严重萎缩上颌患者精准四颧种植体植入的实时动态导航系统

摘要

本文介绍了一种利用实时动态导航系统在上颌严重萎缩患者中实现精确四颧种植体植入的操作方案。

摘要

颧骨种植体（ZIs）是解决严重萎缩的无牙上颌骨及上颌骨缺损病例的理想方法，因其可替代广泛的骨增量手术并缩短治疗周期。然而，ZIs 的植入存在相关风险，例如可能穿透眶腔或颞下窝。此外，植入多枚 ZIs 会使手术风险增加且操作更为困难。潜在的术中并发症极为危险，可能导致不可逆的损害。本文介绍一种实用、可行且可重复的实时手术导航系统操作方案，用于在骨量严重不足、无法满足常规种植体要求的患者上颌骨中精确植入四枚颧骨种植体。本课题组已依据该方案为数百名患者实施了 ZIs 植入手术。临床效果令人满意，术中及术后并发症发生率低，且通过术前设计图像与术后三维图像配准所显示的准确性较高。建议在整台手术过程中使用该方法，以确保 ZIs 植入的安全性。

引言

20世纪90年代，Branemark提出了一种替代性的骨移植技术——颧骨种植体（zygomatic implant，ZI），该技术也被称为zygomaticus fixture¹。该技术最初用于治疗因外伤或肿瘤切除导致上颌结构缺损的患者。在上颌骨切除术后，许多患者的固位仅能依靠颧骨体或颧骨的额突部分^1,2,3。

近年来，颧骨种植体（ZI）技术已广泛应用于上颌骨严重吸收的无牙颌和有牙颌患者。ZI种植体的主要适应证是萎缩性上颌骨。对于具有丰富临床经验的外科医生而言，采用四颗ZI进行即刻负重（固定修复）具有良好的可操作性，且似乎是一种替代骨移植技术的优良方法^2,4。然而，无论是徒手操作还是借助手术导板引导放置ZI，均存在一定的风险，包括种植体在牙槽窝内定位不准确、穿入眶腔或颞下窝，以及在颧突部位放置不当⁵。多颗ZI的植入使该手术风险增加且操作难度加大。因此，提高ZI植入的精确性对其临床应用和安全性至关重要。

实时手术导航系统提供了一种不同的方法。该系统通过分析术前和术中计算机断层扫描图像，提供实时且完全可视化的手术路径。借助实时导航系统，复杂手术和治疗的精确性和安全性均得到了提高^5,6。我们已建立了一种实用、可行且可重复的操作方案，利用实时手术导航系统在严重萎缩的上颌骨中精确植入种植体^5,7,8,9,10。采用该方案，我们已治疗了数百名患者，并取得了满意的临床效果^5,6,7,8,9,10。本文将详细介绍该方案及其治疗流程的具体信息。

方案

所有临床方案均经上海交通大学医学院附属第九人民医院医学伦理审查委员会批准（SH9H-2020-T29-3）。

1. 患者选择

1. 患者纳入标准如下（表1）。
   1. 确保患者为完全无牙上颌或仅有少数极度松动牙齿的部分无牙上颌（图1A-G）。
   2. 确保患者上颌严重萎缩，前部和/或后部上颌骨骨量不足以进行常规种植体植入。
   3. 确保患者年龄在18至80岁之间，且无全身性疾病。
   4. 确保患者已接受锥形束计算机断层扫描（CBCT），并具有经分析的DICOM数据⁹。
      注：术前CBCT使用商用仪器获取，扫描参数如下：7.1 mA，96 kV，0.4 mm体素大小，视野为23 cm（D）× 26 cm（H），扫描时间为18秒。
      1. 使用规划软件确认前磨牙区和磨牙区的上颌后部骨高度为1至3 mm（Cawood和Howell VI类）¹¹（表2）。
      2. 确保测量所得的前部上颌骨宽度不足以在不进行额外植骨的情况下植入直径至少为3.75 mm的常规种植体，或即使采用倾斜植入方式，骨高度仍不足以容纳短于10 mm的种植体^7,12,13（图1G1-G6）。
         注：ZI种植体顶端植入处的骨厚度至少应为5.75 mm¹⁴（图2A - B）（表1）。
2. 患者排除标准如下（表1）。
   1. 具有足够骨量可进行常规种植治疗。
   2. 残留骨过窄，更适合采用颊侧骨移植。
   3. 未经治疗的上颌窦炎或上颌窦囊肿。
   4. 存在口腔外科手术及种植体植入的局部或全身禁忌证。
   5. 对于无牙颌患者，上颌残留骨量未达到Cawood-Howell分类法V类或VI类的标准¹¹。

2. 微型螺钉植入

1. 注射局部麻醉剂，麻醉患者的上颌、双侧上颌结节、腭中缝以及双侧前鼻棘区域。
2. 在局部麻醉下，在剩余上颌骨区域植入7至8枚微型螺钉（直径：1.0 mm，长度：9.0 mm，方形凹槽：1.0 mm），作为术前路径规划时的配准标记点，位置包括双侧上颌结节、腭中缝及鼻棘区。
3. 选择双侧上颌结节、腭中缝以及前鼻棘双侧区域作为骨性锚定点，用于放置定位标记物（图3A-C）。
   注意：为提高导航精度，微型螺钉应均匀且分散地放置于指定区域。

3. 术前锥形束CT扫描用于手术规划

1. 使用以下扫描参数进行锥形束CT（CBCT）扫描：7.1 mA，96 kV，0.4 mm体素大小，视野23 cm（D）×26 cm（H），扫描时间为18 s。

4. 设置注册点

1. 通过DVD驱动器将CBCT数据导入术前规划软件中。
2. 将所有微型螺钉标记为术中影像配准的注册点（图3D）。
   1. 在钛制微型螺钉的中心表面标记点位；此操作必须按照特定顺序进行。
      注意：注册点设置完成后，应参照Carlos Aparicio提出的颧骨解剖引导法¹⁵，确保ZI的口内冠状面入口点位于或接近牙槽嵴顶。前部ZI应位于侧切牙/尖牙区域，后部ZI应位于第二前磨牙/第一磨牙区域。近中种植体的尖端应置于远中种植体尖端的上方。根据既往研究，远中种植体尖端的理想位置为后上区域，而近中种植体尖端的理想位置为颧骨中心¹⁶。种植体长度仅可在30.0至52.5 mm范围内选择。可将圆柱形轨迹规划为钻孔路径（图3E-K）。

5. 四区域神经切断术的规划

注意：本方案需要导航系统。

6. 手术步骤

1. 全身麻醉后，将患者以仰卧位置于手术台上。
   注意：最好在实施全身麻醉前将患者置于该体位，否则体位转换将较为困难。
2. 颅骨参考架固定：使用一枚1.5 × 6 mm的自攻钛螺钉将颅骨参考基座牢固固定于颅骨上。将参考阵列连接至基座，并装配三个带有标记的反光球（图4A-C）。将导航系统摄像头置于1点钟位置，以监测颅骨参考架。
3. 注册：使用带有定制反光球的定位探针依次接触微型螺钉的外表面，从而针对个体患者具体设置导航系统。随后在导航屏幕上显示可用的矢状面、冠状面、轴向面及三维重建图像（图4D-E）。
   注意：注册过程完成后，需逐一检查每个基准标记的精度。若误差大多小于<1.0 mm，则结果可接受；否则应重复注册过程，直至误差达到可接受范围。
4. 标准化校准：在手术中使用前，应对钻头进行标准化校准。使用带有不同直径孔洞的校准块对钻头进行校准：直径分别为2.5 mm（圆球钻）、2.9 mm（导向钻）和3.5 mm（扩孔钻）。由术者将钻头垂直紧贴校准块底部，随后助手需将界面调整至校准模块。校准完成后设备会发出提示音。
5. 牙龈瓣切开：在手术导航引导下确定切口范围。翻起全厚瓣，充分暴露预定种植区域以便清晰观察。
   注意：骨膜剥离范围应包括牙槽嵴顶、上颌骨侧壁以及颧骨下缘。
6. 入点标记：首先借助导航探针确定入点，然后使用颧骨手机固定入点位置。接着用探针寻找颧骨入口，并使用颧骨手机预备颧骨入点（图4F-G）。
   注意：操作者及助手均应关注实际手术区域，以防导航系统出现误差导致操作失误。
7. 初步预备：按照术前规划的从入点至出点的路径进行钻孔操作。首先使用2.9 mm钻头，从导航探针定位的入点开始，预备至颧骨入口处的路径。应先预备近中侧，再预备远中侧。
   注意：每一步操作均需使用导航探针检查，以确认路径符合术前设计的方案（图4H-I）。
8. 扩大种植床：使用手机将路径从颧骨入口处延伸至颧骨表面所设计的终点位置。
   注意：请助手用手固定眶外侧壁表面，以确保其安全。术者应注意观察导航屏幕，而非直接注视手术区域。
9. 读数与测量：使用直径为3.5 mm的扩孔钻扩大种植路径。利用测量杆和导航探针检查路径的方向与位置，并使用测量工具确定种植体长度（图4B）。
   注意：若深度未达到预定长度要求，应继续预备至设定深度。
10. 种植体植入：使用专用手动工具植入颧种植体（ZIs）。
11. 缝合：完成颧种植体植入后，使用导航探针验证其位置是否正确。在种植体上安装多单位基台和愈合帽，并使用4-0聚丙烯缝线缝合切口。待参考架拆除后，还需对发际线切口进行缝合。

7. 术后用药

1. 为患者开具为期5天的抗生素、止痛药和漱口水溶液（氯己定0.12%）处方。

8. 立即修复

1. 在患者身上于72小时内立即进行修复（图5C-G）。

9. 图像整合

1. 术后72小时内获取锥形束CT（CBCT）扫描图像和全景X线片，以评估ZI的位置（图5A-B）。将术后数据导出至种植规划软件，叠加术后CBCT图像与术前手术计划，比较入口点、终点位置及角度偏差（图5H-I，表4）。

结果

纳入研究的患者为一名60岁女性，无任何系统性疾病（图1A-D, F）。经锥形束CT（CBCT）扫描显示，上颌前部牙槽嵴宽度小于2.9 mm，上颌后部剩余骨高度小于2.4 mm（图1E, G 和表1）。颧骨的宽度和厚度分别约为22.4–23.6 mm和6.1–8.0 mm（图2、表3）。根据颧骨解剖引导法，前部颧种植体（ZI）的入口位于尖牙区域水平，后部颧种植体位于第二前磨牙区域（图3E）。前部颧种植体边缘与眼眶之间的距离右侧为5.2 mm，左侧为3.6 mm；后部颧种植体边缘与翼腭窝之间的距离右侧为2.9 mm，左侧为4.3 mm（图3F-<...

讨论

采用移植物对萎缩上颌骨进行重建修复较为困难，因其需要良好的外科技术、移植物表面覆盖高质量的软组织、患者的充分配合，以及有利于最终修复的全身健康状况^17,18上颌萎缩患者修复治疗中种植体的植入是一项重要的临床挑战。面部骨吸收的模式与年龄相关，在无牙上颌中尤为明显，特别是在使用全口可摘义齿的患者中更为显著。^19,20因此，种植体即时修复（ZI）的发展为肿瘤、创伤及外胚层发育不良等病例提供了一种有效的替代方案。该技术的主要优势在于仅需一次手术操作，从而减少了治疗阶段的数量，并实现了即刻修复的目标。即刻负重程序还能提高患者的美学和功能满意度，因为该技术避免了无牙状态的阶段。在种植体植入后，立即进行修复治疗。²¹同时也避免了在供体部位进行额外取骨手术的需要^22,2...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
外科刀片刀	Hufriedy Group	10-130-05
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 35mm	Nobel Biocare AB	34724	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 40mm	Nobel Biocare AB	34735	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 42.5mm	Nobel Biocare AB	34736	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 45mm	Nobel Biocare AB	34737	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 47.5mm	Nobel Biocare AB	34738	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 50mm	Nobel Biocare AB	34739	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
Branemark 系统颧骨 TiUnite RP 52.5mm	Nobel Biocare AB	34740	超长型 TiUnite 植入体，用于从上颌骨至颧骨的植入
锥形束CT（CBCT）	Planmeca Oy, 赫尔辛基, 芬兰	Pro Max 3D Max
手机连接件	Nobel Biocare AB	29081	用于连接器械的附件
钻孔保护套	Nobel Biocare AB	29162	手术过程中用于保护唇部及软组织的附件
短型钻孔保护套	Nobel Biocare AB	29162	手术过程中用于保护唇部及软组织的附件
颧骨手机 20:1	Nobel Biocare AB	32615	种植钻孔的基本器械
器械适配器阵列 尺寸L	BRAINLAB AG	41801
器械适配器阵列 尺寸M	BRAINLAB AG	41798
器械校准矩阵	BRAINLAB AG	41874	用于钻头校准的专用工具
I-plan 自动图像融合软件 STL 数据导入/导出功能，适用于 I-plan VectorVision2®（I-plan CMF 软件）	BRAINLAB AG	不适用	用于导航手术规划的软件
多单元基台 3mm	Nobel Biocare AB	32330	种植体与钛基底之间的连接附件
多单元基台 5mm	Nobel Biocare AB	32331	种植体与钛基底之间的连接附件
骨膜剥离器	Hufriedy Group	PPR3/9A	用于翻瓣手术的器械
导向钻	Nobel Biocare AB	32630	用于手术的钻头
短型导向钻	Nobel Biocare AB	32632	用于测量种植窝深度的手术钻头
钝头颅骨/耳鼻喉用探针	BRAINLAB AG	53106
头戴式参考星状带	BRAINLAB AG	41877
球形磨头	Nobel Biocare AB	DIA 578-0	用于手术的钻头
手动螺丝刀	Nobel Biocare AB	29149
颅骨参考阵列	BRAINLAB AG	52122	专制金属参考装置，供导航相机接收信号使用
颅骨参考基座	BRAINLAB AG	52129
薇乔缝线 4-0	强生 & Johnson, Ethicon	VCP310H
临时修复用多单元钛基台（含修复用螺丝）	Nobel Biocare AB	29046	用于固定牙齿的临时钛基底
钛制微型螺钉	CIBEI	MB105-2.0*9	用于导航注册的微型螺钉
螺旋钻	Nobel Biocare AB	32628	用于手术的钻头
短型螺旋钻	Nobel Biocare AB	32629	用于手术的钻头
角度型颧骨深度测量计	Nobel Biocare AB	29162
直型颧骨深度测量计	Nobel Biocare AB	29162	用于测量的刻度尺
颧骨植入手柄	Nobel Biocare AB	29162	用于颧骨种植体植入的器械