Technisches Design, chirurgische Herausforderungen und Fehlerbehebung in einem vollständig geführten Implantat-Workflow

Summary

Regelmäßig wird eine geführte Implantation eingesetzt. Die Methodik beschreibt die Entwurfsschritte für chirurgische Führungen. Diese Arbeit untersucht verschiedene mögliche Ursachen für Komplikationen beim Einsetzen von Implantaten. Die in dieser Arbeit präsentierte Muskelbewegung und das Fehlen der hinteren Führungsunterstützung geben dem Operations- und Designteam für chirurgische Führungen Einblicke.

Abstract

Eine optimale dreidimensionale Platzierung von Zahnimplantaten in der prothetisch gesteuerten Position ist entscheidend, um eine ganzheitliche Prothesenrehabilitation in Richtung Okklusion und Ästhetik zu vereinfachen. Das virtuelle Design der Implantatpositionen in Bezug auf die anatomischen Merkmale des Patienten kann entsprechend geplant und gestaltet werden. Die digitalen Arbeitsabläufe aus dem Import von Kegelstrahl-Tomographie (CBCT), der Implantationsplanung von Zahnimplantaten, dem Design der chirurgischen Führungen mit Druck, der Sterilisation der Führungsleitung und der Zahnimplantatchirurgie werden in diesem Artikel beschrieben. Zunächst wurden die CBCT-Datensätze mit der Software zur Planung von Zahnimplantaten und zum Design von chirurgischen Führungsweisen rekonstruiert. Auf den virtuellen komplexen Gewebemodellen des Oberkiefers wurden die Positionen von vier Zahnimplantaten (FDI mit Zahnpositionen 15, 13, 22 und 25) geplant. Für komplexe Zahnimplantatoperationen sind oft mehrere Leitfäden erforderlich. In dieser Studie wurde die erste Führung entworfen, um die Pilotlöcher für die drei Führungsstifte zu positionieren. Die Zähne (nämlich FDI-Zahnposition 12 und 23), Weichteiltuberositäten und Fixierungsstifte sollten die zweite Implantatführung im Oberkiefer stabilisieren. Das Design der zweiten Führung konzentriert sich auf die korrekte Höhenanpassung basierend auf den chirurgischen Bohrern, und die Hülsehülsen der Bohrerführung wurden so positioniert, dass sie das geführte Implantateinsetzen erleichtern. Der Erfolg der vollständig geführten Operation (bei Implantaten 13, 22, 25), die Herausforderungen und die auftretenden Komplikationen (bei der Einsetzung von Implantat 15 und der Bewertung des Fixierungsstiftmikroskops) werden beschrieben. Zusätzlich wurden Überlegungen für das zukünftige Design virtueller Führungen und Änderungen der Materialharzmaßen aufgrund der Komplexität berücksichtigt.

Introduction

Das Einsetzen von Zahnimplantaten kann vom Chirurgen durch einen konventionellen Ansatz erfolgen, freihandgeführte Operation¹ und zuletzt verschiedene computergestützte Implantatchirurgie-Tools (CAIS), um die Genauigkeit der Implantatpositionierung während der Operation^zu verbessern. Kegelstrahltomographie (CBCT), digitale Scansysteme, Implantatplanungssoftware und computergestützte Fertigung (CAD/CAM) sind Technologien, die Teil der digitalen Behandlungsabläufe der Implantatzahnmedizin^sind. Der konventionelle Ansatz beruht vollständig auf dem Chirurgen und der Planung mit dem CBCT. Die Auswahl der Operation und des Bohrers hängt vollständig von den Fähigkeiten und der Erfahrung des Chirurgen ab. Freihandgeführte Chirurgie beinhaltet eine computergestützte Behandlungsplanung, einschließlich CBCT und den Einsatz maßgeschneiderter chirurgischer Führungen. Dieser Ansatz ist als eine genaue Methode zur Planung und zum Einsetzen von Zahnimplantaten^{etabliert 4}. Patienten, die Implantate benötigen, präsentieren sich oft mit einem reduzierten Parodontium, und die dreidimensionale Bewertung der möglichen Knochenaugmentation und Implantatorte kann in kommerzieller Software durchgeführt werden. Allerdings wurde der Einsatz von Open-Source-Software erfolgreich genutzt, um parodontale und alveoläre Defektmorphologien in drei Dimensionen zu visualisieren. Dies wurde durch die Implementierung von radiographischer Bildverarbeitung und freier CAD-Modellierung erreicht. Dies bietet dem restaurierenden Kliniker und Chirurgen eine alternative Methode, um die Kliniker während der Behandlungsplanungsphase⁵ zu begleiten.

Faktoren, die die Genauigkeit der geführten Implantatchirurgie beeinflussen, entstehen durch Fehler in verschiedenen Phasen des Arbeitsablaufs. Der kritische Fehler, der auftreten kann, tritt während der Bildaufnahme und -verarbeitung auf (CBCT-Aufnahme, CBCT-Oberflächenregistrierung mit Stereolithographie oder Standard Tessellation Language (STL)-Dateien, zahnärztliche Modellregistrierung). Eine Studie, die die Genauigkeit der CBCT-Erfassung und die Registrierung mit einem intraoralen Oberflächen-Scan von STL-Dateien verglich, zeigte, dass manuelle Segmentierung genauer ist als automatische Segmentierung, aber dennoch einen signifikanten Unterschied zwischen den Bedienern in der Genauigkeit der Segmentierung⁶ zeigte. Fehler bei chirurgischen Eingriffen, z. B. falsche Führungsplatzierung aufgrund von Klappeninterferenz, Fehler in Bezug auf physikalische Eigenschaften des Materials, wie Verformung nach verschiedenen Sterilisationsverfahren. Die Unterstützung der chirurgischen Anleitung ist ein Aspekt, bei dem Fehler in Bezug auf Stabilität und Art der Unterstützung (z. B. Knochen, Schleimhaut, Zähne) auftreten können. Die Literatur legt nahe, dass die Zähne die bevorzugte Genauigkeit der Führungsposition^{sind 7}. Fehler im Zusammenhang mit dem Führungsherstellungsprozess⁸, insbesondere die Schichtdicken von 170 μm, führten zu ungenaueren chirurgischen Führungen im Vergleich zu einer Druckauflösung von 17 und 25 μm⁹.

Das multidisziplinäre Team verfügt über verschiedene Techniken, um die Genauigkeit der chirurgischen Anleitungen und der Implantation nach der Operation zu bewerten. Die radiologische Abgleichsmethode, bei der die Stereolithographie-(STL)-Dateien der geplanten Implantatpositionen über DICOM-Dateien eines postoperativen CBCT überlagert werden, ist eine häufig berichtete Technik. Die Verwendung einer zweiten CBCT-Exposition beim Patienten ist jedoch umstritten, da die Prinzipien "So niedrig wie vernünftigerweise erreichbar" (ALARA) berücksichtigt werden. Basierend auf ALARA wird eine postoperative CBCT-Untersuchung nur für mobile Implantate, veränderte Empfindung und wenn eine Implantatentnahme erwartet wird,^empfohlen. Die digitale Registrierungsmethode der Scankörper liefert eine genaue Darstellung der Implantatpositionen für die restaurative Prothesenphase. Diese digitale Registrierungsmethode könnte während der Implantation vom Chirurgen verwendet werden, um die Genauigkeit der Implantatposition zu beurteilen. STL-Dateien der präoperativen Planung und CBCT werden auf die STL-Dateien der postoperativen digitalen Scan-Körperpositionen⁴ gelegt. Diese Technik könnte dem Chirurgen auch beim Einsetzen des Implantats helfen, da bei einer Anomalie während der Operation die Implantatpositionen berücksichtigt werden können, um die alternative Implantatposition zu erreichen. Eine weitere Implantationstechnik ist der Einsatz von CAIS-Tools. Diese Technik verwendet dynamische Navigation für die Implantation von Zahnimplantaten, und das Fazit aus der zitierten Forschung war, dass eine hohe Präzision beim Implantateinsetzen erreicht wurde. Der Vorteil dieses neuartigen Systems besteht darin, dass keine beschriftete CBCT-Aufzeichnung¹¹ erforderlich ist.

Dieses Manuskript zielt darauf ab, eine Komplikation beim Einsetzen von Implantaten aufzuzeigen, die mit Fallstroffeln verbunden ist, die während der verschiedenen Phasen der Führungsplanung und Anwendung während der Implantatoperation auftreten können. Diese Arbeit hebt die verschiedenen Überlegungen hervor, die das multidisziplinäre Team berücksichtigen muss, um Komplikationen beim Einsetzen von Implantaten zu vermeiden. Patientenfaktoren in und um die vorgeschlagene Implantationsstelle, z. B. Muskelaktivität und fehlende Unterstützung der hinteren Führung, stellten dem Operationsteam eine ungenaue Implantation vor. Die Methodik beschreibt die Entwurfsschritte für chirurgische Führungen und die wesentlichen Schritte, um Komplikationen bei der Planung, Herstellung, Implantation und Anwendung während der Implantatoperation zu minimieren.

Protocol

Dieses Manuskript wurde vollständig gemäß der Helsinkier Erklärung verfasst. Der Patient hat eine schriftliche informierte Zustimmung gegeben und unterschrieben. Der Patient erteilte die Erlaubnis, alles, was mit der Behandlung zu tun hatte, für dieses Manuskript zu verwenden.

1. Software für das Design von geführter Chirurgie

1. Öffnen Sie die Software zur Planung von Zahnimplantaten und zum Design von chirurgischen Leitfaden.

2. Datenimport und Patientenausrichtung

1. Importieren Sie die DICOM-Daten in die Software für Zahnimplantatplanung und chirurgisches Führungsdesign unter dem Tab Neuer Fall oder Import Fall.
2. Wählen Sie die DICOM-Daten des Patienten (CBCT-Scan) aus und importieren Sie die Daten.
3. Um den KI-Assistenten zu verwenden, klicken Sie auf Daten zum KI-Assistenten bereitstellen.
4. Das Fenster "Neuer Plan " erscheint und wählt dann den Kiefer aus, in dem die Implantate eingesetzt werden sollen. Fügen Sie zusätzliche Anmerkungen im Kommentarbereich hinzu, falls weitere Hinweise für die übrigen multidisziplinären Teammitglieder benötigt werden.
5. Symbol Nummer 2: Das ist das Symbol "Modell importieren". Wählen Sie den Oberflächenscan aus dem Speicherort aus.
6. Das Scan-Fenster zum Import-Modell erscheint.
   HINWEIS: Oben auf dem Bildschirm befinden sich mehrere Symbole, die feste Verknüpfungen darstellen.

3. Ausrichtung von Oberflächenscans und DICOM-Daten

1. Wählen Sie die Ausrichtungsoptionen, einschließlich der Nutzung des KI-Assistenten, um Daten basierend auf den verfügbaren Zähnen auszurichten. Richten Sie die Bereiche des digitalen Modells auf den DICOM-Scan aus.
   HINWEIS: Die Planungs- und Operationsführungssoftware für Zahnimplantate versucht typischerweise eine automatische Ausrichtung. Manuelle Ausrichtung mit dem Ausrichtungswerkzeug wird für die Genauigkeit unerlässlich. Für diesen Schritt ist ausreichend Zeit und Aufmerksamkeit erforderlich, da es äußerst wichtig ist, eine hohe Genauigkeit beim Führungsdesign für die vorgesehenen Implantatpositionen zu erreichen.
2. Beginnen Sie mit dem Patientenkoordinatensystem und identifizieren Sie die entsprechenden anatomischen Orientierungspunkte sowohl in den DICOM-Daten als auch in den Oberflächenscandaten des Modells/intraoralen Scans. Verwenden Sie die Punkt-zu-Punkt-Ausrichtung oder die flächenbasierte Ausrichtung , um die Ausrichtungsübereinstimmung zu verfeinern. Für die Ausrichtung sind mindestens drei Regionen erforderlich. Es ist äußerst wichtig sicherzustellen, dass die Ausrichtung in allen drei Ebenen (axial, sagittal, koronal) genau ist.
3. Definieren Sie außerdem die Ausrichtung und STL-Registrierung mit der Maus, indem Sie die Bilder auf dem Bildschirm an die farbige Umrisse anpassen.

4. Definieren Sie den Nervus Mandibularis

1. Im Nervenverfolgungsmodul unter Symbol Nummer 3 wird der Unterkiefernerv nachverfolgt, falls dies im vorherigen Schritt nicht zur Ausrichtung der Oberflächendaten verwendet wurde.
2. Zusätzlich sollte die Genauigkeit durch die Verwendung der Querschnittsansichten sichergestellt werden, um dem Verlauf des Nervs genau zu folgen.
   HINWEIS: Um das automatische Nervenverfolgungstool zu nutzen, ist es äußerst wichtig, es stets manuell zu überprüfen.

5. Prothesengetriebene Implantatplanung

1. Wenn man das grüne Pluszeichen auswählt, erscheint ein Fenster. Die Software fügt die Krone auf das digitale Modell hinzu, nachdem die Zahnnummer angeklickt wurde.
2. Durch die Verwendung der Pfeile neben der vorgeschlagenen Krone ändert man die Größe (grüner Pfeil) und die Winkelung (blauer Pfeil).
   HINWEIS: Es ist möglich, die in anderen Software entwickelten Prothesenaspekte zu importieren. Das Prothesendesign muss im STL- oder OBJ-Format vorliegen.
3. In der Planung von Zahnimplantaten und der Entwicklung von chirurgischen Führungen verwendet die Prothesenplanung den Oberflächenscan, um an der gewünschten Stelle eine virtuelle Krone / Restauration / Überstruktur basierend auf den benachbarten und gegenüberliegenden Zähnen zu erzeugen. Nutzen Sie die virtuelle Prothesenrestaurierung, um die Implantation und -position basierend auf der virtuellen Krone zu steuern. Stellen Sie sicher, dass die Implantate optimal für Prothesenunterstützung und Schraubenzugang in der richtigen Position positioniert sind, um Funktion und Ästhetik zu gewährleisten, wenn der Schraubenzugang geschlossen ist. An diesem Punkt kann die virtuelle Kronenauswahl durchgeführt werden, um zur geplanten Restaurierung zu passen.
4. Beginnen Sie mit der Implantatplanung mit den Rückmeldungen des Chirurgen, indem Sie auf das Symbol oben an der Zahl 4 klicken. Wählen Sie das Implantatsystem und die Größe im Implantatplanungsmodul aus. Wählen Sie das gewünschte Implantatsystem und die Größe aus der Bibliothek aus.
5. Basierend auf der prothetisch gesteuerten Position der Krone/Aufbau verwenden Sie 3D- und Querschnittsansichten, um die Platzierung der Implantate zu bestimmen.
6. Passen Sie die Position des Implantats, die Winkelung und die Tiefe entsprechend dem Prothesenplan, den anatomischen Merkmalen und den Spezifikationen der spezifischen Marke/des Modells des Implantats an.
   HINWEIS: Es gibt verschiedene Aspekte der Implantation gemäß dem Prothesenplan, die berücksichtigt werden müssen, zum Beispiel: verfügbares Knochenvolumen rund um das Implantat; Prothesen-Emergenzprofil; Entfernung zwischen den Implantaten; Die Winkelung des Implantats, um wichtige anatomische Strukturen zu vermeiden, sowie der Zugang zu den verschiedenen Werkzeugen zur Platzierung von Implantat und Prothese müssen berücksichtigt werden. Der restaurative Kliniker, der Chirurg und der Techniker arbeiten zusammen, um das vorhersehbarste Design zu erreichen.

6. Leitfaden-Design-Symbol Nummer 7

1. Gehe zum Guide Design-Modul .
2. Wählen Sie den Typ der Führung (z. B. Knochenstütze, Schleimhautstütze, Zahnstütze).
3. Bewegen Sie das digitale Modell so lange, bis die vordere vestibuläre Seite sichtbar ist, um eventuelle Unterschnitte auszublenden.
4. Wählen Sie die Zahnnummern aus, die als Zahnstütze für die chirurgische Anleitung dienen.
5. Verschieben Sie den roten Punkt auf jedem Zahn in die Mitte des Zahns.
6. Definieren Sie die Grenzen und Erweiterungen des Leitfadens, indem Sie das digitale Modell von der Seite betrachten. Verwenden Sie das Scrollrad, um die Führungsverlängerung über die okklusalen Teile der Zähne zu vergrößern oder zu verringern.
7. Stellen Sie sicher, dass die Führung bis zum untersten Teil des Sleeve-Halters ausgefahren ist.
8. Basierend auf den spezifischen Materialtoleranzen wird die Führung gedruckt, die den "Offset" und die "Wanddicke" bestimmt.
   HINWEIS: Der Offset bestimmt die Enge der chirurgischen Führung an den Zähnen, und die Wanddicke entspricht der Dicke der chirurgischen Führungswände.
9. Setzen Sie die Inspektionsfenster in die Bereiche der gewünschten Zähne ein (um die Passform der Führung auf den Zähnen zu sehen) sowie in den Ärmeln (um das Implantat einzusetzen), wo das Implantat eingesetzt werden soll.
10. Fügen Sie Textbeschriftungen hinzu.
11. Verwenden Sie die Softwaretools, um die Stützpins des Leitfadens und eventuelle Fixierungsfunktionen zu definieren.
12. Basierend auf dem verwendeten Implantatsystem und dem verwendeten Implantatdurchmesser wählen Sie die spezifischen Bohrhülsen von Define Drill Sleeves aus.
    HINWEIS: Einige Programme zur Planung von Zahnimplantaten und zum Design von chirurgischen Guides platzieren automatisch Bohrsleeves basierend auf den Implantatpositionen. Überprüfe die Platzierung der Bohrhülse und passe sie bei Bedarf ein. Basierend auf der zu entworfenen Führung (besonders wichtig bei stapelbaren Führungen) wird der passende Hülsentyp ausgewählt (z. B. Pilotbohrhülse, Endbohrhülse). Andere Implantatsysteme haben möglicherweise nur eine Hülle, da die Bohrer ein Design haben, das die Hülse unabhängig von der Größe des Bohrers aufnimmt. Stellen Sie sicher, dass die Position der Hülse im Inneren der Führung entsprechend der verwendeten Bohrsequenz korrekt positioniert ist.

7. Führungsfixierungsstifte

1. Identifizieren Sie die Positionen der Führungsstifte.
   HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass ausreichend Abstand als Sicherheitsabstand zum Führungsbolzen zum Körper und zur Spitze des Implantats besteht. Die Sicherheitsfreigabe sollte im Team besprochen werden, da während der Platzierung eine Möglichkeit von apikalen und winkelbedingten Abweichungen besteht.

8. Führdesign verfeinern

1. Verwenden Sie die Bearbeitungswerkzeuge, um Kanten zu glätten, Text hinzuzufügen oder andere Änderungen wie zusätzliche Stützstrukturen und Verstärkungen vorzunehmen, um sicherzustellen, dass die Führung dreidimensional starr ist.
2. Schließlich sollte geprüft werden, dass die Führung nicht mit Weichgewebe und anderen anatomischen Strukturen des Patienten eingreift und dass die Führung eine Querstütze enthält, die dick genug ist, um eine starre Stabilität gegen axiale Kräfte zu gewährleisten.

9. Export und Herstellung

1. Um Führungsdaten zu exportieren , müsste das Führungsdesign im STL-Dateiformat vorliegen. Stellen Sie sicher, dass die gewählten Exporteinstellungen mit dem 3D-Drucker oder der Fräsmaschine kompatibel sind, die die chirurgische Führung anfertigt. Sterilisieren Sie die chirurgische Anleitung vor der Anwendung mit der vom Hersteller des Führungharzen empfohlenen Methode.

10. Drill-Protokoll erstellen

1. Erstellen Sie ein Bohrprotokoll für das Operationsteam mit der empfohlenen Bohrreihenfolge und den Tiefen für jedes Implantat.
   HINWEIS: Wenn die Implantatplanungssoftware diese Bohrsequenz nicht generiert, besprechen Sie mit dem Chirurgen, wie die Bohrsequenz für jedes vorgesehene Implantat zusammengestellt werden soll. Stellen Sie sicher, dass Sie die neueste Version der Software zur Planung von Zahnimplantaten und chirurgischen Leitfaden verwenden, um optimale Leistung und Implantatbibliotheken zu gewährleisten.

11. Herstellung der chirurgischen Anleitung

1. Drucken Sie die chirurgische Anleitung mit einem Dental 3D-Drucker. Die Hauptspezifikation für 3D-Drucker ist eine XY-Auflösung von 52 μm, eine Schichtdicke-Fähigkeit: 0,01–0,30 mm und eine maximale Druckgeschwindigkeit: 80 mm/h.
   HINWEIS: Surgical Guide Resin kann transparent sein, sollte aber ein CE-zertifiziertes, biokompatibles und autoklavierbares Harz mit Standard-Sterilisationsprotokollen sein.

Results

Geführtes Implantationsverfahren
Ein ansonsten gesunder, 67-jähriger Mann wurde an die Abteilung für Oralmedizin und Parodontologie (University of the Western Cape, UWC, Südafrika) überwiesen, um Implantate für eine geplante maxilläre Prothese zu implantieren. Klinische Untersuchungen, CBCT-Analysen sowie Software zur Planung von Zahnimplantaten und der Entwicklung von chirurgischen Führungsweisen wurden für die Herstellung einer festen Prothese mit vier Implantaten durchgeführt. Die geplanten Implantatstellen waren 15, 13, 22 und 25 (FDI-Zahnnummerierung der Zahnposition). Die verbleibenden Zähne zeigten nach Abschluss der parodontalen Behandlung und des Rückrufs einen erheblichen klinischen Ansatzverlust und eine Beweglichkeit der Stufe II. Alle Behandlungsmöglichkeiten, einschließlich der vollständigen Prothese, wurden besprochen, und eine gemeinsame Entscheidung sowie Zustimmung für die Implantate mit Überbau wurden getroffen. Für die komplexe Zahnimplantatoperation sind oft mehrere Anleitungen erforderlich. Zwei chirurgische Führungen waren für die virtuellen komplexen Gewebemodelle des Oberkiefers geplant, mit den Positionen von vier Zahnimplantaten (FDI-Nummerierung der Zahnpositionen 15, 13, 22 und 25). Es wurden zwei digital gestaltete chirurgische Führungen hergestellt; eine für die Platzierung der drei Führungsfixierungsstifte, die auf den FDI-Zahnpositionen 12, 21 und 23 gestützt sind (Abbildung 1), und eine zweite Führung für das Einsetzen der Implantate, die von zwei Zähnen (12 und 22), den Tuberositäten und drei Führungsfixierungsstiften unterstützt werden (Abbildung 2). Die erste Führung wurde verwendet, um die Osteotomien der Fixierungsstift vorzubereiten. Eine systematische Übersichtsarbeit zur Genauigkeit der Implantatplatzierung mit digitalen prothetisch gesteuerten chirurgischen Führungen empfahl, dass drei Fixierungsstifte für schleimhautunterstützte Fälle empfohlen werden¹². Die zweite Führung wurde nach der Entfernung von Zahn 23 und dem Anheben einer volldicken mukoperiostealen Lappe mit drei Führungsfixierungsstiften eingesetzt und befestigt.

Abbildung 1: Leitfaden zur Erleichterung der Befestigungspin-Platzierung (Leitfaden Nr. 1). (A) Entworfener Leitfaden für die Platzierung von drei Fixierungsstiften aus okklusaler Sicht. (B) Leitfaden für die Positionierung der Fixierungsstifte, die auf den Zähnen abgestützt sind. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Abbildung 2: Leitfaden zur Implantation auf Zähnen und Weichgewebe (Leitfaden Nr. 2). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

Zahnimplantate wurden mit primärer Stabilität über 35 Ncm in den FDI-Zahnpositionen 13, 22 und 25 Implantatstellen eingesetzt (Abbildung 3).

Abbildung 3: Implantatplatzierung dargestellt in FDI-Zahnposition 23 mit Leitfaden Nr. 2. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Eine Komplikation trat beim Einsetzen des Implantats auf FDI-Zahnposition 15 auf. Der Drehmomentwert von 35 Ncm wurde nicht erreicht. Der Chirurg entschied sich, das FDI-Implantat der Zahnposition 15 zu entfernen, und es wurde visuell beobachtet, dass die Implantatoberfläche und der Faden beschädigt waren (Abbildung 4).

Abbildung 4: Implantat durch den dritten Fixationsbolzen in FDI-Zahnnummer 15 beschädigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Die zweite Implantat-Operationsführung wurde entfernt, und es wurde klinisch beobachtet, dass die Osteotomiestelle der FDI-Zahnposition 15 laut der Zahnplanungs- und Operationsführungs-Software (Abbildung 5) stärker als geplant positioniert war (Abbildung 5).

Abbildung 5: Geplante Implantation und Fixationsstift . (A) Prothesengeführte Zahnposition, Implantat- und Fixierungsstiftpositionen. (B) Beabsichtigtes Implantat der FDI-Zahnposition 15. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Die Implantatposition der FDI-Zahnposition 15 wurde dann konventionell unter Verwendung einer analogen, pilotgeführten chirurgischen Führung (die stets zusätzlich mit den virtuellen Führungen an der Universität gebaut wird) auf einen Drehmomentwert von 35 Ncm platziert. Die vier Implantate wurden sofort mit einer provisorischen Prothese versehen, nachdem die übrigen Zähne gezogen worden waren (Abbildung 6). Erste Nähte wurden durchgeführt, um das Weichgewebe nach dem volldicken Lappen um die mehrteiligen Widerlager neu zu positionieren. Dann wurden die beiden Zähne entfernt, und die Behandlung der Sahne und ihres Weichteilverschlusses wurde als einfacher angesehen, um einen primären Verschluss zu erreichen.

Abbildung 6: Abgeschlossenes Implantateinsetzen. (A) Drei Implantate mit Führung und eines Implantat mit konventioneller Freihandmethode. (B) Die verbleibenden Zähne, die die Implantationsanleitung stützten, wurden entfernt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Die nachträgliche Bewertung des Arbeitsablaufs wurde vom multidisziplinären Team durchgeführt, um mögliche Ursachen für die Komplikationen beim Einsetzen des Implantats an der FDI-Zahnposition 15 zu ermitteln.

Chirurgische Führungsprüfung
Am ursprünglichen Operationstermin waren die chirurgischen Führungen weniger als sieben Tage nach dem Bau bereit für die Operation. Der Patient war am Morgen der geplanten Operation in einen Verkehrsunfall verwickelt. Die Operation wurde verschoben und begann vier Wochen nach der Produktion der chirurgischen Führung. Die Platzierung der vier vorherigen Implantate erfolgte nach dem digitalen Plan, das letzte Implantat FDI Zahnposition 15 nicht. Die erste Hypothese der Implantat-15-Komplikation war, dass der chirurgische Guide aufgrund der Verzögerung der Operation nach der Autoklav-Sterilisation bei 121°C dimensionale Veränderungen durchlaufen haben könnte. Es wurde angenommen, dass die dimensionalen Veränderungen so weit stattfanden, dass die Platzierung der FDI-Zahnposition 15 dreidimensional verändert wurde, sodass sich dieses Implantat und der Führungsfixierungsstift kreuzten (Abbildung 7), wodurch das Zahnimplantat beschädigt wurde (Abbildung 4). Als die chirurgische Führung unter dem Mikroskop in statischer Position untersucht wurde, berührten sich Zahnimplantat und Fixierungsstift nicht mit großzügiger Sicherheitszone. Das Team stellte daraufhin die Hypothese auf, dass äußerer Druck durch die Muskulatur die Ursache sein könnte. Das Design der Führung enthielt keinen Querträger. Sobald physischer äußerer Druckdruck auf die hinteren Teile (auch dort ausgeübt wurde, wo die Tuberositäts-Weichteilstütze ist), schnitten sich an den Etiketten Nr. 2, 3, 4 (Abbildung 8) das Implantat und der Führungsfixierungspin, was Schäden an der Implantatoberfläche und dem Führungsfixierungsstift verursachte.

Abbildung 7: Nachuntersuchung beschädigter Bauteile. (A) Fixationsleitstift mit beschädigter eloxierter Oberfläche. (B) Beschädigtes Implantat: Zahnposition 15 und Fixierungsstift-Kreuzung, sobald Druck auf die chirurgische Führung ausgeübt wird. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Um zu bestätigen, dass nur äußerer Druck auf die chirurgische Führung die Ursache der Komplikation während der Operation mit einem Implantat in der FDI-Zahnposition 15 war, wurde die chirurgische Führung gescannt, um eine STL zu erhalten. Die Literatur zu einer ähnlich aussehenden chirurgischen Führung, die in einem Dunkelraum-Temperaturbereich gelagert wurde, berichtete nach 4 Wochen keinen signifikanten Unterschied zwischen den für die Führungsstabilität, Genauigkeit und Sleave-Position¹³ bewerteten Harzen. Die ursprünglich entworfene CAD-Datei der chirurgischen Führung (blaue Farbe) und die nach der Operation gescannte chirurgische Anleitung als STL-Datei (braune Farbe) wurden übereinandergelegt, um die "beste Passform" anhand verschiedener Orientierungspunkte wie den Sleeves zu sehen, die die Schlüsselkomponenten der digital geplanten Implantatposition sind. Der Farbunterschied, an dem das Abweichungsmuster sichtbar ist, deutete auf eine sehr begrenzte Abweichung der Führung hin, wobei der Großteil des Farbunterschieds im hinteren Bereich der chirurgischen Führung sichtbar war. Diese hinteren runden Bereiche auf der Führung dienten zur Unterstützung des Weichteils der Tuberositäten. Verschiedene Orientierungspunkte wurden mit linearen Messungen bewertet, um die dimensionale Wahrheit der chirurgischen Führung zwischen der Herstellung aus der CAD-Datei und der resultierenden chirurgischen Führung STL nach der Operation zu bestimmen (Abbildung 8). Die linearen Messergebnisse wurden statistisch analysiert, um die Signifikanz auf einem Niveau von p > 0,05 zu beurteilen.

Abbildung 8: Der Farbunterschied zeigt kaum einen Unterschied zwischen der ursprünglichen Führung (blau) und der gescannten Führung nach der Operation (braun). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Messetikett	Originale chirurgische Anleitung entworfen (CAD-Datei) (Blau) (mm)	Gescannte chirurgische Anleitung nach der Operation (STL) (Braun) (mm)	Unterschied (mm)	Statistische Analyse
1	19.108	19.124	-0.016
2	32.285	32.859	-0.574
3	43.357	44.14	-0.783
4	32.47	31.858	0.612
5	38.469	37.777	0.692
6	19.245	19.321	-0.076
7	14.948	14.482	0.466
8	21.009	20.958	0.051	p = 0,359131
9	20.999	20.889	0.11
10	21.318	21.081	0.237
11	39.718	39.857	-0.139
12	50.424	50.611	-0.187
13	47.01	46.82	0.19
14	35.185	35.127	0.058
15	47.349	46.469	0.88

Tabelle 1: Vergleichsergebnisse des ursprünglichen chirurgischen Führungsdesigns im Vergleich zum Oberflächenscan der verwendeten chirurgischen Führung.

Der kumulative Durchschnitt der Dimensionsänderungen über die verschiedenen Orientierungspunkte in Abbildung 8 beträgt 0,1014 mm. Die statistische Analyse mit dem Wilcoxon Signed Rank Test wurde für gepaarte Daten durchgeführt, und es gibt keine Signifikanz zwischen den Messungen der Orientierungspunkte auf der digitalen originalen CAD-Operationsanleitung und der gescannten chirurgischen Anleitung nach der Operation (p-Wert: 0,359131). Das Röntgenbild zeigt die Implantate, und das klinische Foto zeigt den zufriedenen Patienten, die endgültige Prothese und das funktionelle Ergebnis (Abbildung 9)

Abbildung 9: Endgültige Position des Implantats. (A) Röntgenaufnahme der Implantate. (B) Klinisches Erscheinungsbild der Prothese. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Discussion

Zahlreiche Studien haben Faktoren bewertet, die die Genauigkeit der computergesteuerten Implantation^{beeinflussen 4}. Die Leistung der chirurgischen Leitfaden-Designsoftware hängt von der Erfahrung des Nutzers ab, um die Parameter des prothetisch gesteuerten Protokolls effektiv anzuwenden und das chirurgische Protokoll zu integrieren. Eine Einschränkung ist die Notwendigkeit eines multidisziplinären Ansatzes, um sicherzustellen, dass alle Parameter genau ausgeführt werden. Da die Fixierungsstifte eine großzügige Sicherheitszone erhielten, nahm das chirurgische Team an, dass sich die Form des Führers verändert haben muss, was zu einer Abweichung zwischen dem tatsächlichen Operationsergebnis und der ursprünglichen digitalen Implantatposition für FDI-Zahn Nummer 15 führte. Der in diesem Manuskript vorgestellte chirurgische Fall hatte Zahn-, Knochen- und Weichteilunterstützung für die chirurgische Anleitung sowie drei Führungsfixierungsstifte im Knochen. Es gibt eine inhärente Abweichung der Implantationsposition bei chirurgischen Leitfäden, basierend auf einer systematischen Übersicht. Die systematische Übersichtsarbeit bewertete die Abweichungen im Zusammenhang mit dem Design der chirurgischen Führung, gemessen mit zwei Techniken, nämlich der radiographischen Abgleichsmethode und der digitalen Registrierungsmethode. Die mittleren Abweichungen der Implantatposition wurden aus der überprüften Literatur erfasst, und Abweichungen wurden für Winkelabweichungen (2,49^◦ bis 5,08^◦), koronale (0,71 mm bis 1,60 mm) und apikale Abweichungen (0,77 mm bis 1,65 mm) erfasst. In diesem klinischen Szenario für FDI-Zahn Nummer 15 wurden diese Abweichungen als ausreichend angenommen, um mit dem erhöhten Muskeldruck auf die Führung einen Einfluss zu haben. Die systematische Übersichtsarbeit kam zu dem Schluss, dass die Abweichungen ohne äußeren Einfluss "nicht weit von der Genauigkeit entfernt" ^sind,weshalb die Sicherheitszone zwischen Implantat- und Fixierungsstiften im Designprotokoll hervorgehoben wird. Die aufgezeichnete apikale Abweichung der Implantationen freier Hand lag zwischen 0,99 und 5,811 mm, was deutlich größer ist als bei der geführten Chirurgie, bei der keine übermäßige Muskelbelastung auf die Führung¹ besteht. Die negativen Teile des Führungsdesigns führten zur Muskelstörung, was die große Größe dieser tuberosiösen Weichteilstützflächen und das Fehlen einer Querstützstange zwischen den Quadranten war. Diese negativen Designelemente würden dann zu einem Druck der oralen Muskulatur beim Öffnen des Mundes führen, der die Position des Implantats beeinflusst, bedingt durch die Umpositionierung der hinteren Führung.

Die Maßstabilität der Führung durch die Autoklavensterilisation wurde zunächst nicht als Hauptgrund infrage gestellt, da das verwendete Produkt für die Autoklavensterilisation vorgesehen ist und der Drucker ein lichthärtender Harzdrucker ist. Die in Tabelle 1 dargestellte Bewertung war die erste nach der Operation durchgeführte Bewertung, um die Möglichkeit einer dimensionalen Änderung der Führung aufgrund des kumulierten 4-wöchigen Zeitraums seit der Führungsproduktion auszuschließen. Die Literatur legt nahe, dass Harztypen und Druckqualität wichtige Aspekte sind, die bei der Sterilisation chirurgischer Führungen berücksichtigt werden sollten. Eine Studie von Kebler et al. (2022) zeigte, dass diese spezifischen Herstellungstechniken, das 3D-Druckgerät, das Harzmaterial und die Anwendung der präoperativen Sterilisation alle die Genauigkeit der postoperativen Implantatposition beeinflussen können. In ihrer Studie wurde kein signifikanter Unterschied zwischen den meisten chirurgischen Führungen festgestellt, die durch 3D-Druck oder Fräsen hergestellt wurden. Die oben genannte Studie zeigte, dass in ihrer Probe des chirurgischen Führungsmaterials die Position des Implantats im Vergleich zu nicht sterilisierten Führungsmaterialien nicht beeinflusst wurde. Ein weiteres Harzmaterial in der Studie, das im SLA-Druckgerät verwendet wurde, führte jedoch zu einer Variation der horizontalen Implantatposition am Kamm und der vertikalen Position. Keine der finalen Implantatspitzenpositionen war apikal¹⁴ verschoben. Sogar andere Formen der Sterilisation mit Wasserstoffperoxid, Glutaraldehyd, Autoklaven, Plasma und Iodoform zeigten bis zu einem gewissen Grad eine Führungsverzerrung, wobei das^{Führungharz bewertet wurde als 15}.

Basierend auf der statistischen Analyse in Tabelle 1 ist es wichtig, das spezifische Harz und den Drucker zu berücksichtigen, die für die Herstellung der chirurgischen Führung verwendet werden, da es aufgrund der gewählten Parameter Unterschiede in der Maßstabilität geben kann. Die Ergebnisse einer anderen Studie, als Beispiel für eine Abweichung der Leitdimensionen über die Zeit von 0,026 mm nach 20 Tagen, stellten sich als signifikante Veränderung^{von 16} heraus. Daher sollte die Führungsabweichung im Laufe der Zeit aufgrund des verwendeten spezifischen Harzes und Druckers nicht verallgemeinert werden, sondern Interpretationen, die sowohl auf den Harz- als auch auf Druckerparametern basieren, als gepaarte Daten.

Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen in Bezug auf die dimensionale Stabilität der Harze in Tabelle 1 und die Tatsache, dass die Implantation der FDI-Zahnposition 15 so weit abwich, dass sie palatal vom vorgesehenen Osteotomiestandort verschoben wurde, wurde das Design des chirurgischen Leitfadens vom multidisziplinären Team bewertet. Tabelle 1 veranschaulicht, dass der chirurgische Leiter in statischer Position die gewünschte und geplante Implantatposition präsentierte (Abbildung 5). Weichteildruck von den Kaumuskeln und der Wange am hinteren Teil der Führung während der Operation, veranschaulicht in Abbildung 8 bei den Etiketten 2, 3, 4 führte zu einer Abweichung der Position des 15. Implantatzahns (Abbildung 7). Das Führungsdesign als Faktor wurde durch den Vergleich mit einer in vivo Studie¹⁷, das überprüft wurde, um den Wert einer tragenden Querstange und Implantate an verschiedenen Osteotomiestellen für chirurgische Führungen zu bewerten. Die Studie bewertete zwei Gruppen von Operationsführungsdesigns, um festzustellen, ob eine größere Stabilität der Operationsanleitung möglich ist. Die Testgruppen verglichen die Ergebnisse der einen chirurgischen Führungsgruppe (mit 4-Zahn-Stütze und ohne Querstange) mit der anderen Gruppe (mit 8-Zahn-Stütze und zusätzlicher Querstange). Die Studie kam außerdem zu dem Schluss, dass die Länge der chirurgischen Führung, kombiniert mit mehreren Zwischenräumen, die Implantate erfordern, die Genauigkeit der Implantatplatzierung in bestimmten Positionen beeinflusst. Da längere chirurgische Führungen mit mehreren sitzenden Räumen, die Implantate erfordern, leichter biegen können, könnte dies die Genauigkeit der Implantate in den FDI-Zahnpositionen von 12, 22 verringern. Die Studienempfehlung war für Vollbogen-chirurgische Führungsfälle: i) Die Führung sollte (von 8-Zähn-Trägern mit Querstange gestützt werden), da sie bessere Ergebnisse als eine Führung ohne Querstange und nur mit 4-Zahn-Stütze lieferte¹⁷. ii) Weitere Ergebnisse zeigten, dass die Zahnplatzierung in Bezug auf die Position des Implantats eine große Rolle bei der Genauigkeit der Implantatplatzierung spielt. Shi et al. (2023) fanden außerdem, dass beidseitige zahngestützte chirurgische Führungen die höchste Genauigkeit aufwiesen⁷. Die von Wu et al. (2022) untersuchten FDI-Zahnpositionen von 15 und 25 zeigten keinen statistisch signifikanten Unterschied im "Versatz der Implantatbasis" oder "Winkelabweichung des Implantats" zwischen der 4-zahn-gestützten Führung und der 8-zahn-gestützten Führung mit Querträger¹⁷. Basierend auf diesen Ergebnissen und den Komplikationen bei der Implantation der FDI-Zahnposition 15 lässt sich schließen, dass die tatsächliche Position der vier Zähne, die die chirurgische Führungsunterstützung bieten, ein sehr wichtiger Aspekt ist, der berücksichtigt werden sollte. Basierend auf dem Fulcrum ermöglichte die Positionierung der Zahnstütze in der Studie Wu et al. (2022) durch eine chirurgische Führung eine Querunterstützung, um die Bewegung der Führung durch die Drehpunkte zu verhindern¹⁷. Mit dem im Manuskript dargestellten Fall war die Zahnstütze vorne, und eine zusätzliche Querstangenstütze für den chirurgischen Fall hätte mehr Stabilität für die chirurgische Führung bieten können, um die Kompressionswirkung auf die Führung basierend auf den Muskeln und den Ergebnissen zu verhindern. Abbildung 4, Abbildung 7, und Abbildung 8, da es nur 3-zahnige vordere Sextantenstütze gab¹⁷. Abbildung 8 und Tabelle 1 zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen der CAD-Datei und dem gescannten STL. Zum Zeitpunkt dieses Manuskripts war keine weitere Literatur für das Harz und den Drucker für die geführte Chirurgie verfügbar. Basierend auf den Ergebnissen eines Harzmaterials, Druck, Sterilisation und der Zeit zwischen dem Druck und der Operation als Gründe für die Variation der FDI-Zahnposition 15 wurden diese möglichen Gründe alle als mögliche Beitragende ausgeschlossen, und die Wirkung des Weichgewebes auf die Weichteiltuberositätsstütze sowie das Fehlen einer Querstange für die Steifigkeit wurden als Ursache für Komplikationen der FDI-Zahnposition 15 anerkannt.

Die Gestaltung des Leitfadens für ausreichende Steifigkeit ist unerlässlich, und mit Blick auf die Zukunft des Implantateinsetzens und die Ergebnisse einer dynamischen Navigation: Zahnimplantateinsetzen, eine rückblickende Betrachtung der Komplikationen im Zusammenhang mit der FDI-Zahnposition 15, die Verwendung der dynamischen Navigationsmethode der Zahnimplantatimplantation und der empfohlenen kürzeren chirurgischen Instrumente für mehr hintere Bereiche¹¹ Wenn Patientenfaktoren die Leitlinien beeinflussen, wie in dieser FDI-Zahnposition 15 erlebt, hätte ein kontrollierteres Ergebnis erzielt werden können. Der Patient war mit dem Endergebnis der Prothese zufrieden, da die Implantation in der prothetisch gesteuerten Position vorhanden war (Abbildung 9).

Das Design der chirurgischen Führung sollte so viele Zähne wie möglich zur Unterstützung enthalten, mit Fenstern, um die passende Führungsposition zu gewährleisten. Das verwendete Druck- und Harzmaterial sollte maßlich so stabil wie möglich sein, auch nach der Autoklav-Sterilisation. Die Verwendung eines einzelnen oder mehrerer Querstangen wird unerlässlich, und dickere Führungswand-Designs der Führung, bei denen die Kaumuskeln unnötigen Druckdruck in edentellen Sätteln ohne distale Zahnstütze ausüben können, können die Steifigkeit der chirurgischen Führung erhöhen.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3Shape Zahndesign-System	3Shape		https://www.3shape.com/en/software/dental-system
coDiagnostiX-Software	Straumann		Zahnflügel, https://codiagnostix.com/
Neodent GM Helix	Straumann		109, https://shop.straumann.com/neodent/za/en_za/Implant-Lines/Grand-Morse/GM-Implants/GM-Helix-Acqua-Implant/p/base_neo_gmhelixacquaimplant/
One-Way Anova mit post-hoc Tukey HSD, Version 2016	Navendu Vasavada		https://astatsa.com/OneWay_Anova_with_TukeyHSD/
Sonic Mighty 4K	Phrozen Tech Co. Ltd.		https://phrozen3d.com/products/sonic-mighty-4k
Chirurgisches Leitharz	Power Resins		https://powerresins.com/products/sg-resin