تم إنشاء نموذج الفك السفلي من بيانات المسح داخل الفم المجهولة الهوية وبيانات التصوير المقطعي المحوسوب بشعاع المخروط التي تم الحصول عليها من متطوع بالغ واحد. تمت مراجعة وموافقة استخدام بيانات التصوير المشتقة من الإنسان من قبل لجنة أخلاقيات البحث البشري في جامعة ساينس ماليزيا (JEPeM-USM؛ USM/JEPeM/PP/23110816). تم الحصول على موافقة مستنيرة كتابية من المتطوع لاستخدام بيانات الفحص داخل الفم وCBCT المجهولة الهوية لتصنيع النماذج المختبرية ، وتصميم الدليل الجراحي، وتحليل الدقة. تمت إزالة جميع المعلومات التعريفية قبل معالجة البيانات، ولم تستخدم سوى ملفات STL وDICOM المجهولة الهوية في التجربة. المواد الكيميائية والكواشف والأدوات المستخدمة في البروتوكول مدرجة في جدول المواد.
1. تصميم الدراسة
قامت هذه الدراسة التجريبية في المختبر بتقييم دقة الموضع والثبات الميكانيكي لأربعة تكوينات دليل جراحي ثابت لوضع الغرسات الحرة في الفك السفلي، وقارنت الجراحة الثابتة بمساعدة الحاسوب مع الملاحة الديناميكية. تم تقييم موقعين للزرعة في الفك الخلفي الأيسر، وهما يتوافقان مع FDI #36 و#37. يظهر سير العمل التجريبي العام في الشكل 1.

الشكل 1: تصميم الدراسة. نظرة عامة تخطيطية لسير العمل التجريبي في المختبر ، بما في ذلك معالجة بيانات المسح المجهول الهوية الهوية، تصنيع نماذج الفك السفلي الراتنجية، تسجيل STL–CBCT، تخطيط الزرعات الافتراضية، تصميم دليل ثابت، وضع زراعة CAIS الثابتة والديناميكية، قياس الانحراف ثلاثي الأبعاد، تقييم استقرار الدليل، والتحليل الإحصائي. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم اختبار أربعة تصاميم لأدلة ثابتة. كانت GT I دليلا تقليديا أحادي الجانب مدعوم بأسنان عرضية وتعمل كتصميم للتحكم. كانت GT II دليلا مدمجا غير متقاطع القوس، مدعوما بسنيان متجاورين. كانت GT III دليلا مدمجا غير متقاطع مدعوما بثلاثة أسنان متجاورة. استخدم GT IV نفس تكوين الدعم ذو الأسنان الثلاثة غير العرضي للقوس كما في GT III وأضاف تثبيت براءي دقيق بعيد في منطقة الطرف الحر.
في مقارنة CAIS الثابتة مقابل الديناميكية، استخدم ذراع CAIS الثابت دليل GT I التقليدي أحادي الجانب المدعوم بأسنان مدعومة بالقوس العرضي. تم اختيار GT I كمقارن ثابت لأنه يمثل التكوين التقليدي المدعوم بالأسنان الثابت الذي يمكن مقارنة الملاحة الديناميكية تحت نفس ظروف التمدد البعيد للفك السفلي. تم التعامل مع مقارنة GT I-GT IV كتجربة تحسين تصميم دليل منفصلة.
2. الوحدة التجريبية، هيكل التكرار، وأساس حجم العينة
بالنسبة لمقارنة التصميم الثابت مع الدليل، كانت الوحدة التجريبية عبارة عن وضع زرعة واحد في موقع زرع واحد باستخدام نموذج فكي مطبوع بشكل مستقل ودليل واحد مصنع بشكل مستقل. لكل تصميم دليل، تم إجراء 20 عملية زرع في الموقع #36 و20 في الموقع #37. لذا، فإن n = 20 يشير إلى 20 مجموعة مستقلة لوضع الدليل لكل تصميم دليل لكل موقع للزرعة، وليس إلى قياسات متكررة لنفس الزرع.
في مقارنة CAIS الثابتة مقابل الديناميكية، تم تضمين 20 وضعا للزرعات لكل طريقة في كل موقع زرعة. تم استخدام كل نموذج لحالة واحدة فقط لوضع الزرعة. تم قياس القياسات المتكررة لنفس الزرعة في المتوسط ولم تعامل كملاحظات مستقلة.
استند حجم العينة إلى دراسات دقة CAIS السابقة في المختبر باستخدام الانحرافات الزاوية والخطية في وضع الزرعات كنتائج أولية13. تم استخدام فرق متوقع بين المجموعات بمقدار حوالي 0.35 مم في انحراف ثلاثي الأبعاد القمي أو 1.0° في الانحراف الزاوي. بافتراض انحراف معياري بين 0.35-0.50 مم للانحراف الخطي و0.8-1.0° للانحراف الزاوي، α = 0.05، و80٪ من الطاقة، كان مطلوبا على الأقل 16 وضعا للزرع لكل مجموعة. تم استخدام عشرين وضعا لكل مجموعة للسماح بإجراء فحوصات غير قابلة للاستخدام أو توجيه الفرق غير المناسبة.
3. العشوائية، التحكم من قبل المشغل، وتعميم
قام عاملان بإجراء جميع إجراءات وضع الزرع. كلا المشغلين تلقيا تدريبا سابقا في وضع الزرعات الموجهة بشكل ثابت والملاحة الديناميكية. قبل جمع البيانات الرسمي، أكمل كل مشغل خمس جولات تدريبية غير دراسية للتوجيه الثابت وخمس جولات للملاحة الديناميكية.
تم عشوائية ترتيب الاختبار GT I-GT IV، وترتيب موقع الزراعة، وترتيب الإجراءات الساكن مقابل الديناميكي باستخدام تسلسلات مولدة بالحاسوب. تم موازنة تعيين المشغل عبر تصاميم الأدلة ومواقع الزراعة، وأنماط CAIS، بحيث أكمل كل مشغل عددا متساويا من الأماكن ضمن كل حالة تجريبية. تم توليد تسلسل التخصيص قبل تحضير النموذج وتم اتباعه أثناء وضع الزرعات لتقليل تأثيرات التعلم والإرهاق وتأثير تفضيل الأسلوب المرتبط بالمشغلين.
تم ترميز ملفات STL بعد العملية وملفات التخطيط قبل القياس. كان المقيمون الذين قسوا انحرافات الزرعات عمياء عن تصميم التوجيه، وموقع الزرع، وطريقة CAIS، وهوية المشغل.
4. اقتناء النماذج الرقمية وتصنيع نماذج الراتنج
تم الحصول على فحص داخل الفم الكامل للقوس السفلي باستخدام ماسح ضوئي داخل الفم على جانب الكرسي بصحة اسمية أقل من 20 ميكرومتر، وتم تصدير الفحص كملف STL. تم جمع بيانات CBCT باستخدام وحدة CBCT للأسنان مع المعايير التالية: 90 كيلو فولت، 8 مللي أمبير، 8 سم × مجال رؤية 8 سم، حجم فوكسل 0.20 مم، ووقت تعرض 14 ثانية. تم تصدير ملفات DICOM لتخطيط الزرعات.
تم استيراد ملف STL الفكي السفلي إلى برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد. تمت إزالة الشوائب في المسح، وإصلاح مناطق الشبك المفتوحة، وتم توحيد منطقة الفك السفلي الخلفي الأيسر كحالة إدنتولولية بالتمدد البعيد تشمل #36 و#37. تم الحفاظ على الأسنان المجاورة لدعم الدليل.
تم تصنيع نموذج الفك السفلي باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد من الطباعة المجسمة والطباعة المجسمة وراتنج نموذج الأسنان الصلب الصلب. تم طباعة النموذج بسماكة طبقة 50 ميكرومتر، مع توجيه مستوى الإغلاق نحو منصة البناء بحوالي 30°. بعد الطباعة، تم غسل النموذج مرتين في كحول الأيزوبروبيل بنسبة 95٪ لمدة 5 دقائق لكل منهما، وجففه بالهواء لمدة 20 دقيقة، ثم تم تجفيفه بعد ذلك لمدة 30 دقيقة عند 405 نانومتر. تمت إزالة هياكل الدعم فقط من الأسطح غير الملامسة.
تم مسح كل نموذج مطبوع باستخدام ماسح ضوئي مكتبي للمخبر البصري بدقة اسمية تبلغ 10 ميكرومتر. تمت مقارنة ملف STL المطبوع مع ملف التصميم الأصلي باستخدام برنامج فحص ثلاثي الأبعاد. تم قبول النموذج عندما كان متوسط انحراف السطح أقل من 0.10 مم وأقصى انحراف محلي عند أسطح الأسنان الداعمة للدليل أقل من 0.20 مم. النموذج المطبوع للفك السفلي موضح في الشكل 2A، والمنطقة الحرة المعيارية المستخدمة لدعم الدليل ووضع الزرعة موضحة في الشكل 2B.

الشكل 2: نموذج راتنج الفك السفلي المستخدم في تجربة المختبر . (أ) نموذج راتنج الفك السفلي المطبوع ثلاثي الأبعاد مع مواقع زرعات موحدة عند #36 و#37. (ب) منظر قريب لمنطقة نهاية الفك السفلي الأيسر الحرة تظهر منطقة الزرعة الغزيرة والأسنان المجاورة المستخدمة كدعم دليل. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
5. تسجيل STL-CBCT وتخطيط الزرعات الافتراضية
تم استيراد ملف STL الموديل الموثق ومجموعة بيانات CBCT DICOM إلى برنامج تخطيط الزرعات. تم إجراء التسجيل باستخدام محاذاة أفضل ملاءمة قائمة على سطح السن. تم استخدام معالم أسنان مستقرة للمحاذاة الأولية، تليها تسجيل القوس السني على السطح. تم استبعاد منطقة سرير الزرعة غير المنشأ والأسطح المعرضة للآثار من التسجيل النهائي.
تم فحص التسجيل من خلال الرؤية المحورية، والتاجية، والسهمية، والمقطعية العرضية. كان التسجيل يقبل فقط عندما يكون متوسط خطأ المحاذاة ≤0.25 مم. كان التسجيل يعاد إذا تم تجاوز هذا الحد. تم استخدام هذه العتبة لتسجيل STL-CBCT قبل الجراحة لأن هذه الخطوة تضمنت محاذاة بين المسح السطحي والهندسة المشتقة من CBCT. يمكن نقل خطأ التسجيل في هذه المرحلة إلى تخطيط الزرع، وتصميم الدليل، وقياس الانحراف اللاحق.
تم التخطيط لزرعتين على مستوى الأنسجة في المواقع #36 و#37. كان قطر الغرسات المخططة 4.1 مم وطولها 10 مم. تم استخدام نفس أوضاع الزرع المخططة لجميع مجموعات الدليل الثابتة وفي مقارنة الملاحة الديناميكية. تم التحكم في خطة الزرع الافتراضية من حيث التباعد في الوسط المتوسط، ووضعية اللسان الدهلي، وعمق الزرع، والتوازي، والمسافة من قناة الفك السفلي.
6. تصميم دليل جراحي ثابت
تم إنشاء أربعة تصاميم أدلة باستخدام برامج تصميم أدلة الأسنان. تم استخدام نفس أوضاع الزرعات، ونظام الأكمام، وارتفاع الكم، ومسار الحفر لجميع مجموعات الإرشاد. تم ضبط سمك جسم الدليل عند 2.5 مم، ومساحة تخفيف سطح الأسنان عند 0.05 مم، وقطر الكم الداخلي 5.0 مم، وارتفاع الكم عند 5.0 مم، وانحراف الكم عن منصة الزرع عند 9.0 مم. جميع الأدلة صممت للحفر التسلسلي الموجه بالكامل.
تم استخدام إبراز سطح الأسنان بقطر 0.05 مم لتوحيد التكيف مع الأسنان المغلقة في نموذج الراتنج الصلب. لم يكن الهدف منها إنشاء آلية تثبيت مفاجئة، أو دفع الدليل إلى ما بعد ارتفاع المنحنة، أو إنتاج قفل ميكانيكي حقيقي في القطع التحتية. تم التحقق من وجود كامل الجلوس قبل وضع الزرع، ولم يجلس أي دليل بالقوة.
تم تصميم GT I كدليل أحادي الجانب مدعوم بأسنان متقاطعة بدون تثبيت برغي بعيد. تم تصميم GT II كدليل صغير غير متقاطع مدعوم بسنين متجاورين يسيران إلى منطقة الطرف الحر. تم تصميم GT III كدليل مدمج غير متقاطع مدعوم بثلاثة أسنان متجاورة. استخدم GT IV نفس تكوين الدعم ذي الثلاثة أسنان مثل GT III واحتوى على قناة تثبيت ميكرو-برغي بعيدة واحدة. الهيكل المقطعي السطحي اللغوي ل GT I موضح في الشكل 3A، ومفهوم التصميم غير العرضي GT II-GT IV موضح في الشكل 3B.

الشكل 3: مقارنة مقطعية لغويات لفاهيم تصميم الدليل الثابت. (أ) تصميم الدليل التقليدي أحادي الجانب المدعوم بأسنان مدعومة بالقوس العرضي بدون تثبيت برغب بعيد. (ب) مفهوم تصميم الدليل المدمج غير القوس العرضي الذي يظهر هندسة دعم الإغلاق المعدلة، والتلامس الموضعي مع الحفرة المغلقة والحافة المائلة، وتلامس الأسنان الداعم، وتخفيف سطح السن، ومسار الغلاف الدليل. تم تصميم هندسة الدعم المغلق المعدلة لتحسين دعم المقاعد ومقاومة الرفع أو الدوران، ولم تكن مخصصة لتركيب القفل السريع أو قفل القطع الحقيقي. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
بالنسبة ل GT IV، تم تعيين قطر قناة الميكرو-برغي عند 1.5 مم لبرغي تثبيت بطول 1.5 مم × 8.0 مم. تم وضع القناة بعيدا عن مواقع الزرع المخططة ومائلة تقريبا 20° بالنسبة لمستوى الغطاء لتجنب التداخل مع مسار الزرع وكم التوجيه.
استخدمت الأدلة المدمجة غير العرضية هندسة دعم إغلاقية معدلة مصممة لزيادة التلامس الموضعي مع الحفرة الإنباتية ومنحدرات الأسنان الخلفية المتبقية. تم استخدام هذه الهندسة لتحسين مقاومة الرفع والدوران دون تمديد الدليل عبر القوس الكامل. لم يتم تصميمه أو تفسيره كقفل تدريجي حقيقي.
7. تصنيع الدليل الجراحي والتحقق من المقاعد
تم طباعة جميع الأدلة الجراحية باستخدام طابعة الطباعة المجسمة وراتنج الدليل الجراحي المتوافق حيويا. تم طباعة الأدلة بطبقة بسماكة 50 ميكرومتر، وغسلها في كحول إيزوبروبيل بنسبة 95٪ لمدة 5 دقائق، وجففت لمدة 20 دقيقة، ثم تم تصبيحها بعد المعالجة لمدة 30 دقيقة عند 405 نانومتر. تم إدخال أكمام معدنية وفقا لمواصفات نظام الأكمام وفحص وجود مقاعد كاملة.
يظهر جسم الدليل التقليدي لمحرك GT I في الشكل 4A، وغلاف الدليل المعدني المستخدم لتوحيد مسار الحفر موضح في الشكل 4B. تظهر هياكل الدليل المدمجة التمثيلية ل GT II في الشكل 5A، وGT III في الشكل 5B، وGT IV في الشكل 5C.

الشكل 4: المكونات الهيكلية لنظام الزرع الموجه الثابت. (أ) هيكل GT I التقليدي أحادي الجانب مدعوم بأسنان مدعومة بالقوس المتقاطع. (ب) غلاف الدليل المعدني المستخدم لتوحيد مسار الحفر، وقطر الكم، وارتفاع الغلاف عبر تصاميم الدليل. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 5: تصاميم أدلة مدمجة غير متقاطعة. (A) دليل GT II مع دعم إغلاقي ذو سنين وبدون تثبيت برغي بعيد. (B) دليل GT III مع دعم إغلاقي بثلاثة أسنان وبدون تثبيت برغي بعيد. (ج) دليل GT IV مع دعم إغلاقي بثلاثة أسنان وتثبيت بروزي دقيق بعيد. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
لم يتم تنفيذ أي إنهاء غير منضبط لسطح النقش الداخلي. تمت إزالة دعامات الطباعة فقط من أسطح تلامس الأسنان الخارجية ومناطق تلامس الأكم. لم يتم تعديل مناطق تلامس الأسنان أو مناطق الدعم الإغلاق المعدلة أو قنوات الأكمام يدويا.
قبل وضع الزرع، كان كل دليل يجلس على النموذج المقابل. تم تأكيد الجلوس الكامل بصريا، من خلال الفحص اللمسي، وبطبقة سيليكون بقياس 50 ميكرومتر. تم استبعاد الأدلة التي تظهر التأرجح، أو عدم اكتمال المقاعد، أو تشوه في الأكمام، أو تشققات ظاهرة، أو عدم توافق أكبر من 0.20 مم وإعادة طباعتها.
8. إعداد ومعايرة الملاحة الديناميكية
تم إجراء تركيب الزرع بمساعدة الملاحة الديناميكية باستخدام نظام ملاحة تتبع بصري مع كاميرا تتبع، ومتتبع نموذج، ومتتبع يدوي، وأداة معايرة، وبرنامج تخطيط وملاحة. تم استيراد نفس خطة الزرع الافتراضي المغلقة المستخدمة لمجموعات الدليل الثابتة إلى برنامج الملاحة. تم تضمين الملاحة الديناميكية لأن التتبع في الوقت الحقيقي قد يوفر تحكما إضافيا أثناء العملية على نقطة الدخول، والزوايا، والعمق، رغم أن دقته قد تختلف حسب الموقع والمقياس.
تم تثبيت نموذج الفك السفلي في رأس شبح سني، وتم تثبيت علامة تتبع صلبة على قاعدة النموذج. تم تسجيل النموذج باستخدام تتبع سطح الأسنان والعلامات الائتمانية المحددة مسبقا. تم التحقق من التسجيل من خلال لمس خمسة معالم تشريحية على النموذج المطبوع ومقارنتها مع المواقع الافتراضية المقابلة. تم قبول التسجيل عندما كان الخطأ المبلغ عنه النظام ≤0.50 مم. كان هذا الحد للقبول يتبع سير عمل نظام الملاحة ويختلف عن عتبة تسجيل المسح بعد العملية الأكثر صرامة المستخدمة لقياس الانحراف. عبر 40 موقعا ديناميكيا للملاحة، كان متوسط خطأ التسجيل المبلغ عنه من قبل النظام 0.34 ± 0.07 مم، مع نطاق بين 0.21-0.48 مم. لم يتجاوز أي تسجيل الحد المحدد مسبقا للقبول بمقدار 0.50 مم. اقترب تسجيلان من حد القبول وتكررتا قبل التحضير لجراحة العظام حتى عاد خطأ التسجيل المبلغ عنه النظام إلى ما دون العتبة.
تم معايرة قطعة اليد ومحور الحفر قبل كل تسلسل حفر. كان يتم تكرار المعايرة إذا تجاوز خطأ التحقق من محور الحفر 0.30 مم. خلال التحضير لجراحة العظام، تم مراقبة عرض الملاحة من حيث نقطة الدخول، والزوايا، والعمق.
9. إجراء وضع الزرعات
تم تثبيت نموذج الفك السفلي المطبوع في رأس شبح سني بواسطة مشبك ميكانيكي. تم فحص استقرار النموذج قبل الحفر. يظهر إعداد رأس الشبح في الشكل 6. لم تستخدم طبقة مخاطية صناعية؛ لذلك، حاكى التجربة نموذج فك سفلي صلب من الراتنج بدلا من الأنسجة الرخوة البيولوجية.

الشكل 6: إعداد رأس الشبح لوضع الزرع. نموذج راتنج الفك السفلي المطبوع ثلاثي الأبعاد مثبت في رأس وهمية للسنان لتوفير تثبيت نموذجي موحد وتقييد الوصول الخلفي أثناء وضع الزرع في المختبر . لم تستخدم طبقة مخاطية صناعية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
بالنسبة لنظام CAIS الثابت، كان الدليل المخصص يجلس، وتم التحقق من التركيب الكامل قبل الحفر. بالنسبة ل GT IV، تم إدخال البرغي الدقيق البعيد عبر قناة التثبيت وشدها إلى 8 نيوتن سم باستخدام مفتاح عزم دوران معاير. تم إجراء تثبيت البرغي فقط في GT IV. يتم توضيح إجراء الحفر الموجه بتقنية GT IV ووضع الزرعات في الشكل 7A–E.

الشكل 7: إجراء وضع الزرعات الموجهة ب GT IV. (أ) تركيب دليل GT IV على نموذج راتنج الفك السفلي. (ب) تثبيت الميكرو برغي بعيد عبر قناة الدليل. (ج) الحفر الموجه المتسلسل عبر الغلاف المعدني. (د) مقاعد زرعة متحكم بها في عزم الدوران في موقع نهاية الفك السفلي المخطط له، مع تحديد حد عزم الدوران الأقصى للسائق 25 نيوتن سم. (ه) الموضع النهائي للزرع بعد إزالة الدليل. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم استخدام بروتوكول حفر موجه بالكامل. تم إجراء الحفر المتسلسل مع مثقاب تجريبي، ومثقاب وسيط، وحفر نهائي. تم الحفر عند 800 دورة في الدقيقة تحت الري الملحي الخارجي المستمر. تم التحكم في العمق باستخدام غلاف التوجيه ونظام توقف الحفر.
بعد التحضير لجراحة العظام، تم إدخال الزرعة باستخدام سائق معاير يتحكم فيه بعزم الدوران ومضبوط على حد أقصى عزم دوران يبلغ 25 نيوتن·سم. تم استخدام هذه القيمة كحد إجرائي موحد لتثبيت الزرعة في نموذج الراتنج الشبح، وليس كدليل على الاستقرار البيولوجي الأولي أو كمحاكاة مباشرة لعزم الإدخال السريري في عظم الإنسان. تم وضع منصة الزرع النهائية لتتناسب مع مستوى المنصة المخطط له. بعد وضعه، تم فحص موقع فتحة العظم والراتنج المحيط بها بحثا عن إزالة التجويف، أو تشقق الراتنج، أو التثقب، أو التشوه، أو مقاومة الحفر غير الطبيعية.
بالنسبة لنظام CAIS الديناميكي، تم إعداد عملية قطع العظم للزرعة تحت الملاحة الفورية دون دليل ثابت. تم استخدام نفس تسلسل الحفر، وسرعة الحفر، وحالة الري، ونظام الزراعة، وبروتوكول الجلوس بالتحكم في عزم الدوران. تم التحكم في نقطة الدخول، والزاوية، والعمق باستخدام شاشة الملاحة.
نظرا لأن النماذج كانت قائمة على الراتنج ولم تعيد إنتاج بنية عظم قشرية أو معطلة، أو مرونة لزوجة، أو سلوك أربطة اللثة، أو الدم أو اللعاب، أو تشوه الأنسجة الرخوة، لم يتم تفسير الاستقرار الأولي البيولوجي. تم تسجيل عزم الإدخال فقط كمؤشر اتساق إجرائي.
10. المسح بعد العملية واكتساب موقع الزرع
تم تركيب أجسام المسح المتوافقة مع نظام الزرع بعد وضع الزرعة وفحص وجود مقاعد كاملة. تم مسح كل نموذج باستخدام ماسح ضوئي مكتبي بصري بدقة اسمية تبلغ 10 ميكرومتر. تم تصدير المسح بعد العملية كملف STL.
تم استيراد ملف STL بعد العملية إلى برنامج تحليل الانحرافات. تم استخدام مكتبة جسم المسح لإعادة بناء موضع الزرع الفعلي. تم تركيب النموذج بعد العملية على النموذج المخطط قبل العملية باستخدام سير عمل من خطوتين: محاذاة أولية قائمة على المعلم باستخدام أسطح الأسنان المستقرة، تليها محاذاة أفضل ملاءمة باستخدام القوس السني المتبقي. تم استبعاد مواقع الزرع، وأجسام المسح، ومناطق تلامس الأكميم، والمناطق التالفة من التسجيل.
تم قبول الملفات عندما كان متوسط خطأ التسجيل بعد العملية ≤0.10 مم. الملفات التي تتجاوز هذه القيمة كانت تعيد مسحها. إذا تجاوز الفحص الثاني الحد المطلوب، يتم استبعاد وضع الزرع وتوثيقه. تم استخدام هذا العتبة الأكثر صرامة في مرحلة قياس الانحراف بعد العملية لتقليل خطأ القياس الذي قد يدخل في حساب الزرع النهائي المخطط مقابل الوضع.
11. قياس الانحراف ثلاثي الأبعاد
تم قياس انحراف الزرعة باستخدام برنامج فحص ثلاثي الأبعاد. تم الحصول على موقع الزرع المخطط له من الخطة الافتراضية المقفلة، وتم إعادة بناء موضع الزرع الفعلي من ملف الجسم بعد العملية. تم استخراج محاور الزرع المخططة والفعلية وتأكيدها بصريا قبل القياس. يتم عرض سير عمل قياس الانحراف في الشكل 8.

الشكل 8: قياس الانحراف بين الزرعات المخططة والموضوعة. توضيح تخطيطي لتحليل انحراف الزرعة المخطط مقابل المكان. θ تشير إلى الانحراف الزاوي؛ d_cor يشير إلى انحراف ثلاثي الأبعاد الإكليلي؛ d_ap يشير إلى انحراف ثلاثي الأبعاد القمية؛ تشير d_depth إلى انحراف العمق (التاجي)؛ يشير d_lat-cor إلى انحراف جانبي إكليلي؛ ويشير d_lat-ap إلى انحراف جانبي قمي. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
تم قياس الانحراف الزاوي، الانحراف ثلاثي الأبعاد الإكليلي، الانحراف ثلاثي الأبعاد القمي، انحراف العمق، الانحراف الوسطي، انحراف القرع اللغوية، والانحراف الإكليلجي. هذه النتائج هي مقاييس قياسية لتقييم دقة الزرع المخطط مقابل الوضع في دراسات CAIS الثابتة والديناميكية14.
تم تعريف الانحراف الزاوي بأنه الزاوية بين محوري الزرع المخطط والموضوع. تم تعريف الانحراف ثلاثي الأبعاد الإكليلي بأنه المسافة الإقليدية بين نقاط مركز منصة الزرع المخطط لها والفعلية. تم تعريف الانحراف ثلاثي الأبعاد القمي بأنه المسافة الإقليدية بين نقطتي مركز الزرعة المخططة والفعلية. تم تعريف انحراف العمق بأنه الإزاحة الرأسية على طول اتجاه محور الزرع. تم حساب الانحرافات المتوسطة واللغوية عن طريق تفكيك فروق المواقع على طول محاور الإحداثيات المقابلة.
قام مقيمان مدربان بقياس جميع النتائج بشكل مستقل. تم قياس كل نتيجة ثلاث مرات لكل زرعة، واستخدم متوسط القيمة للتحليل الإحصائي. تم تقييم موثوقية المراقبين باستخدام معامل الارتباط داخل الفئة. إذا تجاوزت فروق المقيم 0.20 مم للانحراف الخطي أو 0.40° للانحراف الزاوي، يكرر المقيم الثالث القياس، ويتم تحديد القيمة النهائية بالإجماع.
12. تقييم الاستقرار الدليل
تم تقييم استقرار الدليل باستخدام اختبار الحركة الدقيقة، ودورة الإدخال-إزالة التركيب، واختبار تثبيت البراغي. تم إجراء اختبار الاستقرار على مجموعات دليل النماذج منفصلة عن تلك المستخدمة في تحليل دقة وضع الزرعات الأساسي، بحيث لا يؤدي إدخال الدليل المتكرر، وتثبيت البرغي، والإزالة إلى تآكل في التجميعات المستخدمة لقياس الانحراف.
لاختبار الحركة الدقيقة، كان الدليل يوضع على نموذج الفك السفلي المطبوع، ويتم تثبيت مجموعة دليل النموذج في جهاز اختبار ميكانيكي. تم وضع مقياس إزاحة رقمي بدقة 1 ميكرومتر في الطرف البعيد للدليل. تم تطبيق ثلاثة أحمال منخفضة القدر موحدة: قوة قص أفقية 5 نيوتن، وضغط محوري عمودي 10 نيوتن، وقوة تداخل متوسطة الوسط 3 نيوتن. تم اختيار هذه الأحجام بعد الاختبارات التجريبية لاكتشاف الحركة الدقيقة التوجيهية دون التسبب في تلف راتنج مرئي أو كسر دليل أو تشوه دائم. لم يكن الهدف منها إعادة إنتاج التحميل المضغ الكامل أثناء العملية، بل لتوفير ظروف إجهاد مماثلة عبر تصاميم الإرشاد. تم تطبيق كل حمل 10 مرات لكل دليل، وتم تسجيل متوسط الإزاحة بالميكرومتر.
ولتحقيق الاستقرار المتكرر، تم إجراء 30 دورة إدخال وإزالة لكل دليل. تكونت إحدى الدورات من مقاعد الدليل بالكامل، وتأكيد بصري للملاءمة، وقفل ببراغي لسيارة GT IV، وإزالة الدليل. بعد 30 دورة، تم إعادة اختبار الحركة الدقيقة. تم فحص الأدلة بحثا عن تشققات، وتخفيف الأكمام، وتكبيرها، والتشوهات، وتآكل تلامس الأسنان، وفقدان ثبات الجلوس.
لاستقرار تثبيت اللولب، تم تقييم GT IV فقط لأن تثبيت الميكرو-برغي البعيد تم دمجه فقط في هذا التصميم. تم شد مسمار التثبيت إلى 8 نيوتن سم قبل الاختبار. تم قياس عزم الإزالة بعد اختبار الحركة الدقيقة وبعد دورة الإدخال-الإزالة. تم تسجيل الفرق بين عزم الإدخال وعزم الإزالة. تم تسجيل تلف ظاهري في الخيوط أو تلف الراتنج حول فتحة البرغي أو كسر في الدليل كفشل ميكانيكي.
13. التحليل الإحصائي
تم تحليل البيانات باستخدام برامج إحصائية تجارية وبيئة حوسبة إحصائية مفتوحة المصدر. تم تقييم الطبيعية باستخدام اختبار شابيرو-ويلك، وتم تقييم تجانس التباين باستخدام اختبار ليفين. تم تلخيص المتغيرات المستمرة كمتوسط ± الانحراف المعياري أو نطاق الوسيط والرباعي حسب التوزيع. تم استخدام اختبارات ذات ذيلين، وتم تحديد الدلالة الإحصائية عند P < 0.05.
في مقارنة تصميم الدليل الثابت GT I-GT IV، تم استخدام ANOVA أحادي الاتجاه مع تصحيح بونفيروني بعد التصحيح عندما تم تحقيق الافتراضات. تم استخدام اختبار ANOVA الويلزي مع اختبار Games-Howell بعد اللعب عندما كان التباين غير متساو. تم استخدام اختبار كروسكال-واليس مع مقارنة دان بعد الوقوع للبيانات غير الموزعة بشكل طبيعي. تم الإبلاغ عن أحجام التأثير بأنها η2 للمقارنات القائمة على ANOVA و ε2 للمقارنات غير المعلمية.
في مقارنة CAIS الثابتة مقابل الديناميكية، تم استخدام اختبارات t للعينات المستقلة أو اختبارات مان-ويتني U وفقا لتوزيع البيانات. نظرا لأن المجموعات الثابتة والديناميكية تولدت من تجميعات نماذج منفصلة، فقد تم تحليلها كمجموعات مستقلة. في التحليلات المجمعة للموقع، أعيد حساب المتوسط المجمع والانحراف المعياري من مجموعات البيانات النهائية الخاصة بالموقع بحيث يكون n = 20 لكل موقع و n = 40 لكل نمط. لم تؤخذ القيم المجمعة من إصدار جدول بيانات سابق، وتم التحقق منها مقابل الوسائل الخاصة بالموقع قبل التقرير.
في مقارنة الموقع بين #36 و#37، تم استخدام اختبارات t المزدوجة أو اختبارات التصنيف الموقعة من ويلكوكسون حسب التوزيع. تم الإبلاغ عن مقارنات المواقع بشكل منفصل لنظام CAIS الثابت والملاحة الديناميكية.
بالنسبة لبيانات حركة دقيقة ودورات الإدخال-الإزالة (الإدخال)، تمت مقارنة قيم الإزاحة قبل وبعد الدورة باستخدام اختبارات t مزدوجة أو اختبارات تصنيف ويلكوكسون. تم تحليل الفروقات بين GT I-GT IV باستخدام اختبارات ANOVA أحادية الاتجاه أو اختبارات كروسكال-واليس. نظرا لأن تثبيت اللولب كان موجودا فقط في GT IV، فقد تم تحليل عزم إزالة البراغي بشكل وصفي ولم يقارن عبر جميع تصاميم الأدلة الأربعة.
تم تقييم موثوقية المراقبين باستخدام معامل ارتباط التأثيرات العشوائية داخل الفئة ثنائي الاتجاه. تم تفسير قيم ICC من 0.75 إلى 0.89 على أنها موثوقية جيدة، وقيم ≥0.90 على أنها موثوقية ممتازة.