China (81571006).