치과 임플란트 식립을 위한 동적 탐색
2022년 9월 13일
동적 컴퓨터 보조 임플란트 수술(DCAIS)은 광학 제어를 사용하여 수술 템플릿 없이 수행되는 제어된 임플란트 수술 배치 방법입니다. 수술 장치의 움직임과 위치에 대한 실시간 수술 중 제어는 절차를 단순화하고 외과의에게 더 많은 자유를 제공하여 정적 탐색 방법과 유사한 정밀도를 제공합니다.
디지털 컴퓨터 임플란트 시스템은 GPS와 같은 프레임워크 내에서 실시간 객관화된 기기 제어를 가능하게 합니다. 수술 중 기구의 위치는 모니터의 3차원 이미지로 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이 기술은 정확하고 최소 침습적이며 수술 가이드 템플릿이 필요하지 않으며 작은 입에서 사용하기 쉽습니다.
계획과 수술은 당일 수행 할 수 있으며 수술 중 수정이 가능합니다. 실제 상황에서 사용하기 전에 치과 이미지에서 방법을 연습하는 것이 좋습니다. 이 절차는 우리 부서의 조교수 인 Tamas Huszar가 시연 할 것입니다.
열가소성 소재를 사용하여 치료 부위의 턱뼈 치아에 라디오 팩 고정 클립을 부착하여 시작하십시오. 입안에 라벨이 붙은 클립으로 환자의 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 또는 CBCT 검사를하십시오. 적절한 소프트웨어를 사용하여 보철 아키텍처에 따라 임플란트의 위치를 계획하십시오.
핸드피스에 삽입된 핸드피스 척과 회전 마커 디스크를 보정하여 헤드피스를 등록합니다. 그런 다음 환자 추적기와 레이블이 지정된 클립 사이에 암을 조립하고 보정합니다. 장치 보정을 확인하려면 임플란트 배치가 발생할 턱에 광학 마커 또는 추적기를 고정하는 레이블이 지정된 클립을 고정하십시오.
수술 전 CBCT에 등록된 동일한 위치에 클립을 삽입해야 합니다. 그런 다음 프로브의 피벗으로 클립의 금속 구를 터치하여 레이블이 지정된 클립을 보정합니다. 탐색 임플란트 식립 및 국소 마취를 수행하려면 드릴 길이를 측정하고 실시간 시각적 정확도를 확인하십시오.
드릴링의 진입 점을 결정하고 플랩없이 작업 현장을 탐색하십시오. 다음으로 동적 탐색 제어로 뼈를 뚫습니다. 임플란트 길이를 측정한 후, 다이내믹 네비게이션 시스템 제어 추적기를 착용한 핸드피스와 함께 임플란트를 배치한다.
5/0 모노 필라멘트 비 흡수성 폴리 프로필렌 봉합사로 상처를 닫거나 조립식 보철 작업을 고정하십시오. 그런 다음 제어 방사선 이미지를 획득합니다. 입안에 클립없이 환자에게 CBCT를 수행하십시오.
적절한 소프트웨어를 사용하여 보철 아키텍처에 따라 임플란트의 위치를 계획하고 앞에서 설명한 대로 장치를 보정합니다. 라벨이 부착된 클립 없이 시스템을 교정하려면 임플란트의 외과적 배치 계획을 내비게이션 시스템 소프트웨어로 전송합니다. 그런 다음 내비게이션 소프트웨어의 3차원 CT 이미지에서 작업 공간을 선택합니다.
라벨이없는 클립으로 치아에 추적기를 고정하거나 무치악 턱의 경우 특수 추적기 고정 암을 고정하십시오. 그런 다음 내비게이션 시스템의 3D CT 이미지에서 최소 3개의 일반적인 해부학적 지점을 선택합니다. 입안에서 선택한 해부학 적 지점을 프로브 도구로 만져서 확인하십시오.
프로브로 해부학 적 구조의 표면을 그려 3-4 개의 영역에서 정제 절차를 수행하십시오. 국소 마취하에 임플란트를 탐색과 함께 놓고 드릴 길이를 측정하십시오. 드릴링 지점을 결정하고 플랩 없이 수술 부위를 탐색하기 전에 치아 또는 뼈 표면의 실시간 시각적 정확도를 확인하십시오.
동적 탐색 제어로 뼈를 뚫습니다. 동적 탐색 제어 추적기를 착용한 핸드피스와 함께 임플란트를 삽입하기 전에 임플란트 길이를 측정합니다. 5/0 모노필라멘트 비흡수성 폴리프로필렌 봉합사로 상처를 닫거나 조립식 보철 작업을 고정하십시오.
그런 다음 제어 방사선 영상을 시작하십시오. 초기 연구의 데이터는 플랫폼과 협측 언어 및 중간 원위 방향의 각도 편차 사이에 유의 한 상관 관계가 없음을 보여주었습니다. 임플란트의 계획된 위치와 최종 위치를 비교했을 때 클립 보정 방법은 트레이서 보정 방법에 비해 큰 차이 없이 더 정확했습니다.
교정의 연속성과 절차 추적을 확인하는 것이 중요합니다. 시스템이 오작동 신호를 보냅니다. 이 절차는 뿌리 정점 절단, 양악 수술, 근관 치료 절차 또는 복잡한 사랑니 제거와 같은 여러 추적 치과 치료를 허용합니다.
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개요
동적 컴퓨터 보조 임플란트 수술(DCAIS)은 수술용 가이드 없이 광학 제어를 이용하는 임플란트 식립 방법입니다. 이 기술은 수술 기구의 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있게 하여, 외과의에게 더 높은 정밀도와 유연성을 제공합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경외과
- 임플란트학
- 컴퓨터 보조 수술
배경
- DCAIS는 수술 절차를 위한 GPS와 유사한 프레임워크를 제공합니다.
- 이를 통해 3D 이미지 상에서 기구의 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.
- 이 방법은 최소 침습적이며 수술용 가이드 템플릿이 필요하지 않습니다.
- 특히 작은 구강과 같이 제한된 공간에서 매우 유용합니다.
연구 목적
- 실시간 수술 적용 시 DCAIS의 효과를 입증하기 위함입니다.
- 계획 수립과 수술을 같은 날에 수행하는 것의 장점을 강조하기 위함입니다.
- 수술 중 절차를 수정할 수 있는 가능성을 강조하기 위함입니다.
사용된 방법
- 실시간 객관적 기구 제어.
- 3차원 디스플레이를 통한 실시간 모니터링.
- 실제 적용 전 치과 영상물을 이용한 연습.
- 경험 많은 조교수의 시연.
주요 결과
- DCAIS는 수술 과정을 단순화하고 외과의의 자유도를 높여줍니다.
- 정적 내비게이션 방법과 비교 가능한 수준의 정밀도를 달성합니다.
- 시술 중에 실시간 조정이 가능합니다.
- 이 기술은 사용하기 쉽고 좁은 해부학적 공간에서 효과적입니다.
결론
- DCAIS는 임플란트 수술의 중대한 진전을 나타냅니다.
- 이 방법의 유연성과 정밀함은 수술 결과를 개선할 수 있습니다.
- 최적의 활용을 위해 치과 영상에 대한 추가 교육이 권장됩니다.
자주 묻는 질문
산업 관련 주요 요약
치과 임플란트학의 동적 내비게이션 시스템은 수술용 가이드 없이 실시간으로 기구를 추적하여, 좁은 해부학적 공간에서의 정밀도를 높여줍니다. 이러한 접근 방식은 반복적인 계획 수립과 수술 중 조정을 지원하여, 미리 제작된 템플릿에 대한 의존도를 낮추고 당일 워크플로우 통합을 가능하게 합니다. 이 방법은 절차적 유연성과 정확도를 향상시키며, 이는 유도 수술 개발의 중개 예측 가능성에 있어 매우 중요합니다.
바이오제약 R&D에서의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 각도 및 플랫폼 변위의 정량적 편차 분석을 통해 임플란트 식립 위치 정확도에 대한 가설 검증을 가능하게 함.
- 운영적 가치: 다양한 라벨링 조건에서 추적 신뢰도를 평가하기 위해 CBCT 유래 지표를 이용한 보정 방법 비교를 지원함.
스크리닝 및 분석법 개발
- 과학적 가치: 여러 임플란트 식립 위치 전반의 공간적 정확도를 평가하기 위한 표준화된 수술 후 영상 데이터셋을 생성합니다.
- 운영적 가치: 편차 지표와 통계 분석(평균, 표준편차, 표준오차)을 통해 계획된 임플란트 위치와 실제 위치를 비교함으로써 재현성 테스트를 용이하게 합니다.
중개 및 전임상 연구
- 과학적 가치: 근관 치료 및 악안면 교정 수술을 포함한 구강 외과적 개입에서 내비게이션 유도의 평가를 위한 질병 관련 시스템을 구축합니다.
- 운영적 가치: 수술 전 계획부터 수술 후 검증까지의 연속성을 입증하여, 리스크를 조정한 내비게이션 기반 기술의 발전을 지원합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
동적 내비게이션은 안내 수술 도구의 반복적인 설계, 보정 및 검증 사이클을 가능하게 함으로써 기초 연구에서 중개 연구로 이어지는 연속체 내에 적합하며, 전임상 모델의 정밀화 및 바이오마커 관련 결과 상관관계 분석에 직접적으로 적용 가능합니다.
- 발견 생물학(Discovery Biology): 임플란트 식립 시 각도 및 선형 편차 지표를 통해 내비게이션 정확도를 정량화함으로써 기전적 리스크 감소(de-risking)를 지원합니다.
- 스크리닝(Screening): 보정된 조건과 보정되지 않은 조건에서의 편차 분석과 반복적인 임플란트 식립을 통해 어세이(assay) 수준의 재현성 테스트를 가능하게 합니다.
- 분석(Analytics): 보정 방법과 절차적 일관성의 통계적 비교가 가능한 정량적 결과값(mm 단위의 플랫폼 편차, 도(degree) 단위의 각도)을 제공합니다.
- 중개 연구(Translational Research): 수술 전 계획 및 수술 후 검증 워크플로우와 연결되어, 영상 유도 중재술 개발의 중개적 연속성을 지원합니다.
- 기업적 재사용(Enterprise Reuse): 내비게이션 시스템을 단일 임플란트 식립을 넘어 다양한 치과 및 악안면 수술에 적용 가능한 재사용 가능 플랫폼으로 포지셔닝합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 골절제술 및 임플란트 식립 과정에서 실시간으로 객관화된 공간적 피드백을 제공함으로써 기구-조직 상호작용의 기전적 모호성을 줄입니다.
- 운영적 가치: 물리적 수술 가이드의 필요성을 제거하는 클립 기반 또는 트래커 의존적 캘리브레이션 워크플로우를 통해 표준화와 확장성을 향상시킵니다.
- 전략적 가치: 표시(labeled) 및 비표시(unlabeled) 캘리브레이션 방법 간의 정확도 동등성을 입증함으로써 네비게이션 시스템 도입 시 의사 결정(go/no-go)의 신뢰도를 높입니다.
- 포트폴리오 영향: 검증된 정밀도 지표와 절차적 적응성을 바탕으로 컴퓨터 보조 수술 도구의 위험 조정 우선순위 설정을 가능하게 합니다.
실행 시 고려 사항
- 광학 추적 시스템, CBCT 영상 정합 및 내비게이션 소프트웨어 보정 분야의 전문 지식이 필요합니다.
- 광학 마커, 추적기가 장착된 핸드피스 및 3D 시각화 디스플레이를 포함한 기구 장비에 의존합니다.
- 일관된 좌표 매핑을 위해 방사선과, 수술 계획팀 및 수술팀 간의 교차 팀 표준화가 필수적입니다.
- 무치악 상태와 치아가 있는 상태의 해부학적 추적기 및 가변적인 턱 형태에 따른 적응 고려 사항이 포함됩니다.
- 술 전 영상 촬영의 필요성과 복잡한 수술 부위에서 가려질 수 있는 시선 확보형 광학 추적 방식에 의해 제한됩니다.
바이오 제약 FAQ
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
