【專家論壇】吳軼群. 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)在口腔種植領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用

王躍平 1， 樊圣祈 2， 吳軼群 1，2

1. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔第二門診部，上海（201999）； 2. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔種植科，上海（200011）

【通訊作者簡(jiǎn)介】  吳軼群，醫(yī)學(xué)博士，教授，碩士生導(dǎo)師，現(xiàn)就職于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔種植科及口腔第二門診部。國(guó)際口腔種植協(xié)會(huì)專家組成員（ITI fellow），中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔種植專業(yè)委員會(huì)常委，上海市口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔種植專業(yè)委員會(huì)常委，上海市口腔醫(yī)學(xué)會(huì)理事，國(guó)際口腔種植協(xié)會(huì)中國(guó)分會(huì)國(guó)際聯(lián)絡(luò)部主任。長(zhǎng)期從事口腔及顱頜面種植的臨床和基礎(chǔ)研究工作，尤其對(duì)牙槽嵴骨量嚴(yán)重不足、數(shù)字化導(dǎo)板、計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)的種植修復(fù)有深入研究，發(fā)表SCI論文30余篇，參編著作6部。多項(xiàng)臨床研究成果獲得上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)（2007，2010）、上海醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)（2009）和華夏醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)（2016）。

摘要 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)在口腔種植領(lǐng)域逐漸開始使用,系統(tǒng)能夠術(shù)前規(guī)劃種植體植入路徑,術(shù)中實(shí)時(shí)可視化追蹤種植鉆針,避開重要解剖結(jié)構(gòu),提高手術(shù)安全性。本文將簡(jiǎn)述動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展,組成原理和臨床應(yīng)用,針對(duì)不同導(dǎo)航系統(tǒng)輔助常規(guī)種植體植入的精度進(jìn)行探討,并介紹動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助顴骨種植體植入術(shù)的精準(zhǔn)度,分析導(dǎo)致臨床誤差的各種因素。

關(guān)鍵詞 ： 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng),  計(jì)算機(jī)輔助手術(shù),  精確性,  顴骨種植體,  數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板  

Abstract  Dynamic surgical navigation system has been wildly used in implantology, the navigation surgical system provide preoperative trajectory planning. Moreover, the constant visualization of drilling trajectory during operation assist the operators by avoiding critical anatomic structures to achieve safer surgery. Our article focuses on the development and function of dynamic navigation system to evaluate the accuracy of dynamic surgical navigation system when used for regular implants and zygomatic implants placement. We aim to discuss the accuracy of different brand of dynamic surgical navigation systems for implants placement and to investigate the main reasons led the inaccurate outcome.  

1 導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展

    20世紀(jì)70年代動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)隨著三維影像技術(shù)的發(fā)展繼而研發(fā), 結(jié)合導(dǎo)航立體定位框架和頭顱計(jì)算機(jī)斷層掃描, 由術(shù)前規(guī)劃軟件及定位探針組成了最初始導(dǎo)航系統(tǒng)的架構(gòu)。1980年末, 多個(gè)團(tuán)隊(duì)將導(dǎo)航系統(tǒng)軟件優(yōu)化后, 使得導(dǎo)航器械尖端能被系統(tǒng)實(shí)時(shí)定位于計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像上, 有利于術(shù)中定位。在導(dǎo)航系統(tǒng)飛快的發(fā)展與成熟之下, 1992年加拿大安大略醫(yī)療團(tuán)隊(duì)操作了臨床上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助下完成的神經(jīng)外科手術(shù), 此無(wú)框架立體跟蹤系統(tǒng)被稱為Viewing Wand, 成功結(jié)合了術(shù)前CT診斷, 術(shù)前治療計(jì)劃和術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航的應(yīng)用, 成為重要的里程碑。之后5年內(nèi), 此領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到頭頸部, 脊椎, 上頜竇和關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡等手術(shù)中, 并于21世紀(jì)早期, 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助手術(shù)成為神經(jīng)外科手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式之一[1]。

    1988年牙科三維CT出現(xiàn)后, 實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)才正式在口腔種植學(xué)領(lǐng)域開展。1993年推出了第一代SimPlant軟件輔助規(guī)劃術(shù)前三維影像上種植體植入的方向及位置。2000年, 第一個(gè)適用于種植學(xué)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)才正式出現(xiàn), 能夠完善地利用術(shù)前規(guī)劃軟件設(shè)計(jì)出種植體植入位置, 于術(shù)中實(shí)時(shí)追蹤術(shù)者器械, 將牙科鉆頭及患者解剖結(jié)構(gòu)可視化, 輔助術(shù)中定位種植窩預(yù)備的位置, 確定種植窩預(yù)備的方向[2, 3]。然而, 最初的導(dǎo)航設(shè)備由于操作過(guò)程過(guò)于復(fù)雜, 導(dǎo)航儀器體積過(guò)于龐大等諸多缺點(diǎn)導(dǎo)致難以應(yīng)用于臨床治療, 已遭淘汰。近年來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)導(dǎo)航儀不斷的改良, 以及口腔臨床上錐形束CT（cone beam computed tomography, CBCT）的普及, 導(dǎo)航步驟的簡(jiǎn)化和配準(zhǔn)時(shí)間的縮短, 眾多廠家推出了適用于種植手術(shù)的導(dǎo)航儀和相應(yīng)的軟件, 能夠滿足臨床醫(yī)生的操作, 如IGI, VISIT, Robodent, Voxim, Treon等導(dǎo)航系統(tǒng)[4]。

    動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)原理：導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)是患者臨床圖像三維可視化、配準(zhǔn)技術(shù)及空間定位技術(shù)等。患者術(shù)區(qū)任何一點(diǎn)都能以X-Y-Z坐標(biāo)表示, 同時(shí)在計(jì)算機(jī)顯示器的三維圖像上以對(duì)應(yīng)的X’ -Y’ -Z’ 坐標(biāo)來(lái)表示。術(shù)前將帶有放射阻射標(biāo)記的三維影像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)內(nèi), 供臨床醫(yī)生進(jìn)行術(shù)前方案設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備等。術(shù)中, 通過(guò)匹配術(shù)區(qū)的標(biāo)記點(diǎn)和工作站三維影像上的標(biāo)記點(diǎn), 可將術(shù)中手術(shù)空間和工作站圖像空間相結(jié)合, 此過(guò)程稱為配準(zhǔn)[2]。臨床上配準(zhǔn)方式分為兩類, 分別為基于標(biāo)記點(diǎn)的配準(zhǔn)（Marker-based）和無(wú)標(biāo)記點(diǎn)的配準(zhǔn)（Marker-free）?；跇?biāo)記點(diǎn)的配準(zhǔn)是利用 墊、鈦釘?shù)绕餍底鳛樘厥鈽?biāo)記固定于術(shù)區(qū)周圍來(lái)實(shí)現(xiàn)空間結(jié)合的配準(zhǔn)方式。無(wú)標(biāo)記點(diǎn)的配準(zhǔn)利用患者本身的解剖標(biāo)志作為標(biāo)記點(diǎn)來(lái)完成配準(zhǔn)[5]。術(shù)前進(jìn)行配準(zhǔn)步驟, 讓患者真實(shí)手術(shù)坐標(biāo)與三維影像坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng), 術(shù)中實(shí)時(shí)顯示手術(shù)器械尖端所在位置及路徑, 實(shí)時(shí)跟蹤及可視周圍解剖結(jié)構(gòu), 能夠及時(shí)調(diào)整器械方向及位置, 形成實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)工作流程。導(dǎo)航系統(tǒng)工作流程詳見圖1。

2 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)組成

    導(dǎo)航系統(tǒng)包括硬件, 軟件和導(dǎo)航工具。

2.1 硬件

    硬件包括數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控屏幕、鍵盤、鼠標(biāo)。所有配件整合于定制的手術(shù)工作站以利術(shù)者操作。

2.2 軟件

    通過(guò)導(dǎo)航設(shè)計(jì)軟件術(shù)前將CBCT等影像數(shù)據(jù)處理及導(dǎo)入, 輔助術(shù)前診斷及設(shè)計(jì), 于重建的三維影像上選定最佳種植體植入位置及方向, 避免植入路徑觸及和損傷重要解剖結(jié)構(gòu), 制定最優(yōu)化的手術(shù)方案。術(shù)中利用導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手術(shù)區(qū)域與三維影像空間的實(shí)時(shí)配準(zhǔn)與追蹤, 通過(guò)實(shí)時(shí)可視化引導(dǎo)醫(yī)生完成精確定位與操作, 從而提高手術(shù)的精確性和安全性。借助動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng), 術(shù)者可以實(shí)時(shí)觀察手術(shù)器械的位置, 同時(shí)進(jìn)行手術(shù)操作, 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)定位、調(diào)整、控制鉆孔路徑及角度、設(shè)置報(bào)警點(diǎn)等目標(biāo), 從而可以精準(zhǔn)按照術(shù)前手術(shù)規(guī)劃植入單枚或多枚種植體, 避免傷及重要組織結(jié)構(gòu), 縮短了手術(shù)時(shí)間, 降低術(shù)中盲視下手術(shù)可能造成的創(chuàng)傷。

圖 1 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航工作流程圖

Figure 1 Working frame of navigation system in implant dentistry

2.3 導(dǎo)航軟件

種植機(jī)頭和患者參考架上安裝紅外線裝置或光學(xué)反射球。導(dǎo)航時(shí)根據(jù)追蹤工具上發(fā)出的LED信號(hào)或反射的紅外線追蹤手術(shù)工具的實(shí)時(shí)位置。紅外線照相機(jī)接收患者跟蹤裝置、指示器及鉆頭跟蹤裝置上的編碼信號(hào), 將信號(hào)傳回計(jì)算機(jī)。需要注意的是, 紅外線照相機(jī)和手術(shù)工具兩者之間不能有障礙物阻礙, 且需保持在一定范圍內(nèi)追蹤。

光學(xué)追蹤系統(tǒng)為目前導(dǎo)航系統(tǒng)中較常用的定位方法, 其中又可以分為主動(dòng)追蹤和被動(dòng)追蹤兩種不同的方式 [6]。目前, 口腔種植領(lǐng)域中, 大多數(shù)廠家推出的光學(xué)追蹤系統(tǒng)都是以被動(dòng)追蹤為主, 原理為動(dòng)態(tài)參考架將紅外線發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的信號(hào)反射回紅外線立體攝像機(jī)后再負(fù)責(zé)將頜骨位置信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。在整個(gè)配準(zhǔn)和手術(shù)過(guò)程中, 動(dòng)態(tài)參考架必須堅(jiān)強(qiáng)穩(wěn)固地固定于三維導(dǎo)航模板上。以動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助單個(gè)牙缺失的種植體植入術(shù)為例, 配準(zhǔn)裝置術(shù)前固定在鄰近缺牙區(qū)或?qū)?cè)同名牙上（圖2a）, 導(dǎo)航參考架與配準(zhǔn)裝置連接并延伸至口外, 紅外線立體攝像機(jī)需要設(shè)立在高于患者頭部的區(qū)域, 才能有效追蹤信號(hào)。對(duì)于無(wú)牙 患者, 術(shù)前將頭顱定位參考支架安裝于患者額骨, 確認(rèn)該支架固定連接后再進(jìn)行配準(zhǔn)及手術(shù)器械的標(biāo)定（圖2b）。

目前, 國(guó)內(nèi)外已有多個(gè)廠家針對(duì)口腔種植領(lǐng)域研發(fā)出計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)及設(shè)備。近期研究[4]比較多個(gè)不同導(dǎo)航系統(tǒng)間的誤差值, 將動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下植入的1041枚常規(guī)種植體及種植體預(yù)備窩進(jìn)行分析。作者計(jì)算種植體或鉆頭植入前后的起點(diǎn)和止點(diǎn)水平誤差, 誤差結(jié)果顯示Treon系統(tǒng)（Medtronic navigation, USA）為0.90 mm和0.60 mm, IGI系統(tǒng)（Image navigation, USA）為0.39 mm和0.50 mm, Robodent系統(tǒng)（Robodent, Germany）為0.35 mm和0.47 mm, Visit系統(tǒng)（University of Vienna, Austria）為0.72 mm和0.99 mm 。實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下能達(dá)到較小的誤差, 因此其不僅被推薦適用于骨量充足的不翻瓣微創(chuàng)種植手術(shù), 對(duì)于剩余骨量不足和臨近重要解剖結(jié)構(gòu), 難度較高的種植體植入術(shù)也符合其適應(yīng)癥。

圖 2 參考支架

Figure 2 Dynamic reference frame

以往患者帶著放射導(dǎo)板拍攝全景片和根尖片來(lái)模擬缺牙區(qū)修復(fù)體的位置和方向, 然而這種影像技術(shù)無(wú)法提供完整的三維結(jié)構(gòu)。因此, 傳統(tǒng)的手術(shù)導(dǎo)板只用來(lái)引導(dǎo)鉆頭定位種植體植入起點(diǎn)和角度, 無(wú)法顯示出骨內(nèi)的重要解剖結(jié)構(gòu), 繼而無(wú)法提供準(zhǔn)確的三維手術(shù)引導(dǎo)[7, 8]。為了克服上述困難, 各國(guó)學(xué)者一直致力于開發(fā)修復(fù)引導(dǎo)的精確種植體植入術(shù)。CT、種植規(guī)劃軟件和CAD/CAM無(wú)疑是此領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中的重要成果, 推動(dòng)了數(shù)字化影像輔助種植體植入, 多種不同方法已經(jīng)應(yīng)用于臨床實(shí)踐?；颊吲宕鞣派鋵?dǎo)板拍攝的三維影像經(jīng)計(jì)算機(jī)制作成手術(shù)導(dǎo)板, CAD/CAM技術(shù)生成光固化導(dǎo)板、3D打印導(dǎo)板和動(dòng)態(tài)導(dǎo)航輔助種植體植入術(shù)等。對(duì)于單牙或少數(shù)牙缺失的種植體植入術(shù), 傳統(tǒng)手術(shù)方法已可以達(dá)到良好預(yù)期結(jié)果[9, 10], 甚至骨量嚴(yán)重吸收的缺牙區(qū), 能通過(guò)不同骨增量術(shù)來(lái)滿足種植體植入術(shù)所需的骨量。但對(duì)于美學(xué)要求較高的前牙區(qū), 種植體植入的位置、深度、方向稍有偏差都將會(huì)影響術(shù)后修復(fù)的效果。因此植入位點(diǎn)的設(shè)計(jì)和精確度顯得格外重要。

對(duì)于單牙或多個(gè)牙缺失的種植體植入術(shù), 于術(shù)前設(shè)計(jì)軟件中將修復(fù)體擬合至缺牙區(qū), 確定上下頜咬合關(guān)系, 規(guī)劃種植體基臺(tái)于修復(fù)體咬合面最優(yōu)的穿出位點(diǎn), 進(jìn)而達(dá)到以修復(fù)為導(dǎo)向的種植體植入術(shù)。動(dòng)態(tài)導(dǎo)航手術(shù)系統(tǒng)輔助常規(guī)種植體植入已被廣泛研究證實(shí)能夠達(dá)到臨床可接受的誤差, 相較于自由手（free-hand）操作, 導(dǎo)航系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢(shì)在于能將術(shù)前設(shè)計(jì)的種植體植入位置和方向, 高精準(zhǔn)復(fù)制于患者口內(nèi), 并且通過(guò)術(shù)后拍攝CBCT與術(shù)前規(guī)劃路徑兩者導(dǎo)入導(dǎo)航系統(tǒng)軟件擬合, 即可明確分析出種植體植入的起點(diǎn)、止點(diǎn)和角度誤差。臨床研究指出[11]通過(guò)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航手術(shù)系統(tǒng)輔助常規(guī)種植體植入于離體頭顱的起點(diǎn)誤差、止點(diǎn)誤差和角度誤差分別是0.58 mm、 0.79 mm和3.55° 。而臨床上的誤差結(jié)果略高于離體頭顱, 其起點(diǎn)誤差、止點(diǎn)誤差和角度誤差分別是1.00 mm、 1.30 mm和6.40° [12]。理論上來(lái)分析, 離體頭顱和3D打印頭顱因沒有受限于臨床術(shù)中患者體位、開口度、唾液血液及手術(shù)器械和導(dǎo)航系統(tǒng)操作等影響, 故其研究精準(zhǔn)性應(yīng)高于臨床研究。

數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板已廣泛應(yīng)用于引導(dǎo)常規(guī)植體的植入, 而且也具有良好的精確性。數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板于術(shù)區(qū)的穩(wěn)定程度對(duì)手術(shù)精準(zhǔn)度有較大的影響, 單牙缺失或多個(gè)牙缺失的數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板可利用余留牙作為牙支持式來(lái)固位, 以達(dá)到良好的固位效果。Jung等學(xué)者[4]將動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)與數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板兩者結(jié)果比較顯示, 兩者間無(wú)顯著性差異, 因此數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板與動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)均可作為引導(dǎo)常規(guī)種植體植入并有效提高精確性的輔助工具。

上頜牙列缺失伴剩余骨量嚴(yán)重不足患者的種植修復(fù)是口腔種植領(lǐng)域亟待解決的難題之一。對(duì)于剩余骨量充足的上頜牙列缺失患者而言, 種植方案多采用6至10枚常規(guī)種植體支持的分段式或一段式固定修復(fù), 若患者剩余骨量不足時(shí)則須采取上頜竇側(cè)壁開窗提升術(shù), 引導(dǎo)骨組織再生技術(shù), 塊狀骨移植或牙槽骨牽張成骨等骨增量技術(shù), 獲得足夠的可用骨量后再進(jìn)行種植體的植入。然而當(dāng)上頜剩余骨量嚴(yán)重不足或存在上頜骨缺損時(shí), 上述骨增量技術(shù)的實(shí)施則難以獲得可預(yù)期的成骨效果, 并且會(huì)大幅延長(zhǎng)治療周期、增加術(shù)中創(chuàng)傷及患者負(fù)擔(dān)。1998年Branemark教授首先提出將較長(zhǎng)種植體植入顴骨以解決上頜骨量不足的種植技術(shù), 通過(guò)雙側(cè)各植入一枚顴骨種植體并結(jié)合前牙區(qū)2至4枚常規(guī)種植體, 以一段式固定修復(fù)體重建上頜牙列[13]。顴骨致密的骨質(zhì)和充足的骨量, 使得種植體在植入后得到足夠的初期穩(wěn)定性, 為即刻修復(fù)提供所需的必要條件[14]。無(wú)牙 的修復(fù)對(duì)于臨床醫(yī)生也帶來(lái)較大的挑戰(zhàn), 種植體植入的位點(diǎn)需要在術(shù)前規(guī)劃軟件上作出合理的設(shè)計(jì), 種植術(shù)前給患者制作出臨時(shí)義齒并將CT數(shù)據(jù)導(dǎo)入規(guī)劃軟件中與術(shù)前CT擬合, 是目前最準(zhǔn)確的確定種植體穿出位置的方法。對(duì)上頜剩余骨量嚴(yán)重不足的患者而言, 顴骨種植技術(shù)極大地縮短了療程, 減少手術(shù)次數(shù), 避免大量復(fù)雜的骨增量操作, 并可進(jìn)行即刻修復(fù)實(shí)現(xiàn)患者立即有牙的需求。而顴骨種植病例的難點(diǎn)為, 種植手術(shù)路徑長(zhǎng)、種植位置毗鄰眼眶及內(nèi)容物、眶下神經(jīng)血管束、顴面部皮膚等, 并且手術(shù)大部分區(qū)域不可直視, 易出現(xiàn)種植路徑偏差, 引起各種手術(shù)并發(fā)癥[15]。

圖 3 雙顴種植體植入術(shù)后全景片

Figure 3 Radiographic of post?surgery of quad zygomatic implants placement

    前牙區(qū)剩余骨量嚴(yán)重不足而無(wú)法植入常規(guī)種植體的患者, 不符合顴骨種植的經(jīng)典術(shù)式適應(yīng)癥。Bothur[16]等學(xué)者提出單側(cè)顴骨植入多枚種植體的可行性, 并分別于雙側(cè)顴骨各植入2枚和3枚種植體, 繼而提出雙側(cè)顴骨各植入2枚顴骨種植體的改良術(shù)式（zygomatic quad approach）[17, 18, 19, 20], 又稱之為雙顴種植體植入術(shù)（圖3）。該改良術(shù)式較經(jīng)典術(shù)式的適應(yīng)癥更為廣泛, 能獲得更加優(yōu)化的植體受力分布。但研究指出[21], 單側(cè)顴骨植入2枚種植體時(shí), 更容易出現(xiàn)種植體位置過(guò)近, 傷及眼球、眶下神經(jīng)血管等重要解剖結(jié)構(gòu), 引起嚴(yán)重的手術(shù)并發(fā)癥。 為了提高顴種植體植入手術(shù)的精準(zhǔn)性和安全性, 目前臨床上有學(xué)者使用計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)來(lái)幫助完成手術(shù)（圖4 ~ 5）。

圖 4 動(dòng)態(tài)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)引導(dǎo)下進(jìn)行種植窩的預(yù)備

Figure 4 Drilling procedure assisted by navigation system

圖 5 動(dòng)態(tài)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)下植入顴骨種植體

Figure 5 Placement of zygomatic implants with assistant of navigation system

     Hung等[22]臨床研究指出, 通過(guò)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助的顴種植體手術(shù), 將導(dǎo)航軟件術(shù)前規(guī)劃路徑和術(shù)后影像進(jìn)行融合, 所測(cè)得52枚顴種植體的起點(diǎn)誤差、止點(diǎn)誤差和角度誤差分別是1.24 mm、 1.84 mm和2.12° 。與以往于離體頭顱[23]及3D打印頭顱[2]上研究動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助的顴種植體植入精確性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近。數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板在導(dǎo)向前需將固位釘植入于上頜以固定導(dǎo)板, 但對(duì)于此類上頜無(wú)牙 患者而言, 由于剩余骨量嚴(yán)重不足, 導(dǎo)致導(dǎo)板于術(shù)中無(wú)法穩(wěn)固就位于患者上頜。顴骨種植體的長(zhǎng)度多為常規(guī)種植體的4至5倍, 若于種植窩預(yù)備起點(diǎn)處存在一定誤差, 則顴骨種植體種植窩預(yù)備止點(diǎn)的誤差將為常規(guī)種植體的數(shù)倍。 Vrielinck[24]等學(xué)者進(jìn)行了數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板引導(dǎo)顴骨種植體植入的研究, 其研究結(jié)果指出顴骨種植體起點(diǎn)和止點(diǎn)的誤差分別為2.77 mm及4.46 mm。Chranovic[25]等學(xué)者在數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板的引導(dǎo)下, 將16枚顴骨種植體植入于離體頭顱顴骨中并研究其精確性, 其研究結(jié)果指出在數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板引導(dǎo)下, 顴骨種植體失狀面和冠狀面等角度誤差分別為8.06° 及11.20° 。因此數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板僅被認(rèn)為可用于確認(rèn)顴骨種植體的植入起點(diǎn), 而不建議用于全程手術(shù)引導(dǎo)。與數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板相比, 實(shí)時(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)在術(shù)中能全程動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前種植窩預(yù)備的三圍空間位置, 術(shù)者可以及時(shí)觀察患者的解剖結(jié)構(gòu)、規(guī)劃路徑及手術(shù)器械三者的相對(duì)位置關(guān)系, 當(dāng)預(yù)備方向遠(yuǎn)離種植體植入路徑時(shí)可以即刻發(fā)覺并調(diào)整, 從而大幅提高種植體植入的精確性和安全性。

2.4 導(dǎo)航誤差因素

    計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助顴骨種植體植入術(shù)已獲得可接受的誤差范圍。若想將誤差控制在最小范圍, 必須先找出導(dǎo)致誤差的因素。下面列舉出主要誤差來(lái)源[26]：光學(xué)跟蹤系統(tǒng)的尺寸大小和離追蹤器械的距離; 動(dòng)態(tài)參考架的位置、角度、穩(wěn)定度; 探針測(cè)定配準(zhǔn)點(diǎn)的位置、角度、松動(dòng)度; CBCT的層厚、圖像導(dǎo)入及重建過(guò)程是否變形; 配準(zhǔn)方式與配準(zhǔn)過(guò)程導(dǎo)致的定位配準(zhǔn)標(biāo)志誤差（FLE）, 配準(zhǔn)標(biāo)志配準(zhǔn)誤差（FRE）和目標(biāo)配準(zhǔn)誤差（TRE）; 導(dǎo)航設(shè)備的精準(zhǔn)性; 術(shù)者的臨床操作是否熟練。對(duì)于剛開始接觸導(dǎo)航系統(tǒng)的“ 新手” , 可能會(huì)因?yàn)檩^復(fù)雜的操作流程導(dǎo)致難以上手, 尤其術(shù)中需將手術(shù)視野從患者口內(nèi)轉(zhuǎn)移至實(shí)時(shí)三維影像顯示器, 增加了操作上的不適應(yīng)。近期研究[27]關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)輔助種植體植入術(shù)的學(xué)習(xí)曲線, 證實(shí)經(jīng)過(guò)臨床20次實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助種植體植入術(shù)后能大幅提升種植體精準(zhǔn)度, 將常規(guī)種植體的止點(diǎn)誤差降低至0.96 mm及角度誤差降至3.63° 。也有部分教學(xué)醫(yī)院利用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助系統(tǒng)培訓(xùn)種植?？漆t(yī)生在離體頭顱外的操作, 利用設(shè)計(jì)軟件預(yù)規(guī)劃種植體植入入徑, 在離體頭顱或3D打印頭顱上預(yù)備種植體種植窩, 習(xí)慣臨床操作手感, 實(shí)時(shí)掌握術(shù)區(qū)三維空間位置與判別鄰近重要解剖組織, 增加臨床實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

    目前, 計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)在種植外科領(lǐng)域中的應(yīng)用已成為討論熱點(diǎn)之一, 但因?yàn)槠湓O(shè)備較昂貴, 故難以全面推廣。導(dǎo)航術(shù)前規(guī)劃軟件, 手術(shù)配準(zhǔn)及術(shù)中設(shè)備的操作都具有較高的技術(shù)敏感性, 需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員指導(dǎo)才能發(fā)揮其功能將植入的種植體誤差降至最小。對(duì)于計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下頜無(wú)牙 種植手術(shù)也遇到了較難突破的挑戰(zhàn), 主要原因是由于顳下頜關(guān)節(jié)具有一定幅度的可移動(dòng)性, 臨床上目前沒有合適的動(dòng)態(tài)參考架能與下頜骨產(chǎn)生足夠的固位力, 使得動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確地持續(xù)跟蹤三維影像和患者口內(nèi)的坐標(biāo)位置。不同的配準(zhǔn)方式也造成手術(shù)精準(zhǔn)度上的差異, 需要了解其特點(diǎn)并選擇合適適應(yīng)癥來(lái)操作。解剖標(biāo)志配準(zhǔn)需要在顯著的解剖結(jié)構(gòu)上來(lái)進(jìn)行配準(zhǔn)。粘固于皮膚上的配準(zhǔn)標(biāo)志要確保其術(shù)中不易脫落和移動(dòng)。骨固位的配準(zhǔn)釘需選擇在骨量較好區(qū)域植入, 以確保獲得足夠固位力。

3 小 結(jié)

    動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)在口腔種植外科領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣。對(duì)于常規(guī)種植體植入術(shù)的患者, 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板均有良好的精準(zhǔn)度, 兩者皆能達(dá)到滿意的效果, 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航能夠使醫(yī)生實(shí)時(shí)把握手術(shù)。對(duì)于上頜牙列缺失伴剩余骨量嚴(yán)重不足的患者, 動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜患者種植中的引導(dǎo)作用具有顯著優(yōu)勢(shì), 如引導(dǎo)顴骨種植體的植入具有較高的精準(zhǔn)性, 減少術(shù)中并發(fā)癥。如何獲得精度更高的結(jié)果, 使誤差降到最小有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)（略）

來(lái)源：吳軼群