Eine Pilotstudie, die die Anwendung der palatinalen Knochenentnahme unter dynamischer Navigationsführung in der oralen Implantologie zeigt

Zusammenfassung

Das Protokoll führt eine neuartige Operationsmethode für die Entnahme von Gaumenringknochenblöcken unter Verwendung dynamischer Navigationsführung ein, die die Herausforderung des unzureichenden Knochenvolumens in typischen intraoralen Transplantationsbereichen angeht und eine praktikable Lösung für eine effektive Knochenaugmentation in der Implantologie bietet.

Zusammenfassung

Bei unzureichendem Knochenvolumen im Implantatbereich ist häufig eine Knochenaufbauoperation erforderlich, um eine ausreichende Menge an Knochen um das Implantat herum zu gewährleisten. Bei autologen Knochentransplantationsverfahren kommt es bei einigen Patienten zu einem unzureichenden Knochenvolumen an herkömmlichen intraoralen Knochenentnahmestellen. Aufgrund der hohen Schwierigkeit, die mit der freihändigen Durchführung von Gaumenosteotomien verbunden ist, wurden weniger palatinale laterale Osteotomien berichtet, und palatinale Knochenblöcke werden nicht routinemäßig bei Knochenaufbauverfahren eingesetzt. Mit der Entwicklung der digital gesteuerten Implantattechnologie ist die palatinale Knochenentnahme machbar geworden. In dieser Arbeit werden wir ein Verfahren zur Gewinnung eines umlaufenden Knochenblocks des Gaumens für die implantatchirurgische Anwendung durch dynamische Navigationsführung vorstellen. Insgesamt drei Patienten hatten sich diesem Verfahren zur Gewinnung von zirkumferentiellen Gaumenknochenblöcken unterzogen und eine Knochenaufbauoperation durchgeführt. Die Ergebnisse des Knochenaufbaus im implantierten Bereich waren günstig, und es gab eine gewisse Knochenwiederherstellung an der Entnahmestelle. Dies ist ein sicherer und effektiver Weg, um intraorale Knochenblöcke zu erhalten.

Einleitung

In den letzten Jahren entscheiden sich mit der Weiterentwicklung der Implantattechnologie immer mehr Patienten mit Zahnverlust für Zahnimplantate für die restaurative Behandlung ^1,2. Einer der Schlüssel zum Erfolg der Implantation ist ein ausreichendes Knochenvolumen im Alveolarkamm. Bei Patienten kommt es nach der Zahnextraktion häufig zu einem unterschiedlich starken Resorptionsgrad des Alveolarknochens. Früheren Studien zufolge nimmt die Breite des Alveolarkamms innerhalb von 12 Monaten nach der Zahnextraktion um 5-7 mm und die Höhe des Alveolarkamms um 2-4,5 mm ab³. Daher ist der Knochenaufbau ein sehr wichtiger Bestandteil der oralen Implantologie, der die Möglichkeit bietet, Implantatoperationen bei Patienten mit unzureichenden Implantatbedingungen durchzuführen.

Patienten mit verschiedenen Arten von Alveolarkammdefekten werden mit verschiedenen Knochenaufbautechniken behandelt, wie z. B. Distraktionsosteogenese⁴, Oberkieferhöhlenbodenelevation⁵, gesteuerte Knochenregeneration⁶, Onlay-Knochentransplantat⁷ usw. Die autogene Knochenblocktransplantation ist eine gängige chirurgische Option für Patienten mit erheblichem Verlust der Breite und Höhe des Alveolarkamms für eine bessere Unterstützung und Osteogenese. Patienten mit schweren Knochendefekten benötigen größere Knochenblöcke mit Autotransplantaten. Petrungaro und andere Wissenschaftler haben statistisch gezeigt, dass der aufsteigende Ast, der vordere Unterkiefer und die Tuberositas an den intraoralen Knochenentnahmestellen etwa 5-10 ml, 5 ml bzw. 2 ml Knochenvolumen ergaben. Extraorale Knochenentnahmestellen, einschließlich des hinteren Beckenkamms, des vorderen Beckenkamms, der Tibia usw., können ein Knochenvolumen von 20-70 ml erhalten, aber die Schwierigkeit und das Risiko einer extraoralen Knochenblockentnahmeoperation sind hoch⁸.

Bei einigen Patienten ist die konventionelle intraorale Knochenentnahmestelle nicht in der Lage, das entsprechende Knochenvolumen bereitzustellen. Eine bildgebende Studie von Qinghua et al. aus dem Jahr 2013 zeigte, dass der Oberkiefergaumen ein potenzieller Osteotomiebereich in der Mundhöhle ist⁹. Der Gaumenknochen ist überwiegend kortikal, ergänzt durch spongiösen Knochen, und Knochenfragmente, die von dieser Stelle gewonnen werden, weisen gute stützende und osteogene Eigenschaften auf. Auch der Gaumen ist gut durchblutet, mit keratinisiertem Epithel bedeckt und zeigt nach einer Osteotomie eine hohe Heilungsfähigkeit. Da sich der Gaumen in einem blinden Bereich des Operationsfeldes befindet und der Operationsraum durch den Mundöffnungsgrad des Patienten begrenzt ist, grenzt der Operationsraum an kritische anatomische Strukturen wie die Nasenhöhle, die Kieferhöhle und mehrere Zahnwurzeln. Folglich ist die Schwierigkeit, eine freihändige Gaumenosteotomie durchzuführen, hoch, weshalb die palatinale Osteotomie selten berichtet wird und palatinale Knochenblöcke bei Knochenaufbauoperationen nicht weit verbreitet sind. Das Fehlen eines speziellen Werkzeugs für die Extraktion von Gaumenknochen erhöht die Schwierigkeit der Operation zusätzlich.

Mit den Fortschritten in der computergestützten Implantatchirurgie (CAIS) wurde die Extraktion von Gaumenknochen im Oberkiefer möglich. Statische Schablonen sind bei Gaumenosteotomien des Oberkiefers aufgrund der Anforderungen an die Dicke des Harzes und der Führungsringe, die einen erhöhten Grad der Mundöffnung des Patienten erfordern, schwierig anzuwenden¹⁰. Mit dem Aufkommen des dynamischen CAIS-Systems werden die oben genannten Schwierigkeiten überwunden. Das dynamische CAIS-System nutzt die Motion-Tracking-Technologie, um Implantatbohrinstrumente und die Kieferposition des Patienten zu verfolgen. Dadurch wird eine Echtzeit-Verfolgung der Operation und eine Rückmeldung an die Software erreicht, um die Operation in Echtzeit zu steuern¹¹. Die dynamische Navigation ermöglicht die Gaumenosteotomie des Oberkiefers, indem sie die Genauigkeit der Osteotomien bei geringen Anforderungen an die Mundöffnung des Patienten gewährleistet und eine klare Visualisierung der Operation ermöglicht.

Protokoll

Die Studie wurde von der Ethikkommission des Westchinesischen Stomatologischen Krankenhauses der Universität Sichuan (Nr. WCHSIRB-D-2021-209-R1), und alle Teilnehmer haben sich freiwillig zur Teilnahme an dieser klinischen Studie bereit erklärt und eine Einwilligungserklärung unterschrieben. Alle Patienten wurden in die Abteilung für Implantologie des West China Stomatological Hospital der Sichuan University, China, aufgenommen, mit Zahndefekten, die durch horizontale oder vertikale Knochendefekte gekennzeichnet sind, und äußerten den Wunsch nach Implantaten.

1. Erfassung von Patienteninformationen

1. Wählen Sie die Patienten anhand der folgenden Einschlusskriterien aus: Alter 18-65 Jahre; gute Mundhygiene; keine systemische Erkrankung oder gut kontrollierte systemische Erkrankung; Patienten, die Zahndefekte mit horizontalen oder vertikalen Knochendefekten aufweisen und Implantate erhalten möchten; Die Patienten hielten sich an die Vorschriften, meldeten sich freiwillig zur Teilnahme an dieser klinischen Studie und unterschrieben eine Einwilligungserklärung.
2. Ausschluss von Patienten auf der Grundlage der folgenden Ausschlusskriterien:Patienten mit geringem Knochenverlust im zahnlosen Bereich, die keine Blockknochentransplantation benötigen; Patienten, die nicht über genügend Knochen im Bereich der Gaumenknochenextraktion für eine Gaumenknochenextraktionsoperation verfügen; akute Entzündung der Nachbarzähne, Lockerheit des Grades II oder größer oder einwandige Unterknochentaschen; Osteoporose oder Vorgeschichte der Einnahme oder Injektion von Bisphosphonaten; Menschen mit schlecht kontrollierten systemischen Erkrankungen; Vorgeschichte der Kopf- und Hals-Strahlentherapie; Patientinnen, die schwanger sind oder stillen, sind keine Kandidaten für eine Implantatoperation; diejenigen, die bei den Nachuntersuchungen nicht kooperieren können.
3. Erfassen Sie DICOM-Daten von Cone-Beam-Computertomographie-Scans (DVT), Bildgebung in 100 x 100 mm (WXH) mit einer Scanzeit von 30 s, die an Patienten durchgeführt wurden, die das Registrierungsgerät trugen.
   1. Wählen Sie den geeigneten Typ des Registrierungsgeräts entsprechend dem intraoralen Zustand des Patienten aus (Abbildung 1). Befestigen Sie das Registergerät mit Polyether-Abformmaterial an den verbleibenden Oberkieferzähnen des Patienten in einer Position, die so nah wie möglich an den fehlenden Zähnen liegt. Führen Sie eine handgestützte Fixierung für 5 Minuten durch, damit das Material gründlich aushärten kann.
   2. Nehmen Sie das Registrierungsgerät ab und entfernen Sie das überschüssige Material mit einem Skalpell. Positionieren Sie das Registrierungsgerät wieder im Mund des Patienten und prüfen Sie, ob die Repositionierung fest ist. Wenn ein Zurücksetzen nicht möglich ist oder die Festigkeit schlecht ist, entfernen Sie sämtliches Polyethermaterial und wiederholen Sie Schritt 1.3.1.
   3. Führen Sie die DVT durch, nachdem das Registrierungsgerät auf den Patienten gelegt wurde, und überprüfen Sie seine Stabilität. Verwenden Sie Wattebäusche, um die Seitenzähne des Patienten anzuheben, um eine Verschiebung des Registrierungsgeräts zu verhindern, wenn der Patient während der Filmaufnahme hineinbeißt. Erhalten Sie DICOM-Daten von DVT-Scans, während der Patient das Registrierungsgerät trägt (Abbildung 2A).
4. Führen Sie einen oralen Scan des Patienten durch, um Daten aus dem intraoralen Modell des Patienten mit einem oralen Scaninstrument oder einer Alginatmodellierung zu erhalten (Abbildung 2B).

2. Entwerfen der dynamischen Navigationssoftware

1. Erstellen Sie einen neuen Patienten. Klicken Sie auf Open Case. Importieren Sie DICOM-Daten und orale Scandaten in die Software.
2. Erstellen Sie auf der Grundlage des vorläufigen Designs der Implantatoperation des Patienten die Position des Implantats, der Krone und des Abutmentszahns. Platzieren Sie zusätzliche Implantate an der 14^. und 24^. Zahnposition, um die Entnahmestellen des Gaumenknochens im Oberkiefer anzuzeigen. Wenn das Implantatdesign des Patienten die 14^. und 24^. Position umfasst, ersetzen Sie das Implantat und markieren Sie die palatinale Knochenextraktion bei Bedarf.
3. Klicken Sie auf Design starten. Klicken Sie auf Cutter , um Teile des DVT-Modells zu entfernen, die das Design durch Trimmen beeinträchtigen. Achten Sie darauf, dass die röntgendurchlässigen Punkte des Registrierungsgeräts mit hoher Dichte und wesentliche Strukturen wie der Gaumen und die Implantatstellen erhalten bleiben.
4. Klicken Sie auf Crown Design auf stl , um die fehlenden Zähne virtuell auszurichten, wobei auf Okklusion und Zahnfleischrandposition geachtet wird, um eine restaurationsorientierte Implantattherapie zu erreichen.
5. Klicken Sie auf Panoramakurve. Zeichnen Sie eine Panoramalinie an der Spitze des Alveolarkamms des Oberkiefers. Klicken Sie auf stl-Überlagerung. Die DVT-Daten werden dann an die intraoralen Modelldaten angepasst.
   HINWEIS: Die Software verfügt über KI-Betrieb (Künstliche Intelligenz) für die Anpassung, aber es sollte eine manuelle Anpassung verwendet werden, wenn die KI-Anpassung nicht zufriedenstellend ist. Bei der manuellen Anpassung wird das DVT-Modell auf das Hartgewebe der Zähne des intraoralen Modells ausgerichtet, indem vier identische Punkte ausgewählt werden, die so weit wie möglich verteilt sein sollten.
6. Überprüfen Sie die Anpassungsergebnisse, indem Sie beobachten, ob die Außenkontur der Krone im DVT mit der Konturlinie des intraoralen Modells übereinstimmt. Wenn es eine Abweichung gibt, wiederholen Sie die manuelle Anpassung in Schritt 2.5 und ersetzen Sie gegebenenfalls die Spitze, bis die Anpassung erfolgreich ist.
7. Klicken Sie auf Implantatdesign. Führen Sie chirurgische Entwürfe für Implantate, Knochenentnahmen und Knochenaugmentationen durch.
   1. Platzieren Sie virtuelle Implantate im zahnlosen Bereich und positionieren Sie diese je nach Bedarf auf Implantaten oder knochenblockhaltenden Nägeln. Klicken Sie auf Feinabstimmung des Implantats , um eine Feineinstellung vorzunehmen (Abbildung 3).
   2. Klicken Sie auf die Positionen 14 und 24 im Schaltplan oben links auf der Seite, um virtuelle Implantate zu erstellen. Stellen Sie sicher, dass der Durchmesser und die Länge des virtuellen Implantats mit dem Design der Knochenextraktion übereinstimmen.
   3. Ziehen Sie das virtuelle Implantat auf den Gaumen, platzieren Sie es und stimmen Sie es entsprechend dem Knochenentnahmedesign ab. Führen Sie nach der Platzierung eine detaillierte Inspektion durch, achten Sie darauf, dass benachbarte wichtige anatomische Strukturen nicht beschädigt werden, und halten Sie mindestens einen Sicherheitsabstand von 1,5 mm ein (Abbildung 4).
8. Klicken Sie auf Markierungspunkte setzen . Durch Klicken auf den hochohmigen Röntgenfleck im 3D-DVT-Modell erkennt die Software automatisch das Modell des Registrierungsgeräts für den Abgleich.
9. Speichern und exportieren Sie das Projekt. Importieren Sie es vor der Operation in die Navigationssoftware auf dem Computer, der mit dem Positionssensor verbunden ist.

3. Dynamische Navigationsvorbereitung

1. Installation eines Patiententrackers und einer Fixiervorrichtung
   1. Wählen Sie die geeignete Fixiervorrichtung entsprechend der Platzierungsposition, wobei Sie die Registrierungsvorrichtung und den Operationsbereich vermeiden (Abbildung 5).
   2. Verbinden Sie den Patiententracker über die Verbindungsvorrichtung mit der Fixiervorrichtung (Abbildung 6). Setzen Sie die Registrierungsvorrichtung wieder in den Mund des Patienten ein, platzieren Sie die Fixiervorrichtung in den Mund des Patienten und stellen Sie die beweglichen Gelenke der Verbindungsvorrichtung in die entsprechende Position ein, bevor Sie sie fixieren. Stellen Sie sicher, dass der Patiententracker nicht durch intraoperative Manöver des Bedieners verdeckt wird und dass der Empfänger des Positionssensors die relevanten Informationen erhält.
   3. Nachdem Sie die Fixiervorrichtung außerhalb des Mundes mit Kompositharzmaterial gefüllt haben, befestigen Sie den Patiententracker durch die Fixiervorrichtung mit dem Kompositharzmaterial an den verbleibenden Oberkieferzähnen des Patienten (Abbildung 7). Stabilisieren Sie die intraorale Fixationsvorrichtung für 3-5 min und lassen Sie sie erst los, wenn sich das provisorische Kronenmaterial vollständig verfestigt hat.
   4. Überprüfen Sie die Sicherheit des Patiententrackers, indem Sie ihn leicht berühren. Wenn es locker ist, wiederholen Sie den Schritt.
2. Intraoperative Registrierung
   1. Klicken Sie auf das Patienten-Tracker-Symbol , um den Kalibrierungsbildschirm aufzurufen.
   2. Wählen Sie den entsprechenden Code in der Software aus, der auf der tatsächlichen Version des Handpiece Trackers und des Patient Trackers basiert, die für das aktuelle Verfahren verwendet wird.
   3. Passen Sie die Position und den Winkel des Positionssensors und des Handstück-Trackers so an, dass der Positionssensor Signale vom Handstück-Tracker und dem Patienten-Tracker stabil empfängt. Klicken Sie dann auf Registrierung.
3. Intraoperative Kalibrierung
   1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Kalibrierung in der unteren rechten Ecke, um den Ausrichtungsbildschirm aufzurufen.
   2. Bestätigen Sie die Dichtheit des Registrierungsgeräts nach dem Zurücksetzen. Ersetzen Sie den Bohrstift durch einen kurzen Kugelbohrer für die dynamische Navigation. Tippen Sie mit einem kurzen Kugelbohrer auf die kugelförmige Grube des Registrierungsgeräts, während der Assistent auf die Schaltfläche Kalibrierung in der Software klickt. Wiederholen Sie den Vorgang 5x-6x, indem Sie verschiedene kugelförmige Vertiefungen austauschen.
   3. Überprüfen Sie die Genauigkeit der von der KI berechneten Kalibrierung; Eine Toleranz innerhalb von 0,3 mm wird empfohlen. Wenn die Genauigkeitstoleranz zu groß ist, löschen Sie die Daten und wiederholen Sie Schritt 3.2. Nachdem Sie die Genauigkeit bestätigt haben, klicken Sie auf Navigation starten.

4. Gaumenknochenextraktion und Knochentransplantation des Alveolarkamms unter Anleitung der dynamischen Navigation

HINWEIS: Bei den folgenden Vorgängen muss der Bediener bei jedem Wechsel der Bohrnadel den entsprechenden Bohrnadeltyp in der Software auswählen. Dem Bediener wird empfohlen, dies zu überprüfen, indem er die Spitze des Bohrstifts auf die Spitze der Krone des Nachbarzahns legt und beobachtet, ob die in der Navigationssoftware angezeigte Position der Realität entspricht (Abbildung 8).

1. Verwenden Sie nach Abschluss der Lokalanästhesie einen Pionierbohrer unter dynamischer Navigationsanleitung, um die Knochenentnahmestelle zu lokalisieren. Verwenden Sie einen Spiralbohrer mit einem Durchmesser von 2 mm für die geführte Kavitätenvorbereitung. Entsprechend der präoperativen Auslegung des Durchmessers der Knochenextraktion wird der Knochen mit dem entsprechenden geführten Osteotomie-Ringbohrer extrahiert.
2. Nehmen Sie das Weichgewebe über dem Ringknochenblock und legen Sie es für die spätere Verwendung in Kochsalzlösung.
3. Bereiten Sie das zentrale Loch des Ringknochenblocks entsprechend dem chirurgischen Design vor. Bei Patienten, die eine Knochenringoperation benötigen, wird beispielsweise die Mitte des Knochenblocks je nach Größe des verwendeten Implantats schrittweise aufgerieben.
4. Entfernen Sie den Ringknochenblock vorsichtig mit einem minimalinvasiven Zahnlifter. Legen Sie den Ringknochenblock in situ auf den Gaumen oder in Kochsalzlösung für die spätere Verwendung (Abbildung 9).
5. Führen Sie die Knochentransplantation gemäß dem chirurgischen Design durch (Abbildung 10).

5. Behandlung von Gaumenwunden

1. Lege silberhaltige Gelatineschwämme in die Löcher der Gaumengrube, um die Blutstillung zu unterstützen. Verwenden Sie chirurgische Nähte (Monofilament Polypropylen-Naht 5-0 ), um das Weichgewebe am Gaumenschnitt zu sichern.
2. Wenden Sie eine Kompression mit einer Mullkugel an, um die Blutung zu stoppen. Nehmen Sie so bald wie möglich nach der Operation einen Alginatabdruck und stellen Sie noch am selben Tag einen Druckmembran-Retainer-Gaumenschild für den Patienten an.
3. Weisen Sie die Patienten an, 24 Stunden nach der Operation zu tragen und den Gaumenschutz erst nach jeder Mahlzeit zur Reinigung zu entfernen. Gaumenschützer sollten 30 Tage lang getragen werden.
4. Führen Sie nach der Operation eine DVT-Untersuchung des Oberkiefers durch. Nachsorgetermine werden 1 Woche, 2 Wochen und 1 Monat nach der Operation vereinbart. Entfernen Sie die Fäden 2 Wochen nach der Operation.
5. Weisen Sie die Patienten postoperativ an, Amoxicillin-Kapseln (0,25 g, 3x täglich) für 7 Tage einzunehmen. Wenn Sie allergisch gegen Penicillin sind, geben Sie Azithromycin (0,25 g, 1x täglich) und Diclofenac-Natrium-Retardkapseln (Intaquan 0,1 g, 2x täglich), um die postoperativen Schmerzen bei Bedarf zu lindern. Bitten Sie die Patienten außerdem, 1 Monat postoperativ 0,12% ige Cotrimoxazol-Spüllösungen zum Gurgeln (10 ml, 2x-3x täglich) zu verwenden. Entfernen Sie 2 Wochen nach der Operation die Fäden und führen Sie eine Mundhygieneberatung durch.

Ergebnisse

Zwischen Mai 2021 und Mai 2022 wurden drei Patienten in das Westchinesische Krankenhaus für Stomatologie an der Universität Sichuan aufgenommen, um Gaumenosteotomien durchzuführen. Gewonnene Ringknochenblöcke palatinalen Ursprungs wurden für die autologe Knochenringtransplantation verwendet und bei gleichzeitiger Implantatchirurgie implantiert. Alle Patienten erhielten 3,3 mm Straumann Implantate. Alle Patienten integrierten den transplantierten Knochenblock erfolgreich, die Osseointegration des Implantats war gut etabliert, die Restaurationen waren gut und die Patienten waren mit ihrer Ästhetik und Funktion zufrieden. Die Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz von palatinalen Ringknochenblöcken in der Mundhöhle gute Knochenaufbaueffekte erzielt werden können, so dass Implantatoperationen durchgeführt werden können.

Bei der 1-monatigen postoperativen Nachbeobachtung erreichten alle palatinalen Osteotomieschnitte des Patienten eine Heilung im klinischen Stadium I (Abbildung 11). Postoperativ tragen die Patienten einen Gaumenschild, der eine lokalisierte leichte Druckkompression der Wunde ermöglicht, um Blutungen zu verhindern, die Wunde zu schützen und den Patienten die Durchführung täglicher Aktivitäten wie Sprechen und Essen zu ermöglichen. Einen Monat nach der Operation kann die palatinale Knochenextraktionsstelle eine gute Heilung des Weichgewebes erreichen, und die Patienten können die normalen oralen physiologischen Funktionen wiederherstellen.

Genauigkeit der Knochenextraktion
Die postoperative Genauigkeitsanalyse der Knochenextraktion wurde mit kommerzieller Software durchgeführt, und es wurden Messungen der Lokalitätstoleranz und des Winkelfehlers zwischen der entworfenen Osteotomie und der tatsächlichen Fehlstellung durchgeführt (Abbildung 12). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt, mit einem mittleren Winkelversatz von 4,28° ± 3,36° und einer mittleren Standorttoleranz von 1,01 ± 0,25 mm. Die Verwendung einer dynamischen Navigation zur Steuerung der Extraktion von palatinalen Ringknochenblöcken gewährleistet Präzision bei der Knochenextraktion und macht sie sicher und praktikabel.

	Winkelversatz (°)	Toleranz der Baustelle (mm)
Gehäuse1	7.73	0.74
Gehäuse2	1.02	1.08
Gehäuse3	4.08	1.22
bedeuten	4.277 ± 3.359	1,013 ± 0,2468

Tabelle 1: Präzisionsfehler der Osteotomie. Es wurde ein mittlerer Winkelversatz von 4,2877° ± 3,3659° und eine mittlere Baustellentoleranz von 1,013 ± 0,25468 mm erreicht.

Messung der Knochenabmessungen
Alle DVTs wurden modelliert, und DVT-Scans wurden zu unterschiedlichen Zeitpunkten bei demselben Patienten durchgeführt, und die restlichen Zähne wurden angepasst (Abbildung 13). Die Höhenabstufungen der labialen Seite, der Mitte der Längsachse des Implantats und der lingualen Seite wurden in Richtung der Längsachse des Implantats gemessen, und der Durchschnittswert wurde als periimplantärer Knochenhöhenzuwachs 6 Monate postoperativ aufgezeichnet (Abbildung 14A). Die Knochenzuwachswerte wurden am Hals der Implantate sowohl auf der labialen als auch auf der lingualen Seite gemessen. Die Messungen wurden entsprechend 0 mm, 1 mm, 2 mm und 3 mm unterhalb des Halses durchgeführt, und die Mittelwerte wurden als labiale Knocheninkrementwerte bzw. linguale Knocheninkrementwerte aufgezeichnet (Abbildung 14B).

6 Monate nach der palatinalen Knochenringtransplantation betrug die Höhe des periimplantären Knochenaufbaus 5,04 ± 0,66 mm, der Knochenzuwachs auf der labialen Seite 3,55 ± 0,55 mm und der Knochenzuwachs auf der lingualen Seite 1,94 ± 0,84 mm (Tabelle 2). Das periimplantäre Knochenvolumen kann mit palatinalen Knochenringen für die simultane Implantation effektiv wiederhergestellt werden, die die Grundlage für die Zahnrestauration bilden.

	Höhe des Knochens (mm)	Labiale Seite (mm)	Linguale Seite (mm)
Gehäuse1	3.23	2.97	1.44
Gehäuse2	1.64	4.07	2.91
Gehäuse3	1.83	3.61	1.47
bedeuten	5.043 ± 0.656	3.550 ± 0.552	1,94 ± 0,840

Tabelle 2: Knochenzuwachs 6 Monate nach der Implantation. Die Höhe des periimplantären Knochenaufbaus betrug 5,04 ± 0,66 mm, der Knochenzuwachs auf der labialen Seite 3,55 ± 0,55 mm und der Knochenzuwachs auf der lingualen Seite 1,94 ± 0,84 mm. Das periimplantäre Knochenvolumen kann mit palatinalen Knochenringen für die simultane Implantation effektiv wiederhergestellt werden, die die Grundlage für die Zahnrestauration bilden.

Heilung des Knochenentfernungsbereichs
6 Monate nach der Operation zeigte sich, dass der Patient keine sichtbaren Narben auf der Gaumenseite hatte, und die Stelle der Knochenentnahme war vollständig verheilt, ohne dass sich dies negativ auf die langfristige Lebensqualität des Patienten auswirkte.

Die DVT 6 Monate postoperativ zeigte einen vollständigen Umbau des Gaumenknochengewebes. Die DVT-Modelle wurden an die präoperativen, am Operationstag und 6 Monate nach der Operation angepassten DVT-Modelle angepasst und die Volumenunterschiede wurden mit der Mimics-Software berechnet. Die Volumendifferenz zwischen dem präoperativen DVT-Modell und dem DVT-Modell am Operationstag wurde als Volumen des entnommenen Knochens gezählt (Abbildung 15A). Die Volumendifferenz zwischen dem postoperativen DVT-Modell 6 Monate und dem DVT-Modell am Operationstag wurde als Knochenwiederherstellungsvolumen erfasst (Abbildung 15B). Die Knochenwiederherstellungsraten bei drei Patienten lagen zwischen 25,23 % und 54,46 %, wie in Tabelle 3 gezeigt. 6 Monate nach der Operation kann an den Knochenentnahmestellen eine neue Knochenbildung beobachtet werden, was darauf hindeutet, dass der obere Gaumenteil eine potenzielle wiederverwendbare Knochenquelle in der Mundhöhle ist.

	Volumen der Knochenentnahme (mm 3)	Volumen der Knochenwiederherstellung (mm 3)	Raten der Knochenerholung
Gehäuse1	211.44	115.14	54.46%
Gehäuse2	254.36	67.22	26.43%
Gehäuse3	364.58	91.97	25.23%

Tabelle 3: Knochenregeneration 6 Monate nach palatinaler Osteotomie. Die Knochenwiederherstellungsraten lagen zwischen 25,23 % und 54,46 %.

Basierend auf den oben genannten Ergebnissen ist es offensichtlich, dass die Gewinnung von Gaumenknochenringen, die durch dynamische Navigation gesteuert werden, sicher und effektiv ist. Nach der Operation heilen sowohl das Weichgewebe als auch das Knochengewebe gut ab. 1 Monat nach der Operation können die Patienten ihre normalen oralen physiologischen Funktionen wieder aufnehmen, und 6 Monate nach der Operation kann eine neue Knochenbildung beobachtet werden. Die Verwendung von Gaumenknochenringen bei der simultanen Implantatchirurgie zeigt 6 Monate nach der Operation gute Knochenaufbaueffekte, was zeigt, dass Gaumenknochenringe den notwendigen Knochenaufbau bieten können, der für orale Implantatoperationen erforderlich ist.

Abbildung 1: Verschiedene Arten von Registrierungsgeräten. Die Wahl des Registrierungsgeräts richtet sich nach dem fehlenden Zahnbereich des Patienten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Abrufen von DICOM-Daten für die DVT. Die DICOM-Daten wurden (A) mit Röntgenpunkten mit hohem Widerstand und (B) intraorale Scandaten des Patienten erhalten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Benutzeroberfläche der Navigationssoftware. Die Benutzeroberfläche zeigt ein Programm zur Pflanzplanung an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Benutzeroberfläche der Navigationssoftware. Die Benutzeroberfläche zeigt Optionen für das Design der Gaumenosteotomie. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Fixiervorrichtung. Die obige Abbildung zeigt die Fixiervorrichtung, und die Zahlen auf der linken Seite stellen die intraoralen Positionen dar, in denen sie verwendet werden können. Wie auf dem Bild zu sehen, kann 24 sowohl für das obere linke als auch für das untere rechte Gebiss verwendet werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 6: Einrichtung des Verbindungsgeräts. Verwenden des Verbindungsgeräts zum Verbinden des Patiententrackers und der Fixiervorrichtung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 7: Positionierung der Fixiervorrichtung. Die Fixiervorrichtung wird mit Verbundharz fixiert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 8: Verwendung der Bohrnadel. (A) Die entsprechende Bohrnadel wurde in der Software entsprechend dem Verfahren ausgetauscht und (B) die verbleibende Zahnspitze wurde zur Überprüfung angezapft. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 9: Ringknochenblock. Das Diagramm zeigt den Durchmesser und die Dicke des entfernten Ringknochenblocks. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 10: Knochenimplantation. Das Knochenimplantat wird mit Hilfe des Ringknochenblocks durchgeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 11: Ergebnisse nach 1 Monat. Foto des palatinalen Seitenschnitts des Patienten 1 Monat postoperativ. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 12: Validierung von Extraktionsstellen. Führen Sie eine Genauigkeitsvalidierung von Knochenentnahmestellen durch. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 13: Modelle der DVT-Daten von Patienten. Die Modelle zeigen CBST-Daten, die zu unterschiedlichen Zeiten angepasst wurden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 14: Parametermessung. (A) Knochenhöhenzuwachs, (B) labialer und lingualer Knochenzuwachs wurden getrennt gemessen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 15: Bohr-Operationen. Bohr-Operationen wurden mit der Software durchgeführt, um ein Modell von (A) der Menge an Knochen zu erhalten, die dem Patienten entnommen wurde, und (B) der Menge an geborgenem Knochen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Diskussion

Die Blockknochentransplantation wird häufig klinisch eingesetzt, um das Knochenvolumen in Bereichen mit Knochendefekten zu erhöhen. Transplantierte Knochenblöcke können je nach Herkunft in drei Typen eingeteilt werden: alloge, xenogene und autogene Knochenblöcke. Allogene Knochenblöcke sind leichter zu beschaffen und relativ kostengünstig, aber ihre Wirksamkeit beim vertikalen Knochenaufbau ist begrenzt¹². Allogener Knochen kann bessere osteogene Ergebnisse liefern, ist aber teurer und birgt Risiken wie Abstoßungsreaktionen und ethische Bedenken. Die autologe Knochentransplantation zeichnet sich durch ein kurzes Intervall zwischen Knochenentnahme und Transplantation aus, wodurch das Knochengewebe nur wenig Zeit außerhalb des Körpers verbringen^{kann 13}. Seine Bioaktivität und Osteoinduktivität sind deutlich stärker als bei anderen Knochenersatzmaterialien, was es zum aktuellen Standard für den Knochenaufbau macht¹⁴.

Zu den häufig verwendeten Stellen für die Extraktion von autologen Knochentransplantaten gehören die Tuberositas maxillaris, der aufsteigende Ast des Unterkiefers, in situ und das Kinn. Die Tuberositas maxillaris, die hauptsächlich aus spongiösem Knochen besteht und ein begrenztes Knochenvolumen aufweist, ergibt keinen Blockknochen; Daher ist die Herstellung von autogenem Knochenpulver vorherrschend¹⁵. Der aufsteigende Ast des Unterkiefers, der von kortikalem Knochen dominiert wird, bietet eine gute Unterstützung, aber ein geringes osteoinduktives Potenzial¹⁶. Bei der Präparation des In-situ-Knochenrings besteht die Gefahr, dass die Menge an Knochen, die für den Erhalt im Implantationsbereich zur Verfügung steht, beeinträchtigt wird, was die anfängliche Stabilität des Implantats beeinträchtigen^{kann 17}. Schließlich eignet sich der Kinnknochenring, der aus einer dünnen Schicht aus kortikalem Knochen und spongiösem Knochen besteht, für die Knochenringchirurgie. Die Entnahme von Knochen aus diesem Bereich kann jedoch zu Komplikationen wie Taubheitsgefühl der Unterlippe^{führen 18}.

Basierend auf der bisherigen Literatur⁹ ist der Gaumen des Oberkiefers reich an Knochen, was ihn zu einem potenziellen Ort für die Knochenentnahme in der Mundhöhle macht. Der Gaumen des Oberkiefers besteht hauptsächlich aus kortikalem Knochen, der durch spongiösen Knochen ergänzt wird. Diese Knochenzusammensetzung eignet sich für eine Vielzahl von Knochenaufbauverfahren in der Mundhöhle¹⁹. Embryologisch sind Oberkiefer und Unterkiefer homolog und weisen eine hohe Lebensfähigkeit des Knochengewebes auf²⁰. Alle drei Patienten in dieser Studie zeigten eine gute Implantatosseointegration in einer 6-monatigen Überprüfung, nachdem sie den Eingriff mit einem palatinalen Ringknochenblock abgeschlossen hatten. Der umlaufende Knochenblock sorgt für ein gutes Knochenvolumen um den Implantathals und sorgt so für einen langfristig stabilen Knochenzuwachs. 6 Monate nach der palatinalen Knochenringtransplantation betrug die Höhe des periimplantären Knochenaufbaus 5,043 ± 0,656 mm, der Knochenzuwachs auf der labialen Seite 3,550 ± 0,552 mm und der Knochenzuwachs auf der lingualen Seite 1,94 ± 0,840 mm. Dieses Ergebnis ähnelt der früheren Literatur, in der der vertikale Knochenzuwachs durchschnittlich etwa 4 mm^{betrug 21}.

Ein Artikel berichtete über die palatinale Osteotomie mit palatinalen marginalen Schnitten, und es wurde ein Lappen in voller Dicke angehoben, ein Verfahren, das nur den vorderen Teil des Gaumenknochens erreicht. Der Fallbericht von Rodriguez-Recio et al. verwendete Computersoftware zur Unterstützung bei der Analyse von palatinalen Knochenentnahme- und Knochentransplantationsverfahren, verwendete jedoch keine computergestützte Anleitung für den chirurgischen Eingriff²². Obwohl der Gaumen ein potenziell hochwertiger Bereich für die Knochenentnahme in der Mundhöhle ist, wird er bei oralen Knochenaugmentationsverfahren immer noch nicht routinemäßig eingesetzt. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die Extraktion von Gaumenknochen bei oralen Lokalanästhesieverfahren schwieriger zu erreichen ist. Wenn sich der Patient in Rückenlage befindet, kann der Chirurg nicht direkt auf den Gaumen des Patienten schauen, und das chirurgische Sichtfeld ist behindert. Der Gaumen befindet sich in unmittelbarer Nähe der Nasenhöhle des Patienten und der Wurzeln der Frontzähne und Prämolaren, was den Einsatz digital unterstützter Technologie erfordert, um sicherzustellen, dass der Osteotomieeingriff reibungslos durchgeführt wird, ohne lebenswichtige anatomische Strukturen zu beschädigen²³.

Statische Führungen können die Anforderungen an eine hochpräzise Knochenentnahme erfüllen, aber das Führungsdesign muss die Harz- und Führungsringdicke¹⁰ erfüllen. Dadurch steigen die Anforderungen an die Mundöffnung des Patienten weiter an, so dass statische Schablonen für Gaumenosteotomien nicht ausreichend sind. Die dynamische Navigation wird seit dem Jahr 2000 in der oralen Implantatchirurgie eingesetzt²⁴. Dies ist eine Möglichkeit, die realen oralen 3D-Informationen mit den digitalisierten oralen 3D-Informationen durch das Registrierungsgerät abzugleichen und das Implantathandstück und den Kieferknochen des Patienten durch den Handstück-Tracker und den Patienten-Tracker zu kalibrieren, um die Verbindung zwischen Realität und Virtuellem herzustellen und die Operation zu leiten. Die dynamische Navigation kann eine vergleichbare chirurgische Präzision mit statischen Schablonen erreichen, und es gibt keine besonderen Anforderungen an den Mundöffnungsgrad des Patienten, ohne das chirurgische Sichtfeld^{zu blockieren 25}. In dieser Studie wurde die palatinale Osteotomie erfolgreich mit der dynamischen Navigation ohne Komplikationen wie Schäden an angrenzenden wichtigen anatomischen Strukturen durchgeführt. Die postoperative Genauigkeitsüberprüfung wurde durchgeführt, und der mittlere Winkelfehler betrug 4,277° ± 3,359° und der mittlere Locusfehler 1,013 ± 0,2468 mm. Dies ähnelt der Überprüfung der Literaturergebnisse von 1,29 ± 0,50 mm beim Locusfehler und 3,06° ± 1,37° beim Winkelfehler, was darauf hindeutet, dass die Verwendung der dynamischen Navigation zur Knochenentnahme eine sichere und effektive Technik ist.

Der Osteotomiebereich befindet sich am Gaumen, wodurch die Wunde beim Sprechen und Essen eher berührt wird. Wir empfehlen den Patienten, einen Gaumenschutz mit Druckfilmhalterung zu tragen, um den kurzfristigen postoperativen Schutz der Inzision zu erleichtern und eine normale Sprach- und Fütterungsfunktion zu gewährleisten. Die Weichteile auf der Oberfläche der Knochenaufbauwunden aller Patienten heilten innerhalb von 1 Monat vollständig und die Patienten nahmen ihre normalen physiologischen Funktionen wieder auf. Bei der Röntgenuntersuchung lag die Rate der Knochenwiederherstellung im Bereich der Osteotomie 6 Monate nach der Operation zwischen 25,23 % und 54,46 %. Dies deutet darauf hin, dass es nach der Gaumenosteotomie des Oberkiefers zu einer gewissen Erholung des Knochengewebes kommt, mit geringen langfristigen Auswirkungen auf den Patienten.

Diese Technik hat jedoch noch einige Einschränkungen. Die Verwendung dieser Technik für Gaumenosteotomien im Oberkiefer ermöglicht nur die Aufnahme eines Knochenblocks in kreisförmiger Form, und es ist nicht möglich, einen Knochenblock in rechteckigen oder anderen Formen zu erhalten, was eine Einschränkung für die Gestaltung der Implantatchirurgie darstellt. Es gibt keine spezialisierten chirurgischen Instrumente für die Extraktion von Gaumenknochen; Daher bleibt die Operation schwierig durchzuführen. Dennoch ist die verfügbare Stichprobengröße klein und der Beobachtungszeitraum kurz; Die relevante Anwendung und Wirkung von palatinalen Knochenblöcken muss durch mehr Fälle und einen längeren Beobachtungszeitraum gestützt werden.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
3D Knochentransplantat-Set	Zepf	47.500.31
3-matic Software	Materialise	13
3Shape Software	3Shape	1.7.27.6
Bio-Gide	Geistlich
Bio-Oss	Geistlich
Carestream 360 Oralscanner	OneX	FN-11
CBCT Scanner Morita 3D Accuitom	Morita	1620
Dcarer dynamische Navigation	Dcarer
Dynamische Navigation für Zahnimplantate Software	Dcarer	3.0.7.2432
Zahnzinken	Zepf	17.008.01
Drufomat scan	DREVE	DV3300
GraphPad Prism 9	GraphPad	9
Mimics Software	Materialise	21
PROLENE Monofilament Polypropylen-Naht 5-0	Johnson & Deutschland Johnson	W8310
Straumann Zahnimplantat-System	Straumann	021.3312
Straumann Surgical Toolbox	Straumann	040.165
Provisorisches Kronen- und Brückenmaterial Automix-System	Coltene	170152-202
Tiefziehfolien und -platten	DREVE	20172636510