种植外科导板的设计及制作研究进展

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 种植外科导板的设计及制作研究进 展 摘要种植外科导板是一种能够 传递术前骨质、骨量、种植方案等多方 面信息的载体，通过导板确定种植体的 数目、位置、方向、角度和深度，指导 术中种植体的准确植入，提高手术的准 确度及种植修复效果。如今，在传统外 科导板制作的基础之上，许多国内外学 者结合种植外科导板实际临床运用经验， 完成了各种改良式种植导板的制作。近 年来，随着锥体束 CT 的广泛应用和数 字化口腔种植技术的普及，种植外科导 板也从基于模型制作的传统外科导板发 展为通过 CAD/CAM 技术制作的数字化 外科导板。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /6/view-13028753.htm 关键字 种植牙；外科导板；种 植导航；快速成型技术；计算机辅助设 计与制造 中图分类号R782.1 文献标志码 A 文章编号1008-6455（2017）07- 0128-03 种植外科导板也称种植导板，是 牙种植导向模板的简称，它是将种植术 前确定的方案精准转移至患者身上的个 性化手术辅助器械，在种植备孔过程中 有利于种植体的精准控制。种植术中将 种植体植入到牙槽骨上的正确位置并保 证准确的方向及深度，是保证种植成功 的一个重要前提。而种植导板作为传递 信息的载体，可将术前设计准确地反映 到术中，协助完成种植体植入手术。因 此，种植导板的作用显得尤为重要。本 文就种植外科导板的设计及制作研究作 一综述。 1 种植导板的作用和意义 应用种植导板，不仅可以提高手 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 术的准确性，还可以提高修复效果预测 的可靠性。目前，尽管部分有经验的医 生不借助种植导板进行手术，但对于初 学者或局部骨质条件差、手术复杂的病 例，较易出现种植角度偏差造成骨壁侧 穿、损伤邻牙牙根、损伤神经血管束等 不良后果。而且更为重要的是，种植体 植入不准确会给上部修复带来极大的困 难，如多颗种植时种植体不平行造成的 就位困难、修复体排列困难及种植体或 基台金属外露影响美观等。种植导板能 够将以修复为导向的种植设计精准的转 移至术中，同时又能兼顾颌骨解剖条件 的需要，将种植体精确的植入。此外， 在应用二段埋入式种植系统时，一期手 术使用的种植导板还可保存下来，作为 二期修复时愈合基台与种植体的连接指 导，有助于减小组织的创伤。 2 种植导板的种类及特点 根据种植导板制作的方式不同分 为传统种植导板、CAD/CAM 种植导板、 改良式种植导板。传统种植导板，在石 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 膏模型上应用自凝塑料或热凝塑料制作， 或是使用真空成型机利用塑料压膜片压 制而成。CAD/CAM 种植导板，基于 CT 图像的扫描数据以 DICOM 格式刻 盘输入计算机，通过 Simplant 等商用计 算机辅助设计软件结合快速成型等技术 制作的种植导板。改良式种植导板，基 于传统种植导板的制作的基础之上，通 过改进设计，简化制作步骤，并结合曲 面断层片或锥体束 cT 影像学资料制作 而成。 根据支持方式的不同，种植导板 可分为牙支持式、粘膜支持式、骨支持 式种植导板。牙支持式种植导板，主要 适用于缺导板与患者牙槽骨表面完全贴 合，使用时需要固定钉固定。此类导板 需要由快速成型技术或 3D 打印技术同 时结合 CT 数据来实现，其缺点是加工 工艺较复杂，同时虚拟骨面和真实情况 多少存在差异，使其精确度降低，患者 不适感较大。 根据导板的用途分为：放射导板、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 手术导板、修复性导板三大类。放射导 板，此导板包含种植修复信息，患者戴 上放射导板拍摄 CT，就可以将修复信 息融合到 CT 数据中。手术导板，将种 植术前设计准确地转移到种植手术中的 个性化载体。修复性导板，以修复体为 导向，结合邻牙和对颌牙的咬合关系指 导缺失牙区修复的导板。 根据指导程度的不同可分为：位 点限制导板、部分限制导板、全程限制 导板。位点限制导板，仅仅提供种植区 植体植入的理想位置，而缺少对植入的 方向、角度和深度控制的导板。部分限 制导板，对种植体植入的第一钻进行控 制，而后的逐步备孔则是术者自由手控 的导板。全程限制导板，对种植体植入 的位置、方向、角度和深度进行全程控 制的导板。 3 传统种植导板的制作及优缺点 传统种植导板是在石膏模型上制 作完成的，即所谓的模型法制作的导板。 制作流程为：印膜材制取印模，灌制石 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 膏模型，在缺牙区制作诊断蜡型，翻制 一副石膏模型，采用透明的热凝塑料或 自凝塑料手工制作，或使用透明热塑片 在空气压膜机上压膜，在缺牙区 23 颗邻牙外修剪，完成导板雏形。将该雏 形导板置于除去诊断蜡型的模型上就位， 在设计好的相应植入部位使用低速手机 开洞，将金属导管插入洞内，使用树脂 材料固定。空气压模技术制作的导板具 有操作简便、透明且视觉效果好、贴合 固位良好等优点。自凝塑料或热凝塑料 导板的缺点是精度不够、视觉效果差和 固位不佳。另外，利用患者原有的可摘 局部义齿，在义齿上用低速手机直接钻 出植入道，插入金属导管并固定，制作 完成的导板也属于传统种植导板。Edge 依据传统可摘局部义齿的设计原则，利 用闪烁技术在压力锅内根据模型上的标 记用自凝塑料制成了传统导板。同样， Sukotjo C 等利用患者已有的全口义齿为 模板翻制完成了透明树脂导板。总的来 说，这种传统种植导板的制作仅仅是依 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 靠理想的修复体为导向根据模型表面信 息制作出来的，虽然能较好的保证种植 上部结构但尚未考虑到种植区骨组织的 三维解剖结构信息，使得植入准确性降 低，甚至有可能造成种植体植入失败。 因此，传统种植导板的使用具有很大的 局限性。 4 CAD/CAM 导板的制作及优缺 点 1971 年 Francois Duret 将 CAD/CAM 引入牙科邻域。以往 CAD/cAM 系统大多应用于修复领域用 来制作嵌体、贴面、冠等，如今扩展到 制作种植牙导板和种植体基台。种植导 板的计算机辅助设计（computer aided design，CAD）的过程是：首先给予患 者制作放射义齿或是直接在患者已有的 义齿上制作放射义齿，该义齿兼顾咬合 关系，美观，语言等方面为一体，且与 最终修复体一致。将放射义齿戴入患者 口内，拍摄 CBCT。扫描数据以 DICOM 格式输出，利用专业的种植手 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 术设计软件读取扫描数据，并进行三维 重建。在此基础上结合修复体与骨组织 二者的信息，制定以修复为指导的最佳 种植设计方案，包括种植体规格的选择、 植入位置、角度、深度的设计，同时观 察并测量骨量，判断是否需要行植骨手 术。目前国内外使用较多的规划软件有 比利时 Materialise 公司的 Simplant、瑞 典 Nobelbiocare 公司的 Nobelguide 以及 德国 Med3D 公司的 Implant3D 等软件。 种植导板的计算机辅助制作（computer aided manufacture，CAM）的过程是： 利用快速成型技术，将 STL 文件格式的 种植设计方案输入快速成型系统，切削 成型，完成个性化的种植外科导板的制 作，术前需常规消毒。其中快速成形技 术简称 RPM，是国外 90 年代初发展起 来的以材料逐层堆积为基础的一门全新 的技术，该技术整合了多个学科，是多 种技术相结合的结晶。基本过程为：设 计三维模型，转化为 STL 文件，相关软 件将三维模型按照高度方向，离散分层 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 得到一序列分层数据，最终按照分层数 据逐层堆积成型。市面上可见多种快速 成型的系统，有其各自的特点，很多系 统所使用成型材料也不尽相同。但是， 所运用的原理基本一致， “分层制造，逐 层叠加”这八个字可概括其主要内容。 通俗的讲，快速成型系统就像是一台 3D 打印机。骨支持式 CAD/CAM 导板， 术中通过骨钉的锚定常常与翻开的粘骨 膜瓣的骨壁紧密贴合，消除了粘膜造成 的误差，定位更加精准，确保了种植体 的准确植入。CAD/CAM 导板具有诸多 优点：术前设计精准的转移至术中， 三维方向上偏差较小；手术稳定性高， 可重复性强；减低了种植手术风险， 提高了手术成功率；为医患沟通提供 了便利；大大缩短了手术时间。但同 时也有其不足：需要复杂的软件设计， 同时需要快速成型加工设备配合使用； 种植成本高，目前为止难以被患者接 受和用以广泛的临床推广使用。 5 改良式导板的制作及优缺点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 各类改良式导板大多先恢复缺牙 区的上部修复体或是利用患者已有的义 齿，以此为参考，或是结合影像学模板 上的标志物与 CT 图像上最佳的植入体 的空间位置关系，将其转换至模型上从 而制作导板。如基于数字化技术下的改 良式导板十分方便而且种植体植入更精 准，成为现代口腔技术发展的一个热门 趋势。Sicilia A 等设计了修复体唇颊面 或舌面轮廓外科导板，该导板具有良好 的导向性，并允许在舌侧区或颊侧有更 大的种植自由选择空间。但是缺点是修 复体唇颊面轮廓外科导板对手术植入时 视线存在阻挡，而修复体舌面轮廓外科 导板虽然不存在视野阻挡的问题，但存 在在舌侧手术操作自由受限的缺点。丙 烯酸树脂导板通过咬合导向的简单穿孔 来定，只允许初始钻通过却完全限制术 中自由选择。Kopp KC 等在缺牙区制作 诊断蜡型，翻制成自凝丙烯酸树脂并向 两侧邻牙延伸以利于固位，利用牙片在 颊侧模型上大致绘制牙根走行，在缺牙 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 区树脂牙颊面沿牙体长轴置 0.0140.016mm 直径的正畸丝，制作 完成初导板戴入患者口内拍 CT，利用 simplant 种植软件设计最佳植入体，并 测量种植体长轴与正畸丝的角度以及正 畸丝到种植体长轴与树脂牙牙合面交点 的距离，利用测量台调节与正畸丝的角 度至合适位置将植入方向转换到导板上， 完成导板制作。Piano S 制作了缺牙区 牙外形的丙烯酸树脂导板，然后去除牙 冠颊侧部分，利用金属杆作为阻射标志 物，将影像学导板于患者口内就位，通 过 X 线片获得最佳的植入方向和位置， 最终完成种植导板的制作。Ozan O 等 报道通过获取患者下颌骨锥束 CT（CBCT）与 X 线下颌骨扫描模板， 利用算机辅助设计和制造技术，如光 固化成形（SLA）快速成型制作导板。 与其他 CAD/CAM 导板不同的是该导板 具有一外科机头导向装置，该装置头部 延伸为三角销结构，该三角销与导向模 板的三角管相匹配，从而指导手术。该 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 导板设计抛弃了传统种植手术导板利用 对手术钻头的多级引导，解决了频繁更 换引导套筒的缺点，使得术区充分暴露、 冷却水顺利进入术区的优点。改良式导 板在一定程度上简化了操作步骤，丰富 了制作手段，同时在临床上获得了较好 的临床效果，值得临床应用与推广。 6 总结与展望 在种植手术中尤其是牙槽嵴吸收 严重或者骨外形不良的患者，种植导板 起到了不可替代的桥梁作用。导板的应 用不仅有利于种植体精准的植入，提高 种植成功率，而且极