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双轴定位模型法种植导板制作技术的建立及其应用研究

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文献回顾

1种植导板的概念及意义

2种植导板的分类

3种植导板的研究现状

4 种植导板的精度评价

实验一 双轴定位模型法种植导板制作方法的建立

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

实验二 双轴定位模型法种植导板的体外实验

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

实验三 双轴定位模型法种植导板的临床实验

1 材料

2 方法

3 结果

4 讨论

小结

参考文献

附录

个人简历和研究成果

致谢

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摘要

口腔种植修复已被证明是一种重建口颌系统功能与美观的有效治疗手段。文献报道，种植体支持的单冠修复、固定桥以及种植体辅助的可摘局部义齿具有较高的成功率。口腔种植成功的关键要素之一是种植体被植入正确的颌骨位置，这需要基于计算机断层扫描（Computed tomography，CT）成像数据信息的种植术前三维虚拟规划，并通过种植导板在手术中精准实现术。
　　根据制作方法的不同，种植导板可以分为模型法种植导板和计算机辅助设计/计算机辅助制造（Computer aided design&computer aided manufacturing, CAD/CAM）种植导板。C AD/C AM种植导板是在种植规划软件中利用患者三维 X线成像数据进行种植虚拟规划和导板设计，采用快速成型技术制作而成。CAD/C AM种植导板精度较高，但是其制作需要专业设计人员参与，依赖快速成型加工设备，制作周期长，价格昂贵，在临床上难以普遍使用，目前多用于无牙颌种植或其它复杂条件下的种植。
　　传统模型法种植导板则是利用二维放射影像、骨地图和诊断蜡型等提供的信息在石膏模型上确定种植体的大概位置和方向，通过机械打孔、真空压膜技术等制作而成。其制作加工方式相对简单，周期短，费用较低，但是由于二维影像信息的局限性，传统模型法种植导板的实际应用精度不高，在术中对种植体的植入位置只能起到一定的参考作用。改良式模型法种植导板在参考患者的CT数据或锥形束 CT（Cone-beam computed tomography, CBCT）数据的基础上，使用种植规划软件进行种植体植入三维位置的术前设计，并采用特殊的空间定位仪器将种植体相对于颌骨的三维位置信息转移到所制作的种植导板上。然而，由于空间定位仪器自身的不足和局限性，大部分改良模型法种植导板精度仍不够高，难以实现种植体完全遵照术
　　前规划设计的位置和方向进行精准的植入。目前，临床上尚缺乏一种精度较高且制作简单、经济适用的模型法种植导板的制作技术。
　　本研究首先基于双轴定位原理，建立了一种利用双轴数显水平仪等将种植规划软件中虚拟种植体与颌骨的三维位置关系精准地转移到石膏模型上的模型法种植导板的制作技术；然后通过体外实验验证了该技术的精度及临床应用可行性；最后通过临床实际应用进一步探讨了该技术的实用性和精度。
　　研究内容：
　　实验一，利用双轴数显水平仪、十字线激光器和导线观测仪等构建双轴定位装置，建立一种基于双轴定位原理的模型法种植导板的制作技术。
　　实验二，按照实验一建立的模型法种植导板的制作技术流程，首先制作放射导板，种植教学模型（26牙齿缺失）佩戴放射导板进行CBCT扫描，在SimPlant软件中按照颊舌向和近远中向不同的偏离角度进行种植体的虚拟设计，双轴定位装置进行角度转移，制作模型法种植导板，导板辅助下在20个种植教学模型上共植入20颗种植体，术后种植教学模型再次进行CBCT扫描，在Geomagic Studio软件中配准术前和术后的种植教学模型的三维数据，然后在 SimP la nt软件中测量实际种植体与虚拟种植体之间的偏离值。通过体外实验评价双轴定位模型法种植导板制作技术的植入精度，为下一步临床应用奠定基础。
　　实验三，选择临床上要求种植修复的牙列缺损患者20例（连续缺牙数目小于3），按照实验一建立的导板制作技术首先制作放射导板，患者佩戴放射导板进行 CBCT扫描，在 SimP la nt软件中进行三维种植虚拟规划，采用模型法制作牙支持式种植导板。在种植导板的辅助下进行种植手术，共植入26颗种植体。术后患者再次进行CBCT扫描，将患者术前和术后的颌骨三维模型数据在Geomagic Studio软件中配准，然后在 SimP la nt软件中测量实际种植体与虚拟种植体在三维方向上的偏离值。探讨双轴定位模型法种植导板制作技术在临床应用中植入精度和实用性。
　　研究结果和结论：
　　1、成功构建了双轴定位装置，该装置由双轴数显水平仪、十字激光器、导线观测仪等通过简单的组合而成，可以同时测量、转移双轴的角度。双轴数显水平仪和十字激光器可以商业购买，价格便宜。通过双轴定位装置可以很容易将种植规划软件中虚拟种植体相对于颌骨的三维位置关系转移到石膏模型上。在此基础上基于双轴定位原理建立了一种新的模型法种植导板的制作技术，导板制作相对简单。双轴定位模型法种植导板的制作流程为：首先制作放射导板，进行口内佩戴放射导板的CBCT扫描，然后在种植规划软件中进行种植虚拟设计，角度测量，最后通过双轴定位装置将设计的种植体相对于颌骨的三维位置关系转移至石膏模型上，采用模型法完成种植导板的制作。
　　2、体外实验结果显示实际种植体的植入位置与术前种植规划软件中虚拟种植体的位置之间的偏离值为：肩部0.97±0.34mm，根部1.50±0.39 mm，角度4.20±1.67°。虽然实际种植体与虚拟种植体在三维方向上存在一定的偏差，但仍在2 mm的安全距离内，说明采用双轴定位模型法种植导板制作技术所加工制作的种植导板具有良好的体外精度及应用可行性。
　　3、种植导板稳定性良好，26颗种植体顺利植入，未出现上颌窦穿孔、神经损伤、颌骨侧穿等手术并发症。测得种植体肩部偏离值为1.09±0.39mm，根部偏离值为1.62±048mm，角度偏离值为5.07±2.26°。结果表明该种植导板的临床精度虽然较文献报道的C AD/C AM种植导板精度略差，但其误差仍在2 mm范围的安全距离内。采用双轴定位模型法种植导板制作技术所加工制作的种植导板能够较精准的引导种植体植入，满足临床应用的基本要求。
　　综上，双轴定位装置容易构建，采用双轴定位装置进行的模型法种植导板制作简单，经济实用。对于实验条件下的体外和临床种植病例而言，采用该方法制作的种植导板具有良好的体外和临床植入精度，对种植体三维空间位置的精确控制起到了较好的指导作用。

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