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【摘要】目的：通过分析经传统牙支持式数字化种植外科导板和改良牙支持式数字化种植外科导板引导植入的种植体术后与术前设计的三维位置的误差，研究改良牙支持式数字化种植外科导板的精确性。方法：共纳入50例门诊种植牙患者，随机分两组。术前取模并拍摄锥形束CT（CBCT）提取Dicom数据，发由技工所设计并制作传统及改良后的数字化种植外科导板，导板手术后再次拍摄CBCT并提取医学数字成像和通信（Dicom）数据，输入分析软件，分别测量75颗种植体近远中向、颊舌向术后实际三维位置与术前设计三维位置颈部、根部和角度的误差。结果：测量75颗种植体术前和术后的三维位置偏差，两组植入位置的各项偏差均有统计学差异（P<0.05）。结论：采用改良数字化种植外科导板引导种植体植入，可减小误差，提高种植外科导板引导种植体植入的精确性。
【关键词】改良数字化种植外科导板；精确性；牙支持式
【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】2096-5249（2021）12-0209-02
缺失牙对于人们日常生活的影响越来越引起大家的重视，而缺失牙首选的修复方法由固定义齿修复逐渐转向种植义齿修复[1]，“以修复为导向的种植”也对种植医生提出了更高要求。近年来，随着锥形束CT（CBCT）、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）等数字技术在口腔领域的飞速发展，利用相关软件在计算机上对种植体植入位点进行设计成为现实。在数字化种植设计中，医生能够预估术中可能会遇到的问题，并且精确地将术前设计的种植体位点转移至患者口内，满足了种植外科对手术的精确性、安全性等要求。
数字化种植外科导板引导种植体植入包括一系列复杂的诊治过程，每一个步骤均可能产生误差。其中，导板金属导环的不稳定或导板折裂等因素造成导板手术无法顺利进行，不能准确植入，违背了以修复为导向的种植手术的初衷，据此，我们对传统导板进行改良，拟通过临床病例系列试验考察改良导板引导植入的种植体术后与术前三维位置的精确性，为临床推广提供依据。
1 对象与方法
1.1 研究对象
选取2016年9月至2019年7月在本院就诊的门诊种植患者50例，随机分成两组，对照组（传统导板）20例和观察组（改良导板）30例。其中，对照组男性11例，女性9例，年龄18～73（45.3±17.2）岁；观察组男性13例，女性17例，年龄18～75（45.4±17.0）岁。两组患者的年龄和性别差异无统计学意义（P>0.05）。
纳入标准：选取年龄18岁以上，无全身系统性疾病或稳定在正常范围内，无不良咬合习惯，张口度良好等。
排除标准：张口受限；种植体初期稳定性不足，需自由手调整种植体植入深度者；手术中导板就位不稳定，出现明显偏差者。
1.2 方法
1.2.1 材料准备
所有患者均使用牙支持式导板。锥形束CT（NewTom，QR s.r.l公司，意大利），Simplant软件（Materialise N.V.，比利时），种植系统：Anthogyr系统（安卓健集团，法国），种植体42颗，Straumann系统（士卓曼集团，瑞士）种植体25颗，Apollo系统（北京莱顿医疗器械有限责任公司）种植体8颗，数字化种植外科导板（成都口口齿科技术有限公司）。
1.2.2 导板制作过程
两组均采取相同流程。（1）评估患者口内情况。（2）获取医学数字成像和通信（Dicom）数据，导入Simplant数字化导板设计软件中，重建出三维颌骨影像。（3）以硅橡胶制取患者口内印模，灌模后排牙，扫描模型和排好的牙，并转化为STL格式文件。（4）将STL格式文件导入导板设计软件中，与颌骨影像进行重叠。（5）根据缺牙区骨量选择适合的种植体的型号，虚拟植入种植体，确保种植体的位置能够满足良好的功能和美学效果。（6）生成数字化种植外科导板STL，通过3D打印技术制作导板（对照组使用导环，观察组不使用导环）。（7）在导板的引导下制备种植窝洞并植入相应的种植体。（8）种植术后拍摄CBCT，并获取Dicom数据。
1.2.3 精度分析
将术后Dicom数据导入种植设计软件重建，在种植体植入位点放置虚拟种植体并与已植入的种植体重合，生成术后数字化导板，并导出STL，将此术后导板STL数据与术前导板进行重叠。
1.3 观察指标
由同一位医生根据术后导板放置术后虚拟种植体并与术前虚拟种植体进行比较，测量种植体颈部、根部中心点的距离，以及种植体长轴的交角，分析术前设计的位置与术后实际位置在近远中向、颊舌向及角度上的偏差，每个测量项目测量3次取平均值，以评价传统和改良口腔数字化种植导板引导种植体植入的精确性。
1.4 统计学方法
采用SPSS 20.0软件进行数据分析。计量资料采用（x±s）表示，两样本间采用独立样本t检验，当P< 0.05数据差异有统计学意义。
2 結果
通过比较观察组与对照组植入位置的各项偏差均有统计学差异（P<0.05）。见表1。
3 讨论
数字化导板的广泛应用使得术者在术前设计时能对手术有整体的评估，对于手术难度有较好的预判，并设计完善的手术方案，以此设计制作的导板更能对种植体植入的三维位置进行有效引导和控制，使种植体能处于较理想的位置，提高手术的精确性。
术后虚拟种植体与影像的重合是本研究的难点，金属周围的CBCT影像常常有伪影产生，但种植体为纯钛贵金属，伪影表达较低，图像准确性高[2]，且伪影呈X型或纵行条索状[3]，因此在虚拟种植体与术后种植体影像的重合中以种植体为中心旋转影像，寻找较为清晰的影像与虚拟种植体进行重合，可较为精确的获得术后种植体的位置及方向。 研究证实，数字化种植外科导板手术比传统的种植手术更准确[4]，可避免自由手植入的许多风险。Sarment等[5]报道，Simplant系统的角度误差为4.5°±2.0°，种植体颈部和根部的误差值分别为（0.9±0.5）mm和（1.0±0.6）mm。Van Assche等[6]对19篇文献进行了Meta分析，包括1688枚种植体，10个不同的引导系统，得出总体的角度偏差值为3.81°，种植体头部偏差值1.09 mm，种植体尾部偏差值1.28 mm，深度偏差值0.46 mm。
通常导板的金属导环是以粘接的方式与导板连接，手术中压板的反复拔插常导致导环松动或被带出。Choi等[7]研究表明导环的直径和长度、导环与骨面的距离会影响种植体植入的精确性，而导环的长度是主要影响因素，增加导环的长度可以提高种植体植入的精确性。Vrielinck等[8]指出由于压板的内径比钻针的直径大，钻针与压板之间存在可让性，钻针插入压板后会有一定幅度的摆动，从而影响种植窝洞预备的精确性。因此，我们对数字化种植导板进行改良，去除了金属导环，加高引导孔，通过压板与引导孔直接接触，从而避开了导环长度的固有限制以及导环与导板连接不稳定产生误差的风险。本研究结果表明，试验组与对照组植入位置的各项偏差均有统计学差异（P<0.05），证明了改良后的数字化种植导板比传统数字化种植导板能更精确的植入到理想三维 位置。
我科50例种植导板手术患者75颗种植体的误差均值在可接受范围内，整体取得较满意的效果。回顾数字化导板的设计制作及手术过程，可以发现诸多潜在的容易产生误差的问题，导致种植体术后的三维位置与术前设计有一定差距。主要有以下因素：图像失真或CT层厚过大可造成影像学误差、不同品牌CBCT设备Dicom数据的转换产生误差；采集模型图像或制取印模的材料可引起误差；模型STL数据与CT图像融合误差；导板制作误差；术中导板固定误差；操作误差等。对于种植体的植入深度本文并未作对比，笔者认为对于文中所使用的半程导板而言，种植体的植入深度并未受到导板的引导及限制，再加上部分种植体根部带自攻性，可以少量加深种植体的植入深度，不具备可比性。
参考文献
[1] Jemt T，Johansson J.Implant Treatment in the Edentulous Maxillae：A 15-Year Follow-Up Study on 76 Consecutive Patients Provided with Fixed Prostheses[J].Clinical Implant Dentistry and Related Research，2006，8（2）：61-69.
[2] 董健豪，劉红红，张志宏，等.应用锥形束CT对纯钛金属和钴铬合金扫描生成金属伪影的对比研究[J].影像研究与医学应用，2018，2（21）：86-89.
[3] 王家柱，许来青，王照五，等.CBCT金属伪影产生规律研究分析[J].中华老年口腔医学杂志，2016，14（4）：230-236.
[4] Kramer F J，Baethge C，Swennen G，et al. Navigated vs. conventional implant insertion for maxillary single tooth replacement[J]. Clinical Oral Implants Research，2010，16（1）：60-68.
[5] Sarment DP，Sukovic P，Clinthorne N. Accuracy of implant placement with a stereolithographic surgical guide. [J]. Int J Oral Maxillofac Implants，2003，18（4）：571-577.
[6] Assche N V，Vercruyssen M，Coucke W，et al. Accuracy of computeraided implant placement[J].Clin Oral Implants Res，2012，23（s6）：112-123.
[7] Choi M，Romberg E，Driscoll CF.Effects of varied dimensions of surgical guides on implant angulations[J].The Journal of Prosthetic Dentistry，2004，92（5）：463-469.
[8] Vrielinck L，Politis C，Schepers S，et al. Image-based planning and clinical validation of zygoma and pterygoid implant placement in patients with severe bone atrophy using customized drill guides. Preliminary results from a prospective clinical follow-up study.[J]. International Journal of Oral & Maxillofacial Surgery，2003，32（1）：7-14.
【关键词】改良数字化种植外科导板；精确性；牙支持式
【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】2096-5249（2021）12-0209-02
缺失牙对于人们日常生活的影响越来越引起大家的重视，而缺失牙首选的修复方法由固定义齿修复逐渐转向种植义齿修复[1]，“以修复为导向的种植”也对种植医生提出了更高要求。近年来，随着锥形束CT（CBCT）、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）等数字技术在口腔领域的飞速发展，利用相关软件在计算机上对种植体植入位点进行设计成为现实。在数字化种植设计中，医生能够预估术中可能会遇到的问题，并且精确地将术前设计的种植体位点转移至患者口内，满足了种植外科对手术的精确性、安全性等要求。
数字化种植外科导板引导种植体植入包括一系列复杂的诊治过程，每一个步骤均可能产生误差。其中，导板金属导环的不稳定或导板折裂等因素造成导板手术无法顺利进行，不能准确植入，违背了以修复为导向的种植手术的初衷，据此，我们对传统导板进行改良，拟通过临床病例系列试验考察改良导板引导植入的种植体术后与术前三维位置的精确性，为临床推广提供依据。
1 对象与方法
1.1 研究对象
选取2016年9月至2019年7月在本院就诊的门诊种植患者50例，随机分成两组，对照组（传统导板）20例和观察组（改良导板）30例。其中，对照组男性11例，女性9例，年龄18～73（45.3±17.2）岁；观察组男性13例，女性17例，年龄18～75（45.4±17.0）岁。两组患者的年龄和性别差异无统计学意义（P>0.05）。
纳入标准：选取年龄18岁以上，无全身系统性疾病或稳定在正常范围内，无不良咬合习惯，张口度良好等。
排除标准：张口受限；种植体初期稳定性不足，需自由手调整种植体植入深度者；手术中导板就位不稳定，出现明显偏差者。
1.2 方法
1.2.1 材料准备
所有患者均使用牙支持式导板。锥形束CT（NewTom，QR s.r.l公司，意大利），Simplant软件（Materialise N.V.，比利时），种植系统：Anthogyr系统（安卓健集团，法国），种植体42颗，Straumann系统（士卓曼集团，瑞士）种植体25颗，Apollo系统（北京莱顿医疗器械有限责任公司）种植体8颗，数字化种植外科导板（成都口口齿科技术有限公司）。
1.2.2 导板制作过程
两组均采取相同流程。（1）评估患者口内情况。（2）获取医学数字成像和通信（Dicom）数据，导入Simplant数字化导板设计软件中，重建出三维颌骨影像。（3）以硅橡胶制取患者口内印模，灌模后排牙，扫描模型和排好的牙，并转化为STL格式文件。（4）将STL格式文件导入导板设计软件中，与颌骨影像进行重叠。（5）根据缺牙区骨量选择适合的种植体的型号，虚拟植入种植体，确保种植体的位置能够满足良好的功能和美学效果。（6）生成数字化种植外科导板STL，通过3D打印技术制作导板（对照组使用导环，观察组不使用导环）。（7）在导板的引导下制备种植窝洞并植入相应的种植体。（8）种植术后拍摄CBCT，并获取Dicom数据。
1.2.3 精度分析
将术后Dicom数据导入种植设计软件重建，在种植体植入位点放置虚拟种植体并与已植入的种植体重合，生成术后数字化导板，并导出STL，将此术后导板STL数据与术前导板进行重叠。
1.3 观察指标
由同一位医生根据术后导板放置术后虚拟种植体并与术前虚拟种植体进行比较，测量种植体颈部、根部中心点的距离，以及种植体长轴的交角，分析术前设计的位置与术后实际位置在近远中向、颊舌向及角度上的偏差，每个测量项目测量3次取平均值，以评价传统和改良口腔数字化种植导板引导种植体植入的精确性。
1.4 统计学方法
采用SPSS 20.0软件进行数据分析。计量资料采用（x±s）表示，两样本间采用独立样本t检验，当P< 0.05数据差异有统计学意义。
2 結果
通过比较观察组与对照组植入位置的各项偏差均有统计学差异（P<0.05）。见表1。
3 讨论
数字化导板的广泛应用使得术者在术前设计时能对手术有整体的评估，对于手术难度有较好的预判，并设计完善的手术方案，以此设计制作的导板更能对种植体植入的三维位置进行有效引导和控制，使种植体能处于较理想的位置，提高手术的精确性。
术后虚拟种植体与影像的重合是本研究的难点，金属周围的CBCT影像常常有伪影产生，但种植体为纯钛贵金属，伪影表达较低，图像准确性高[2]，且伪影呈X型或纵行条索状[3]，因此在虚拟种植体与术后种植体影像的重合中以种植体为中心旋转影像，寻找较为清晰的影像与虚拟种植体进行重合，可较为精确的获得术后种植体的位置及方向。 研究证实，数字化种植外科导板手术比传统的种植手术更准确[4]，可避免自由手植入的许多风险。Sarment等[5]报道，Simplant系统的角度误差为4.5°±2.0°，种植体颈部和根部的误差值分别为（0.9±0.5）mm和（1.0±0.6）mm。Van Assche等[6]对19篇文献进行了Meta分析，包括1688枚种植体，10个不同的引导系统，得出总体的角度偏差值为3.81°，种植体头部偏差值1.09 mm，种植体尾部偏差值1.28 mm，深度偏差值0.46 mm。
通常导板的金属导环是以粘接的方式与导板连接，手术中压板的反复拔插常导致导环松动或被带出。Choi等[7]研究表明导环的直径和长度、导环与骨面的距离会影响种植体植入的精确性，而导环的长度是主要影响因素，增加导环的长度可以提高种植体植入的精确性。Vrielinck等[8]指出由于压板的内径比钻针的直径大，钻针与压板之间存在可让性，钻针插入压板后会有一定幅度的摆动，从而影响种植窝洞预备的精确性。因此，我们对数字化种植导板进行改良，去除了金属导环，加高引导孔，通过压板与引导孔直接接触，从而避开了导环长度的固有限制以及导环与导板连接不稳定产生误差的风险。本研究结果表明，试验组与对照组植入位置的各项偏差均有统计学差异（P<0.05），证明了改良后的数字化种植导板比传统数字化种植导板能更精确的植入到理想三维 位置。
我科50例种植导板手术患者75颗种植体的误差均值在可接受范围内，整体取得较满意的效果。回顾数字化导板的设计制作及手术过程，可以发现诸多潜在的容易产生误差的问题，导致种植体术后的三维位置与术前设计有一定差距。主要有以下因素：图像失真或CT层厚过大可造成影像学误差、不同品牌CBCT设备Dicom数据的转换产生误差；采集模型图像或制取印模的材料可引起误差；模型STL数据与CT图像融合误差；导板制作误差；术中导板固定误差；操作误差等。对于种植体的植入深度本文并未作对比，笔者认为对于文中所使用的半程导板而言，种植体的植入深度并未受到导板的引导及限制，再加上部分种植体根部带自攻性，可以少量加深种植体的植入深度，不具备可比性。
参考文献
[1] Jemt T，Johansson J.Implant Treatment in the Edentulous Maxillae：A 15-Year Follow-Up Study on 76 Consecutive Patients Provided with Fixed Prostheses[J].Clinical Implant Dentistry and Related Research，2006，8（2）：61-69.
[2] 董健豪，劉红红，张志宏，等.应用锥形束CT对纯钛金属和钴铬合金扫描生成金属伪影的对比研究[J].影像研究与医学应用，2018，2（21）：86-89.
[3] 王家柱，许来青，王照五，等.CBCT金属伪影产生规律研究分析[J].中华老年口腔医学杂志，2016，14（4）：230-236.
[4] Kramer F J，Baethge C，Swennen G，et al. Navigated vs. conventional implant insertion for maxillary single tooth replacement[J]. Clinical Oral Implants Research，2010，16（1）：60-68.
[5] Sarment DP，Sukovic P，Clinthorne N. Accuracy of implant placement with a stereolithographic surgical guide. [J]. Int J Oral Maxillofac Implants，2003，18（4）：571-577.
[6] Assche N V，Vercruyssen M，Coucke W，et al. Accuracy of computeraided implant placement[J].Clin Oral Implants Res，2012，23（s6）：112-123.
[7] Choi M，Romberg E，Driscoll CF.Effects of varied dimensions of surgical guides on implant angulations[J].The Journal of Prosthetic Dentistry，2004，92（5）：463-469.
[8] Vrielinck L，Politis C，Schepers S，et al. Image-based planning and clinical validation of zygoma and pterygoid implant placement in patients with severe bone atrophy using customized drill guides. Preliminary results from a prospective clinical follow-up study.[J]. International Journal of Oral & Maxillofacial Surgery，2003，32（1）：7-14.