ניווט דינמי למיקום שתלים דנטליים
13 בספטמבר 2022
ניתוח שתל דינמי בעזרת מחשב (DCAIS) הוא שיטת השמה כירורגית מבוקרת של שתלים המבוצעת ללא תבנית כירורגית באמצעות בקרה אופטית. השליטה התוך-ניתוחית בזמן אמת בתנועה ובמיקום של המכשיר הכירורגי מפשטת את ההליך ומעניקה חופש רב יותר למנתח, ומספקת דיוק דומה לשיטות ניווט סטטיות.
מערכות שתל ממוחשבות דיגיטליות מאפשרות שליטה במכשירים אובייקטיביים בזמן אמת במסגרת דמוית GPS. המיקום של המכשיר במהלך הניתוח ניתן לנטר בשידור חי על תמונה תלת מימדית על צג. טכניקה זו מדויקת, זעיר פולשנית, אינה זקוקה לתבנית מדריך כירורגי, וקלה לשימוש בפה קטן.
התכנון והניתוח יכולים להתבצע באותו היום, ושינוי אפשרי במהלך הניתוח. מומלץ לתרגל את השיטה על תמונת שיניים לפני השימוש בה במצב חי. ההליך יודגם על ידי תמאס הוסר, פרופסור עוזר מהמחלקה שלנו.
התחל על ידי הצמדת קליפ קיבוע חבילת רדיו לשיניים של עצם הלסת באתר הטיפול בעזרת חומר תרמופלסטי. בצע טומוגרפיה ממוחשבת של קרן חרוט או בדיקת CBCT של המטופל עם קליפ מסומן בפה. תכנן את מיקום השתל בהתאם לארכיטקטורה התותבת עם התוכנה המתאימה.
רשום את כיסוי הראש על ידי כיול צ'אק הידית ודיסק הטוש המסתובב, שהוכנס לתוך הידית. לאחר מכן הרכיבו את הזרוע בין גשש המטופל לבין הקליפ המסומן וכיילו אותו. כדי לבדוק את כיול המכשיר, תקן את התפס המסומן המחזיק את הסמן האופטי או הגשש על השיניים שעליהן יתרחש מיקום השתל.
הקפד להכניס את הקליפ באותה תנוחה הרשומה ב- CBCT שלפני הניתוח. לאחר מכן געו בכדורי המתכת של התפס עם ציר הגשושית כדי לכייל את התפס המסומן. כדי לבצע את מיקום השתל המנווט וההרדמה המקומית, מדוד את אורך המקדחה ובדוק את הדיוק החזותי בזמן אמת.
קבע את נקודת הכניסה של הקידוח וחקור את אתר הפעולה ללא הדש. לאחר מכן, לקדוח את העצם עם בקרת ניווט דינמית. לאחר מדידת אורך השתל, הניחו את השתל עם הידית המרכיבה את מערכת הניווט הדינמית המבוקרת.
סגור את הפצע עם 5/0 מונופילמנט תפר פוליפרופילן לא נספג או לתקן את העבודה התותבת טרומית. לאחר מכן לרכוש תמונה רדיולוגית שליטה. בצע CBCT על המטופל ללא קליפ בפה.
השתמש בתוכנה מתאימה כדי לתכנן את מיקום השתל בהתאם לארכיטקטורה התותבת ולכייל את המכשיר כפי שתואר קודם לכן. לכיול המערכת ללא קליפס מסומן, העבירו את תוכנית המיקום הכירורגי של השתל לתוכנת מערכת הניווט. לאחר מכן בחר את סביבת העבודה בתמונת ה- CT התלת-ממדית של תוכנת הניווט.
לתקן את הגשש על השיניים עם קליפס ללא תווית, או, במקרה של לסת edentulous, לתקן גשש מיוחד מחזיק זרוע. לאחר מכן בחר לפחות שלוש נקודות אנטומיות אופייניות בתמונת CT תלת-ממדית של מערכת הניווט. זהה את הנקודות האנטומיות שנבחרו בפה על ידי נגיעה בהן באמצעות כלי בדיקה.
בצע את הליך העידון על שלושה עד ארבעה אזורים על ידי ציור על פני השטח של המבנה האנטומי עם בדיקה. בהרדמה מקומית, הניחו את השתל בניווט ומדדו את אורך התרגיל. בדוק את הדיוק החזותי בזמן אמת של השן או על פני השטח של העצם לפני קביעת נקודת הקידוח ובדיקת אתר הניתוח ללא הדש.
קודח את העצם עם בקרת ניווט דינמית. מדוד את אורך השתל לפני הנחת השתל כאשר ידית היד לובשת את הגשש הדינמי המבוקר בניווט. סגור את הפצע עם תפר פוליפרופילן 5/0 מונופילמנט שאינו נספג, או לתקן את העבודה התותבת טרומית.
לאחר מכן, התחל לשלוט בהדמיה רדיולוגית. הנתונים מהמחקר המוקדם הראו כי לא נמצא מתאם משמעותי בין הפלטפורמה לבין סטייה זוויתית בכיוונים בוקולינגואליים ומזיודיסטלים. כאשר הושוו המיקום המתוכנן והסופי של השתלים, שיטת כיול הקליפס הוכחה כמדויקת יותר בהשוואה לשיטת כיול העקיבה ללא הבדל משמעותי.
זה חיוני כדי לבדוק את המשכיות הכיול ואת המעקב אחר ההליך. המערכת תאותת על כל תקלה. ההליך מאפשר מעקב אחר מספר טיפולי שיניים, כגון קטיעת שורש, ניתוחים אורתוגנטיים, הליכים אנדודונטיים או עקירת שן בינה מסובכת.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
ניתוח השתלות דינמי בסיוע מחשב (DCAIS) הוא שיטה להצבת שתלים המשתמשת בבקרה אופטית ללא שבלונה כירורגית. טכניקה זו מאפשרת ניטור בזמן אמת של מיקום המכשיר הכירורגי, ובכך משפרת את הדיוק והגמישות עבור המנתח.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- נוירוכירורגיה
- אימפלנטולוגיה
- ניתוחים מונחים במחשב
רקע
- DCAIS מספקת תשתית דמוית GPS להליכים כירורגיים.
- היא מאפשרת ניטור בזמן אמת של מיקום המכשירים על גבי תמונה בתלת-ממד.
- השיטה היא פולשנית במידה מינימלית ואינה דורשת תבנית מדריכה כירורגית.
- היא שימושית במיוחד בחללים מצומצמים, כגון פיות קטנות.
מטרת המחקר
- להדגים את יעילות ה-DCAIS ביישומים כירורגיים בזמן אמת.
- להדגיש את היתרונות של ביצוע התכנון והניתוח באותו היום.
- להדגיש את האפשרות לשינוי הפרוצדורה במהלך הניתוח.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- שליטה מכשירנית אובייקטיבית בזמן אמת.
- ניטור חי על גבי תצוגה תלת-ממדית.
- תרגול על גבי תמונות שיניים לפני היישום החי.
- הדגמה על ידי מרצה בכיר מנוסה.
תוצאות עיקריות
- שיטת ה-DCAIS מפשטת את התהליך הכירורגי ומרחיבה את חופש הפעולה של המנתח.
- היא משיגה דיוק המשתווה לשיטות ניווט סטטיות.
- ניתן לבצע התאמות בזמן אמת במהלך הפרוצדורה.
- הטכניקה ידידותית למשתמש ויעילה במרחבים אנטומיים קטנים.
מסקנות
- DCAIS מייצגת התקדמות משמעותית בניתוחי השתלה.
- הגמישות והדיוק של השיטה יכולים לשפר את התוצאות הניתוחיות.
- מומלץ לעבור הכשרה נוספת על גבי תמונות דנטליות כדי להבטיח שימוש אופטימלי.
שאלות נפוצות
רלוונטיות לתעשייה
מערכות ניווט דינמיות באימפלנטולוגיה דנטלית מספקות מעקב בזמן אמת אחר המכשירים ללא שימוש במדריכים כירורגיים, ובכך משפרות את הדיוק במרחבים אנטומיים מצומצמים. גישה זו תומכת בתכנון איטרטיבי ובהתאמות תוך-ניתוחית, מפחיתה את ההסתמכות על תבניות מיוצרות מראש ומאפשרת שילוב של זרימת עבודה ביום אחד. השיטה משפרת את הגמישות והדיוק הפרוצדורליים, שהם קריטיים למיקוד התוצאות (translational predictability) בפיתוח כירורגיה מודרכת.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בדיקת השערות לגבי דיוק מיקום השתל באמצעות ניתוח כמותי של סטיות בזווית ובתזוזת הפלטפורמה.
- ערך תפעולי: תומך בהשוואת שיטות כיול באמצעות מדדים המופקים מ-CBCT להערכת אמינות המעקב תחת תנאי סימון משתנים.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: יצירת סטים סטנדרטיים של נתוני דימות לאחר ניתוח להערכת הדיוק המרחבי על פני מספר מיקומי שתלים.
- ערך תפעולי: מקל על בדיקת הדירות על ידי השוואה בין מיקומי השתלים המתוכננים לאלו בפועל, תוך שימוש במדדי סטייה ובניתוח סטטיסטי (mean, SD, SEM).
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: ביסוס של מערכת רלוונטית למחלה להערכת הדרכה ניווטית בהתערבויות כירורגיות פה, כולל הליכים אנדודונטיים ואורתוגנתיים.
- ערך תפעולי: הדגמת רצף מתכנון טרום-ניתוחי ועד לתיקוף לאחר הניתוח, התומך בקידום טכניקות מבוססות ניווט תחת התאמה לסיכונים.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד
ניווט דינמי משתלב ברצף שבין הגילוי ליישום הקליני (discovery-to-translational continuum) על ידי מתן אפשרות למחזורי תכנון, כיול ותיקוף איטרטיביים עבור כלי ניתוח מודרכים, עם יישום ישיר לשיפור מודלים פרה-קליניים ולקורלציה של תוצאות הקשורות לסמנים ביולוגיים.
- ביולוגיה של הגילוי: תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים על ידי כימות דיוק הניווט באמצעות מדדי סטייה זוויתית וליניארית בהשתלת השתל.
- סריקה: מאפשרת בדיקת הדירות (reproducibility) הדומה לבדיקות מעבדה (assays) באמצעות השתלות חוזרות עם ניתוח סטייה בתנאים מכויילים ולא מכויילים.
- אנליטיקה: מספקת פלטים כמותיים (סטיית פלטפורמה ב-mm, זווית במעלות) המאפשרים השוואה סטטיסטית של שיטות כיול ועקביות פרוצדורלית.
- מחקר טרנסלציונלי: מקשרת בין תהליכי תכנון טרום-ניתוחיים ותיקוף פוסט-ניתוחיים, ובכך תומכת ברציפות טרנסלציונלית בפיתוח התערבויות מונחות דימות.
- שימוש חוזר ארגוני: מציבה את מערכת הניווט כפלטפורמה רב-שימושית הניתנת להתאמה למגוון הליכים דנטליים ומקסילו-פציאליים מעבר להשתלת שתל בודד.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מפחית עמימות מכניסטית באינטראקציה בין המכשיר לרקמה על ידי אספקת משוב מרחבי אובייקטיבי ובזמן אמת במהלך האוסטאוטומיה והשבצת השתל.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה והיכולת להרחבה (scalability) באמצעות תהליכי כיול מבוססי-קליפס או תלוי-עוקב (tracker), המבטלים את הצורך במדריכים כירורגיים פיזיים.
- ערך אסטרטגי: משפר את הביטחון בקבלת החלטות לגבי אימוץ מערכות ניווט, על ידי הדגמת שוויון בדיוק בין שיטות כיול מסומנות לבלתי מסומנות.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף של כלי ניתוח מודרכים במחשב בהתאם לסיכון, בהתבסס על מדדי דיוק מותקפים והסתגלות פרוצדורלית.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות במערכות מעקב אופטיות, רישום תמונות CBCT וכיול תוכנות ניווט.
- תלוי במיכשור הכולל סממנים (markers) אופטיים, ידיות עם רכיבי מעקב ומסכי ויזואליזציה תלת-ממדית.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית בין הרדיולוגיה, תכנון ניתוחי וצוותי הניתוח לצורך מיפוי קואורדינטות עקבי.
- כולל שיקולי התאמה עבור סממני אנטומיה של לסאות נטולות שיניים לעומת לסאות עם שיניים ומורפולוגיה משתנה של הלסת.
- מוגבל על ידי הצורך בדימות טרום-ניתוחי ומעקב אופטי בקו ראייה ישיר, שעלול להיחסם בשדות ניתוח מורכבים.
שאלות נפוצות בביו-פרמה
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:59
The Traditional Workflow of Dynamic Navigation Systems
2:43
Dynamic Navigation Systems Using the Tracer Calibration Method (Not Labeled Method)
4:35
Results: Impact of Different Calibration Methods on the Accuracy of Dynamic Computer-Aided Implant Surgery (DCAIS)
5:02
Conclusion
