数字化种植外科导板误差分析——张健主任医师

作者：张健

天津市口腔医院口腔种植中心

在21世纪这个数字化时代，数字化技术在口腔医学领域飞速发展，成为口腔临床、口腔医学教育、口腔科研及基础建设的重要组成部分。随着锥形束CT（CBCT）和3D打印技术在口腔医学领域的普及和深入，并成为业界热门话题，基于数字化的种植导航技术已经成为口腔种植技术不可阻挡的发展趋势。

数字化种植   数字化引导种植经过了十几年的发展，已被大家所熟知，在世界范围内，数字化种植外科导板技术已经广泛地应用于不翻瓣种植、特殊解剖结构区、美学区、种植即刻修复、全口无牙颌等复杂病例中，但在我国，数字化种植虽也已经成为了学术交流的热点，并被大多数医师所耳熟能详，但在实际的种植外科临床中，却更多地被部分熟练掌握种植和导航技术的专家所衷情。

究其原因，一是导板制作的个性化对于未熟练掌握种植技术和导板使用方法的医师来说，其设计方案和最终获得医患双方满意的治疗计划是比较困难的，往往需要学习过程和专业的帮助。二是导板的使用误差成为能否全面常规使用种植导板的争论所在。

导板的使用   我们通过对大量使用数字化导板病例的回顾，深切地体会到数字化导板为真正实现以修复为导向的精准种植带来的益处，但同时也体会到导板不是万能的，其偶然误差是无法避免的。相同的病例，由不同的医师设计和使用导板的结果会完全不同，造成的误差也不同。导板不能代替医师，不能毫无误差的转移设计信息，但这并不能抹杀导板的作用。相反，通过软硬件的改善，使用导板技术的不断熟练，控制系统误差，尽可能充分准确地使用导板，能够最大限度地发挥导板在种植外科中的作用。数字化外科导板对临床的指导意义是非常肯定的，也是非常必要的。其对初学者的重要性是毋庸置疑的，同时对于经验丰富的医师在处理复杂病例时，更需要以修复为引导的数字化导板的辅助来更好地完成种植外科手术，从而获得满意的修复效果。

数字化导板的优势     对于软硬组织充足、解剖条件好，导板能够容易精准就位的病例，如果患者经济条件允许，全套的数字化解决方案可以预见性地、完美地、即刻恢复缺失牙患者的美观和功能。同时可以帮助无经验的医师规避重要解剖结构、减少外科风险、获得术前根据修复效果设计的最佳种植体位置（图1）。

对于解剖条件差、无法实现不翻瓣、同期需要进行骨增量手术、无法完成即刻修复的病例，数字化导板可以为我们提供与术前修复设计信息一致的种植体三维初始位置。这对复杂病例的种植体定位非常重要，可以避免对重要解剖结构的损伤，获得与修复预期一致的种植体初始位置，在保证最终修复效果的前提下，缩短了手术时间，减少了手术创伤，尽管我们同时应用了相对复杂的外科技术。从解决复杂病例，恢复患者功能的角度看，数字化外科导板对于有经验的种植医师的帮助可能会更大。对于这一点，笔者率领的团队在实际应用导板的临床工作中深有体会。

那么如何克服数字化种植外科导板的使用误差，从而最大限度地发挥导板的精准定位作用呢？数字化导板的误差可以说是目前是否全面常规使用种植导板的争论所在，对此我们是否可以从以下两方面去理解，其定义也需要大家共同去讨论。

一是系统误差的概念，这是在使用导板时必须要持续努力去克服的，包括软硬件的不断改进，术者的技巧与经验的不断提高，从而尽可能接近最正确的使用方法和标准，从而克服其带来的系统误差。

二是偶然误差的概念，这是任何技术都无法最终消除的，它是由不同医师的认知和技术水平在客观上的不同所造成，只能通过医师的努力去最大限度地减少不同个体间的误差；而其中可以相对肯定的是，如果导板的使用误差小于医师在外科操作中的经验误差，那它就是成功和有价值的。尤其是在复杂病例中，其指导和定位的意义是缩短医师手术时间、帮助医师按照修复信息更快定位，从而减少手术创伤。如果使用得当，其作用毋庸置疑是肯定的。即使在某些特殊解剖环境下，如严重骨缺损等，其初始定位可能会造成无法避免的误差和错位，在这种情况下，需要熟练的外科医师进行预判，并在使用时予以注意和修正，这时的导板也不是无用和错误的，其预先设置的正确方向会为术者提供准确的信息并引导术者更好更快地判断和选择方向和深度，其指导意义也是无可替代的。

数字化导板的精度对石膏模型或口内扫描的要求   如表1~3所示。

数字化导板的精度对CT的要求   ①  CT要求格式为DICOM格式，DICOM即医学数字成像和通信，是医学图像和相关信息的国际标准（ISO 12052）。它定义了能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式。ACR-NEMA联合委员会于1985年发布了最初的1.0版本（ACR-NEMA Standards Publications NO.300-1985），又分别于1986年10月和1988年1月发布了校订NO.1和校订NO.2。1988年该委员会推出2.0版本（ACR-NEMA Standards Publications NO.300-1988），到1993年发布的DICOM标准3.0，已发展成为医学影像信息学领域的国际通用标准。

② CT扫描的层间距至少0.3 mm，拍摄CT时移除所有金属活动义齿，以及所有可能干扰扫描区域的阻射物。患者需用左右尖牙咬一小块泡沫或棉花团，厚度为1～2 mm，使上、下颌分开1～2 mm。扫描区域为眼眶中部至下颌最下缘之下（图2）。

数字化导板的精度对软件的要求   基于DICOM 3.0标准的医学图像读取，同时拥有医学图像分割技术，并且能以三维虚拟可视化技术进行牙种植手术规划，最终能以智能化CAD技术生成数字化种植外科导板为一体的专业医用软件。

数字化导板的精度对制作的要求   使用工业级3D打印机，其打印层厚≤16 μm方可达到临床精度的要求。

先锋钻的不断完善   锋利尖锐的先锋钻可以减少其在骨面上的滑脱移位，其硬度也要达到一定要求，以减少弹性形变带来的任何位置变化，因为不易察觉的钻的弯曲形变会导致在钻的尖端相对更大的位移（图3）。

骨面平整钻的作用   成熟的导板工具盒都具有骨面平整钻，以平整骨吸收造成的斜坡形骨面，从而防止先锋钻的滑脱移位（图4）。

先锋钻及各级钻要与相应套环直径完全吻合    这样可以减少制备过程中的移位，但须关注完全吻合所产生的摩擦状态下钻的冷却以及钻与套环摩擦造成的钻的过度消耗和更换。冷却可以通过内冷却，以及使用开窗式导板套环来克服摩擦，也可以在非全程导航时，在迅速完成先锋钻钻孔后，撤去导板进行窝洞冷却。固定导板   在黏膜支持式导板准确就位后，需要用固位钉固定导板，防止导板的位移，在导板精确固位并完成钻孔后再去除固位钉（图5）。

术者应该掌握的内容，包括解剖的预判与合理精准的设计、斜坡形骨面的技巧、导板的固定，尤其是黏膜支持式。

解剖的预判与合理精准的设计   数字化导板是帮助术者更好更快完成手术的辅助手段，但不是万能的。要明确导板首先是由人来设计的，它同样需要术者对患者局部解剖的全面把握和评估，以更好地发挥导板的作用，尤其是解剖条件差和复杂的病例。术前在设计阶段就应充分了解和把握患者的解剖条件，对于骨缺损造成的斜坡形骨面和相对狭窄的骨面要予以预判和关注，并制订方案。例如某个区域是无法通过常规钻孔完成制备和植入的，就应避免钻孔，只做简单骨皮质定位，然后在去除导板后再利用诸如引导骨再生（GBR）、劈开植骨、块状骨移植等方法完成骨增量或同期植入。所以术前合理精准的设计部分是最大限度发挥导板作用的关键。

克服斜坡状牙槽嵴顶造成的先锋钻滑脱   在牙槽嵴顶骨皮质呈斜坡形形状，但能满足植入条件的情况下，如在不具备配套完善的工具盒和相应尖锐锋利的先锋钻情况下，一般对于因唇侧骨板吸收大于舌腭侧造成的斜坡（当然要结合局部的CBCT影像判断），可以利用与套管配套的普通先锋钻，主动形成由唇侧向舌腭侧加力的备洞方式钻孔，来避免钻向唇颊侧滑脱（图6）。但如果具备配套完善的工具盒及相应尖锐锋利的先锋钻，可以利用骨面平整钻对斜坡形骨面的皮质进行平整，再利用与套管直径非常吻合、刚性强且锋利的先锋钻进行备洞即可（图7）。

导板的固定   导板的固定非常重要，牙支持式导板较易获得准确就位和固定。而黏膜支持式导板的准确固位较困难，现在通常采取的有效做法是，利用咬合记录来确定上、下颌关系和导板的准确就位，然后利用固位钉先行固定导板，最后在不翻瓣并准确的导板引导下实施全程或半程导航。

牙支持导板手术就位要求：适用于缺牙区双侧有稳定牙列存在或游离端缺失，缺失牙数目较少。①导板佩戴在患者口内后，导板内表面与患者牙冠表面能够完全贴合，且不会出现晃动；②患者若是游离端缺失，医师在使用导板进行定位或者扩孔时应按住导板与牙列吻合，保证导板游离端的稳定不翘动。

黏膜支持导板手术就位要求：适用于牙列缺失或余留牙有动度、无法提供稳定固位时采用黏膜支持式。①为了让导板在手术中能够精确就位，将带有导板的石膏模型上架来转移咬合记录，应注意咬合记录硅橡胶的范围不应阻挡固位钉的植入，无牙颌导板的伸展范围可依照全口义齿范围而定（图8）。②无牙颌导板应使用至少3颗固位钉进行固位，固位钉入骨深度应≥5 mm。牙黏膜混合支撑导板就位要求：适用于游离端缺牙数目较多仅依靠余留牙无法提供稳定固位的，根据余留牙固位力决定是否添加固位钉。