Dynamische navigatie voor het plaatsen van tandheelkundige implantaten
13 september 2022
Dynamic computer-aided implant surgery (DCAIS) is een gecontroleerde implantaat chirurgische plaatsingsmethode uitgevoerd zonder een chirurgische sjabloon met behulp van optische controle. De real-time intraoperatieve controle van beweging en positie van het chirurgische apparaat vereenvoudigt de procedure en geeft de chirurg meer vrijheid, met dezelfde precisie als statische navigatiemethoden.
Digitale geautomatiseerde implantaatsystemen maken real-time geobjectiveerde instrumentbesturing mogelijk binnen een GPS-achtig kader. De positie van het instrument tijdens de operatie kan live worden gevolgd op een driedimensionaal beeld op een monitor. Deze techniek is nauwkeurig, minimaal invasief, heeft geen chirurgische gidssjabloon nodig en is gemakkelijk te gebruiken in een kleine mond.
De planning en operatie kunnen op dezelfde dag worden uitgevoerd en aanpassing is mogelijk tijdens de operatie. Het wordt aanbevolen om de methode op een tandheelkundig beeld te oefenen voordat u deze in een live-situatie gebruikt. De procedure wordt gedemonstreerd door Tamas Huszar, een universitair docent van onze afdeling.
Begin met het bevestigen van een bevestigingsclip van het radiopakket aan de tanden van het kaakbot op de behandelingsplaats met behulp van een thermoplastisch materiaal. Maak een cone beam computertomografie of CBCT-onderzoek van de patiënt met een gelabelde clip in de mond. Plan de positie van het implantaat volgens de prothetische architectuur met de juiste software.
Registreer het hoofddeksel door de handstukhouder en de roterende markeringsschijf die in het handstuk is gestoken, te kalibreren. Monteer vervolgens de arm tussen de patiënttracker en de gelabelde clip en kalibreer deze. Om de kalibratie van het apparaat te controleren, bevestigt u de gelabelde clip met de optische marker of tracker op de tanden op welke kaak de implantaatplaatsing zal plaatsvinden.
Zorg ervoor dat u de clip in dezelfde positie plaatst die is geregistreerd op de preoperatieve CBCT. Raak vervolgens de metalen bollen van de clip aan met de draaiknop van de sonde om de gelabelde clip te kalibreren. Om de genavigeerde implantaatplaatsing en lokale anesthesie uit te voeren, meet u de boorlengte en controleert u de realtime visuele nauwkeurigheid.
Bepaal het beginpunt van het boren en verken de operatielocatie zonder de klep. Boor vervolgens de bone met dynamische navigatiebesturing. Na het meten van de implantaatlengte plaatst u het implantaat met het handstuk in de door het dynamische navigatiesysteem bestuurde tracker.
Sluit de wond met 5/0 monofilament niet-absorbeerbare polypropyleen hechtdraad of fixeer het geprefabriceerde prothetische werk. Verkrijg vervolgens een controleradiologisch beeld. Voer CBCT uit op de patiënt zonder een clip in de mond.
Gebruik geschikte software om de positie van het implantaat te plannen volgens de prothetische architectuur en kalibreer het apparaat zoals eerder beschreven. Voor het kalibreren van het systeem zonder een gelabelde clip, brengt u het plan voor chirurgische plaatsing van het implantaat over in de software van het navigatiesysteem. Selecteer vervolgens de werkruimte op het driedimensionale CT-beeld van de navigatiesoftware.
Bevestig de tracker op de tanden met een ongelabelde clip of, in het geval van een edentuleuze kaak, fixeer een speciale tracker-arm. Selecteer vervolgens minimaal drie typische anatomische punten op een 3D CT-beeld van het navigatiesysteem. Identificeer de geselecteerde anatomische punten in de mond door ze aan te raken met een sondegereedschap.
Voer de verfijningsprocedure uit op drie tot vier gebieden door met een sonde op het oppervlak van de anatomische structuur te tekenen. Plaats onder lokale anesthesie het implantaat met navigatie en meet de boorlengte. Controleer de real-time visuele nauwkeurigheid van de tand of aan het oppervlak van het bot voordat u het boorpunt bepaalt en de operatieplaats zonder de flap verkent.
Boor de bone met dynamische navigatiebesturing. Meet de lengte van het implantaat voordat u het implantaat plaatst met het handstuk dat de dynamische navigatiegestuurde tracker draagt. Sluit de wond met een 5/0 monofilament niet-absorbeerbare polypropyleen hechtdraad, of fixeer het geprefabriceerde prothetische werk.
Start vervolgens met radiologische beeldvorming. De gegevens van de vroege studie toonden aan dat er geen significante correlatie was tussen het platform en de hoekafwijking in buccolinguale en mesiodistale richtingen. Toen de geplande en uiteindelijke positie van de implantaten werd vergeleken, bleek de clipkalibratiemethode nauwkeuriger in vergelijking met de tracerkalibratiemethode zonder significant verschil.
Het is van essentieel belang om de continuïteit van de kalibratie en het volgen van de procedure te controleren. Het systeem signaleert elke storing. De procedure maakt een aantal getraceerde tandheelkundige behandelingen mogelijk, zoals wortelapexamputatie, orthognatische chirurgie, endodontische procedures of gecompliceerde verwijdering van verstandskiezen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dynamische computerondersteunde implantaatchirurgie (DCAIS) is een methode voor het plaatsen van implantaten die gebruikmaakt van optische controle zonder chirurgische sjabloon. Deze techniek maakt real-time monitoring van de positie van het chirurgische instrument mogelijk, waardoor de precisie en flexibiliteit voor de chirurg worden vergroot.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurochirurgie
- Implantologie
- Computerondersteunde chirurgie
Achtergrond
- DCAIS biedt een GPS-achtig raamwerk voor chirurgische procedures.
- Het maakt live monitoring van de instrumentpositionering op een 3D-beeld mogelijk.
- De methode is minimaal invasief en vereist geen chirurgische geleider-sjabloon.
- Het is bijzonder nuttig in nauwe ruimtes, zoals kleine mondholtes.
Doel van de studie
- Om de effectiviteit van DCAIS in real-time chirurgische toepassingen aan te tonen.
- Om de voordelen van het uitvoeren van de planning en de operatie op dezelfde dag te benadrukken.
- Om de mogelijkheid te benadrukken om de procedure tijdens de operatie aan te passen.
Gebruikte methoden
- Real-time objectieve instrumentbeheersing.
- Live monitoring op een driedimensionaal display.
- Oefenen op tandheelkundige beelden voorafgaand aan de live toepassing.
- Demonstratie door een ervaren universitair docent.
Belangrijkste resultaten
- DCAIS vereenvoudigt het chirurgische proces en vergroot de vrijheid van de chirurg.
- Het bereikt een precisie die vergelijkbaar is met statische navigatiemethoden.
- Tijdens de procedure kunnen real-time aanpassingen worden gemaakt.
- De techniek is gebruiksvriendelijk en effectief in kleine anatomische ruimtes.
Conclusies
- DCAIS vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in de implantaatchirurgie.
- De flexibiliteit en precisie van de methode kunnen de chirurgische resultaten verbeteren.
- Verdere training op basis van tandheelkundige beelden wordt aanbevolen voor optimaal gebruik.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor directie
Dynamische navigatiesystemen in de dentale implantologie bieden realtime instrumenttracking zonder chirurgische gidsen, wat de precisie in beperkte anatomische ruimtes verhoogt. Deze benadering ondersteunt iteratieve planning en intraoperatieve aanpassingen, waardoor de afhankelijkheid van prefabricated templates wordt verminderd en integratie van de workflow op dezelfde dag mogelijk wordt. De methode verbetert de procedurele flexibiliteit en nauwkeurigheid, die essentieel zijn voor de translationele voorspelbaarheid bij de ontwikkeling van geleide chirurgie.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege ontdekking en targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt hypothesetoetsing van de nauwkeurigheid van de implantaatpositionering mogelijk via kwantitatieve afwijkingsanalyse van de hoekstelling en platformverplaatsing.
- Operationele waarde: Ondersteunt de vergelijking van kalibratiemethoden met behulp van op CBCT gebaseerde metrieken om de betrouwbaarheid van de tracking te evalueren onder verschillende labelcondities.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert gestandaardiseerde postoperatieve beeldvormingsdatasets voor het beoordelen van de ruimtelijke nauwkeurigheid over meerdere implantaatplaatsingen.
- Operationele waarde: Faciliteert reproduceerbaarheidstesten door geplande versus werkelijke implantaatposities te vergelijken met behulp van afwijkingsmetrieken en statistische analyse (gemiddelde, SD, SEM).
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Vestigt een ziekterevlevant systeem voor het evalueren van navigatiebegeleiding bij orale chirurgische interventies, waaronder endodontische en orthognatische procedures.
- Operationele waarde: Demonstreert continuïteit van preoperatieve planning tot postoperatieve validatie, ter ondersteuning van de risico-gecorrigeerde vooruitgang van navigatie-ondersteunde technieken.
Integratie van pipeline en workflow
Dynamische navigatie past binnen het continuüm van ontdekking naar translationele toepassing door iteratieve cycli van ontwerp, kalibratie en validatie voor begeleide chirurgische instrumenten mogelijk te maken, met een directe toepasbaarheid op de verfijning van preklinische modellen en de correlatie van biomarker-geassocieerde uitkomsten.
- Discovery Biology: Ondersteunt mechanische risicoreductie door de navigatienauwkeurigheid te kwantificeren via hoek- en lineaire afwijkingsmetrieken bij de plaatsing van implantaten.
- Screening: Maakt reproduceerbaarheidstests mogelijk, vergelijkbaar met assays, via herhaalde implantaatplaatsingen met afwijkingsanalyse onder gekalibreerde en ongekalibreerde omstandigheden.
- Analytics: Levert kwantitatieve resultaten (platformafwijking in mm, hoekvorming in graden) die een statistische vergelijking van kalibratiemethoden en procedurele consistentie mogelijk maken.
- Translational Research: Verbindt preoperatieve plannings- en postoperatieve validatieworkflows, wat de translationele continuïteit ondersteunt bij de ontwikkeling van beeldgestuurde interventies.
- Enterprise Reuse: Positioneert het navigatiesysteem als een herbruikbaar platform dat aanpasbaar is voor meerdere tandheelkundige en maxillo-faciale procedures buiten de plaatsing van een enkel implantaat.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Vermindert mechanische ambiguïteit in de interactie tussen instrument en weefsel door real-time, geobjectiveerde ruimtelijke feedback te bieden tijdens de osteotomie en het plaatsen van het implantaat.
- Operationele waarde: Verbetert de standaardisatie en schaalbaarheid via kalibratieworkflows op basis van clips of trackers, waardoor fysieke chirurgische mallen overbodig worden.
- Strategische waarde: Verhoogt het vertrouwen in de go/no-go-beslissing bij de adoptie van navigatiesystemen door aan te tonen dat gemarkeerde en ongemarkeerde kalibratiemethoden gelijkwaardig zijn qua nauwkeurigheid.
- Impact op de portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van computerondersteunde chirurgische instrumenten mogelijk op basis van gevalideerde precisiemetrieken en procedurele aanpasbaarheid.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in optische trackingsystemen, CBCT-beeldregistratie en kalibratie van navigatiesoftware.
- Afhankelijk van instrumentatie, waaronder optische markers, handstukken uitgerust met trackers en 3D-visualisatiedisplays.
- Vereist standaardisatie tussen teams van de radiologie, chirurgische planning en operatieve teams voor een consistente coördinaatmapping.
- Omvat overwegingen voor aanpassingen bij edentuleuze versus dentate anatomische trackers en variabele kaakmorfologie.
- Beperkt door de noodzaak van preoperatieve beeldvorming en optische tracking binnen de zichtlijn, die in complexe chirurgische gebieden belemmerd kan worden.
Biopharma Veelgestelde Vragen
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
