基于空間立體定位技術(shù)的模型法種植導(dǎo)板的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,種植義齒受到越來越多患者和醫(yī)生的青睞。口腔種植領(lǐng)域中,以修復(fù)體為指導(dǎo)的種植技術(shù)這一新理念使口腔種植技術(shù)有了質(zhì)的提升,而種植導(dǎo)板正是貫徹這一種植理念的關(guān)鍵技術(shù)。目前種植導(dǎo)板依照制作方法可分為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作（Computer aided design& computer aided manufacturing,CAD/CAM)法和模型法兩種。
　　CAD/CAM法種植導(dǎo)板結(jié)合患者計(jì)算機(jī)斷層掃描(Compute

2、d tomography,CT)三維數(shù)據(jù),在種植規(guī)劃軟件中進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì),然后通過快速成型設(shè)備加工完成。其加工精度高,重要的是加工制作必須依賴昂貴的快速成型加工設(shè)備,整體制作費(fèi)用昂貴,特別對(duì)于單個(gè)缺牙或缺牙較少的患者,醫(yī)生為了節(jié)省人力物力,往往不使用種植導(dǎo)板,憑借經(jīng)驗(yàn)來完成種植手術(shù)。上述因素限制了CAD/CAM種植導(dǎo)板的推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的模型法種植導(dǎo)板的制作則是利用診斷蠟型、參考放射影像信息或骨地圖大體定位種植方向,通過機(jī)械打孔裝置來手工制

3、作,制作簡(jiǎn)便,費(fèi)用低,周期短。而其最大的缺點(diǎn)是導(dǎo)板精度不高,其準(zhǔn)確性和安全性無法得以保障。于是一些依賴各種特殊定位儀器及其配套的種植軟件的改良式的模型法種植導(dǎo)板的制作方法應(yīng)運(yùn)而生,該種方法能夠通過特殊的口腔種植定位儀利用患者的CT三維數(shù)據(jù),將模擬種植體相對(duì)于石膏模型的三維空間位置精確定位,再通過機(jī)械打孔方式完成導(dǎo)板,完全不需要昂貴的快速成型加工設(shè)備,方法較為簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。但其缺點(diǎn)是必須借助特殊的空間定位儀器及配套虛擬種植軟件才能實(shí)現(xiàn)種

4、植導(dǎo)板的準(zhǔn)確定位,在推廣應(yīng)用上仍然受到限制。
　　因此,本研究擬建立一種相對(duì)簡(jiǎn)單,由醫(yī)生或技師利用臨床常見的設(shè)備就能完成的種植導(dǎo)板的制作方法,以輔助指導(dǎo)一些缺牙較少的臨床病例進(jìn)行種植。本研究首先依據(jù)空間立體定位技術(shù)原理,自行設(shè)計(jì)構(gòu)建簡(jiǎn)單、通用的空間立體定位裝置,在其輔助下將種植軟件中種植體與頜骨的三維關(guān)系準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到模型上,利用傳統(tǒng)機(jī)械打孔技術(shù)制作種植導(dǎo)板;接下來采用體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基于空間立體定位技術(shù)的模型法種植導(dǎo)板的精度及可行性;

5、最后通過臨床實(shí)際應(yīng)用進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性和精度,為口腔種植導(dǎo)板臨床的制作應(yīng)用提供一種新的方法。
　　研究?jī)?nèi)容：
　　實(shí)驗(yàn)一,根據(jù)牙弓大小和上下頜牙弓形態(tài)結(jié)構(gòu)分別構(gòu)建空間立體定位裝置,該裝置由弧形基板、平行定位柱,固位突起以及放射標(biāo)記點(diǎn)組成。通過錐體束CT(Cone-beam computed tomography,CBCT)掃描獲取空間立體定位裝置的三維數(shù)據(jù)信息,建立其數(shù)字化模型。同時(shí),以空間立體定位原理為基礎(chǔ),建立一

6、種新的基于空間立體定位技術(shù)的模型種植導(dǎo)板制作方法。
　　實(shí)驗(yàn)二,翻制下頜骨環(huán)氧樹脂模型。依照實(shí)驗(yàn)一建立的種植導(dǎo)板的制作流程,首先把空間立體定位裝置固定在放射導(dǎo)板上,然后將其完全就位于下頜骨樹脂模型上進(jìn)行螺旋C T掃描,數(shù)據(jù)導(dǎo)入SimPlant種植軟件進(jìn)行三維模型重建,通過牙膠放射標(biāo)記點(diǎn)將其與所選用的空間立體定位裝置的標(biāo)準(zhǔn)三維數(shù)字化模型相互配準(zhǔn),并測(cè)量模擬種植體相對(duì)于立體定位裝置的空間位置關(guān)系,并將其轉(zhuǎn)移至下頜骨環(huán)氧樹脂模型上,制作

7、種植導(dǎo)板。在種植導(dǎo)板的引導(dǎo)下,于4副頜骨模型上分別各植入3枚種植體,再次進(jìn)行螺旋CT掃描獲取種植體植入后的CT數(shù)據(jù),將術(shù)前、術(shù)后CT數(shù)據(jù)在Geomagic Studio軟件中進(jìn)行精確配準(zhǔn),比較實(shí)際種植體與虛擬種植體在三維方向上的差異。
　　實(shí)驗(yàn)三,臨床隨機(jī)選取牙列缺損患者17例,分別根據(jù)實(shí)驗(yàn)一所述的基于空間立體定位技術(shù)的模型法種植導(dǎo)板制作方法進(jìn)行導(dǎo)板的制作。在種植導(dǎo)板引導(dǎo)下常規(guī)植入種植體32枚。將患者術(shù)前、術(shù)后CT數(shù)據(jù)在Geoma

8、gic Studio軟件中進(jìn)行精確配準(zhǔn),比較實(shí)際種植體與虛擬種植體在三維方向上的差異。
　　研究結(jié)果和結(jié)論：
　　1、建立一種新的基于空間立體定位技術(shù)的模型法種植導(dǎo)板制作方法。成功構(gòu)建了一套通用的立體定位裝置及其三維數(shù)字化模型。此定位裝置及三維模型可反復(fù)使用,免去了二次掃描的繁瑣過程,減少了時(shí)間金錢成本。該模型法種植導(dǎo)板制作方法為:利用空間立體定位裝置制作放射導(dǎo)板,將其就位于患者口內(nèi)后拍攝CT,將掃描所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入SimPla

9、nt種植軟件進(jìn)行三維模型重建,通過牙膠放射標(biāo)記點(diǎn)將其與所選用的空間立體定位裝置的標(biāo)準(zhǔn)三維數(shù)字化模型進(jìn)行配準(zhǔn)。在SimPlant軟件中以空間立體定位裝置為參照,測(cè)量種植體植入位點(diǎn)以及近遠(yuǎn)中、頰舌向相對(duì)位置的角度。體外利用導(dǎo)線觀測(cè)儀的萬向觀測(cè)平臺(tái)、角度測(cè)量?jī)x將種植軟件中種植體與頜骨的三維關(guān)系轉(zhuǎn)移到模型上,并通過激光臺(tái)鉆直接在放射導(dǎo)板上打孔完成最終種植導(dǎo)板的制作,或是于模型上打孔壓膜成型種植導(dǎo)板。
　　2、下頜骨模型體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示實(shí)際

10、種植體的植入位置與術(shù)前SimPlant軟件中設(shè)計(jì)的位置偏離值為:肩部0.97±0.24mm(95％ CI:0.81–1.12mm),根部1.44±0.25mm(95% CI:1.28–1.60mm),角度5.01±1.76°(95% CI:3.89–6.12°)。結(jié)果表明:采用基于空間立體定位技術(shù)的模型法所制作的種植導(dǎo)板,在體外模型植入實(shí)驗(yàn)中,實(shí)際種植體與虛擬種植體在三維方向上存在一定偏差,但其差異范圍在目前CAD/CAM導(dǎo)板的精度范圍

11、內(nèi)（CAD/CAM導(dǎo)板肩部偏離值95%CI:0.76–1.22mm,根部偏離值95%CI:1.26–2.0mm,角度偏差95%CI:3.94°–6.58°),上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明該方法制作的種植導(dǎo)板具有良好的精度及可行性,可用于下一步的臨床應(yīng)用研究。
　　3、臨床實(shí)驗(yàn)得出術(shù)后種植體的位置與術(shù)前設(shè)計(jì)的位置偏離值為:肩部1.10±0.25mm(95%CI:0.61–1.59mm),根部1.76±0.38mm(95%CI:1.21–2.25