Projekt techniczny, wyzwania chirurgiczne i rozwiązywanie problemów w w pełni prowadzonym procesie implantacyjnym

Summary

Regularnie stosuje się metodę wszczepiania implantów prowadzonych. Metodologia opisuje kroki projektowe dla przewodników chirurgicznych. Praca ta analizuje różne potencjalne przyczyny powikłań związanych z założeniem implantu. Ruch mięśni oraz brak tylnego wsparcia przewodnika przedstawione w tej pracy dostarczają wglądu zespołowi chirurgiczno-projektowemu do przewodników chirurgicznych.

Abstract

Optymalne trójwymiarowe umieszczenie implantów zębowych w pozycji napędzanej protezą jest niezbędne, aby uprościć holistyczną rehabilitację protetyczną w kierunku okluzji i estetyki. Wirtualny projekt pozycji implantu dentystycznego w odniesieniu do cech anatomicznych pacjenta można odpowiednio zaplanować i zaprojektować. W tym artykule opisano cyfrowe procesy od importu tomografii stożkowej (CBCT), planowania umieszczania implantów zębowych, projektowania przewodników chirurgicznych z drukiem, sterylizacji z przewodnikiem oraz chirurgii implantów zębowych. Po pierwsze, zbiory danych CBCT zostały zrekonstruowane za pomocą oprogramowania do planowania implantów stomatologicznych i projektowania przewodników chirurgicznych. Na wirtualnych złożonych modelach tkanek szczęki zaplanowano pozycje czterech implantów stomatologicznych (FDI numerujące pozycje zębów 15, 13, 22 i 25). Przy skomplikowanych operacjach implantów stomatologicznych często wymagane są różne przewodniki. W tym badaniu pierwsza prowadnica została zaprojektowana do ustawienia otworów pilotowych dla 3 pinów mocujących prowadnicę. Zęby (czyli pozycja 12 i 23 zęba FDI), guzowiny tkanek miękkich oraz szpilki stabilizacyjne miały stabilizować prowadnicę drugiego implantu w szczęce. Projekt drugiej prowadnicy koncentruje się na prawidłowej regulacji wysokości na podstawie wiertła chirurgicznych, a wysokości tulew prowadnic wiertła implantu zostały ułożone tak, aby ułatwić wprowadzanie implantu z przewodnikiem. Opisano w pełni prowadzoną metodę operacji (dla implantów 13, 22, 25), wyzwania oraz powikłania (przy umieszczeniu implantu 15 i ocenie w mikroskopie stabilizacyjnym z pomocą sterowniczego). Dodatkowo brano pod uwagę przyszłe projektowanie wirtualnych przewodników oraz zmiany wymiarowe materialu żywicy ze względu na tę komplikację.

Introduction

Zakładanie implantów stomatologicznych może wykonać chirurg za pomocą konwencjonalnego podejścia, czyli operacji prowadzonej wolną ręką¹, a ostatnio także różnych narzędzi do komputerowej chirurgii implantologicznej (CAIS), aby poprawić dokładność pozycjonowania implantu podczas zabiegu². Tomografia wiązkowa (CBCT), cyfrowe systemy skanowania, oprogramowanie do planowania implantów oraz produkcja wspomagana komputerowo (CAD/CAM) to technologie stanowiące część cyfrowych procesów leczenia stomatologii^{implantologicznej 3}. Konwencjonalne podejście opiera się całkowicie na chirurgu i planowaniu w CBCT. Wybór operacji i ćwiczeń zależy całkowicie od umiejętności i doświadczenia chirurga. Operacja prowadzona odręcznie obejmuje komputerowo wspomagane planowanie leczenia, w tym CBCT oraz stosowanie indywidualnych instrukcji chirurgicznych. To podejście jest uznane za trafną metodę planowania i zakładania implantów stomatologicznych⁴. Pacjenci wymagający implantów często mają obniżony poziom przyzębia, a trójwymiarowa ocena potencjalnych miejsc powiększenia kości i implantów może być przeprowadzona w oprogramowaniu komercyjnym. Jednak wykorzystanie oprogramowania open source zostało skutecznie wykorzystane do wizualizacji morfologii defektów przyzębia i pęcherzyków w trzech wymiarach. Osiągnięto to dzięki zastosowaniu przetwarzania obrazów radiograficznych oraz swobodnego modelowania CAD. Daje to lekarzowi i chirurgowi odbudowującym alternatywną metodę prowadzenia^{przez etap 5} planowania leczenia.

Czynniki wpływające na dokładność zabiegu implantowego prowadzonego wynikają z błędów na różnych etapach przepływu pracy. Krytyczny błąd, który może wystąpić podczas akwizycji i przetwarzania obrazu (akwizycja CBCT, rejestracja powierzchni CBCT za pomocą plików stereolitografii lub Standard Tessellation Language (STL), rejestracja modelu stomatologicznego). Badanie porównujące dokładność akwizycji CBCT i rejestrację z powierzchniowym skanowaniem wewnątrzustnym plików STL wykazało, że segmentacja ręczna jest dokładniejsza niż segmentacja automatyczna, ale nadal wykazało istotną różnicę między operatorami w dokładności segmentacji⁶. Błędy podczas zabiegów chirurgicznych, np. nieprawidłowe umieszczenie prowadnicy spowodowanej interferencją płatów, błędy dotyczące właściwości fizycznych materiału, takie jak deformacje po różnych procedurach sterylizacji. Wsparcie w opracowawce chirurgicznej to aspekt, w którym mogą wystąpić błędy związane ze stabilnością i rodzajem podparcia (np. kość, błona śluzowa, zęby). Literatura sugeruje, że zęby są preferowane dla dokładności umieszczenia prowadnicy⁷. Błędy związane z procesem wytwarzania przewodników⁸, a konkretnie grubości warstw 170 μm, wykazały, że prowadnice chirurgiczne są bardziej niedokładne w porównaniu do rozdzielczości druku wynoszącej 17 i 25 μm⁹.

Zespół multidyscyplinarny stosuje różne techniki oceny dokładności instrukcji chirurgicznych oraz założenia implantów po operacji. Metoda dopasowywania radiologicznego, w której pliki stereolitograficzne (STL) planowanych pozycji implantów są nałożone na pliki DICOM CBCT po operacji, jest często zgłaszaną techniką. Jednak zastosowanie drugiej ekspozycji CBCT pacjenta jest kontrowersyjne, biorąc pod uwagę zasady "Tak niższa, jak to rozsądnie możliwe" (ALARA). Na podstawie ALARA, pooperacyjna ocena CBCT zaleca się wyłącznie dla implantów mobilnych, zmienionego czucia oraz gdy przewiduje się pobranie implantu¹⁰. Cyfrowa metoda rejestracji ciał skanowych zapewnia dokładne odwzorowanie pozycji implantów w fazie protezy odtwórczej. Ta cyfrowa metoda rejestracji może być stosowana przez chirurga podczas zakładania implantu do oceny dokładności pozycji implantu. Pliki STL dotyczące planowania przedoperacyjnego i CBCT są nakładane na pliki STL z pozycji ciała cyfrowego skanu pooperacyjnego⁴. Ta technika może również wspierać chirurga podczas zakładania implantu, ponieważ gdy podczas operacji występuje jakaś anomalia, można rozważyć pozycje implantu, aby uzyskać alternatywną pozycję implantu. Inną techniką zakładania implantów jest użycie narzędzi CAIS. Technika ta wykorzystuje dynamiczną nawigację przy zakładaniu implantu dentystycznego, a wnioski z cytowanych badań wskazują, że osiągnięto wysoką precyzję przy umieszczaniu implantu. Zaletą tego nowatorskiego systemu jest to, że nie wymaga on oznaczonego zapisu CBCT¹¹.

Niniejszy manuskrypt ma na celu wykazanie komplikacji związanych z umieszczeniem implantu związaną z pułapkami, które mogą wystąpić na różnych etapach projektowania i stosowania podczas chirurgii implantowej. Praca ta podkreśla różne aspekty, które zespół interdyscyplinarny musi uwzględnić, aby uniknąć komplikacji związanych z założeniem implantu. Czynniki pacjenta w i wokół proponowanego miejsca implantu, np. ruch mięśni oraz brak tylnego wsparcia prowadzącego, przedstawiły zespołowi chirurgicznemu niedokładne umieszczenie implantu. Metodologia opisuje kroki projektowania przewodników chirurgicznych oraz niezbędne kroki mające na celu zminimalizowanie komplikacji związanych z projektowaniem, produkcją, zakładaniem i stosowaniem prowadnicy chirurgicznej podczas zabiegu implantacyjnego.

Protocol

Rękopis ten został opracowany zgodnie z Deklaracją Helsińską. Pacjent wyraził i podpisał pisemną świadomą zgodę. Pacjent wyraził zgodę na wykorzystanie wszystkiego, co związane z leczeniem do tego manuskryptu.

1. Oprogramowanie do projektowania operacji prowadzonych

1. Otwórz oprogramowanie do planowania implantów i chirurgii stomatologicznej.

2. Import danych i dopasowanie pacjentów

1. Zaimportuj dane DICOM do oprogramowania do planowania implantów stomatologicznych i projektowania chirurgicznego w zakładce Nowy przypadek lub Import Case.
2. Wybierz dane DICOM pacjenta (badanie CBCT) i zaimportuj dane.
3. Aby korzystać z Asystenta AI, kliknij Udostępnij dane Asystentowi AI.
4. Pojawi się okno Nowy Plan , a następnie wybierze szczękę , w której powinny być zamontowane implanty. Dodaj dodatkowe uwagi w sekcji Komentarze , jeśli potrzebne są dodatkowe uwagi dla pozostałych członków zespołu multidyscyplinarnego.
5. Ikona numer 2: To jest ikona "Importuj skanowanie modelu". Wybierz skan powierzchniowy z miejsca przechowywania.
6. Pojawi się okno skanowania modelu Import .
   UWAGA: Na górze ekranu znajduje się kilka ikon, które są stałymi skrótami.

3. Wyrównanie danych ze skanowania powierzchni i DICOM

1. Wybierz opcje wyrównania, w tym użycie Asystenta AI do wyrównania danych na podstawie dostępnych zębów. Przystąpi do wyrównania regionów na modelu cyfrowym do skanu DICOM.
   UWAGA: Oprogramowanie do planowania implantów i projektowania chirurgii zazwyczaj próbuje automatycznego ustawienia implantów. Ręczne ustawienie za pomocą narzędzia Alignment staje się niezbędne dla dokładności. Na tym etapie wymagana jest odpowiednia ilość czasu i uwagi, ponieważ niezwykle ważne jest osiągnięcie wysokiej dokładności projektu przewodnika dla zamierzonych pozycji implantu.
2. Zacznij od układu współrzędnych pacjenta i zidentyfikuj odpowiadające mu punkty orientacyjne anatomiczne zarówno w danych DICOM, jak i danych ze skanu powierzchniowego modelu/skanu wewnątrzustnego. Użyj wyrównania punkt-punkt lub powierzchniowego , aby dopracować dopasowanie wyrównania. Do wyrównania wymagane są co najmniej trzy regiony. Niezwykle ważne jest potwierdzenie, że wyrównanie jest dokładne we wszystkich trzech płaszczyznach (osiowej, strzałkowej, koronalnej).
3. Dodatkowo zdefiniuj wyrównanie i rejestrację STL za pomocą myszy, przesuwając obrazy na ekranie tak, aby dopasowały kolorowy kontur.

4. Zdefiniuj kanał nerwowy żuchwy

1. W module Nerve Tracing na ikonie numer 3 przerysuj nerw żuchwywy, jeśli nie został użyty do wyrównania danych powierzchniowych w poprzednim kroku.
2. Dodatkowo zapewnij dokładność za pomocą obrazów przekrojowych, aby dokładnie śledzić ścieżkę nerwu.
   UWAGA: Aby korzystać z automatycznego śledzenia nerwów, niezwykle ważne jest, aby zawsze weryfikować je ręcznie.

5. Planowanie implantów sterowanych protezą

1. Po zaznaczeniu zielonego znaku plus pojawia się okno. Oprogramowanie doda koronę na modelu cyfrowym po kliknięciu numeru zęba.
2. Używając strzałek obok proponowanej korony, zmień jej rozmiar (zielona strzałka) i kąt (niebieska strzałka).
   UWAGA: Możliwe jest zaimportowanie elementów protez zaprojektowanych w innym oprogramowaniu. Projekt protezy musi być w formacie STL lub OBJ.
3. W oprogramowaniu planowania implantów zębowych i projektowaniu przewodników chirurgicznych, planowanie protezy wykorzystuje skan powierzchniowy do stworzenia wirtualnej korony / odbudowy / nadbudowy w wybranym miejscu na podstawie sąsiednich i przeciwległych zębów. Użyj wirtualnej protezy do kierowania umieszczeniem i pozycją implantu w zależności od wirtualnej korony. Upewnij się, że implanty są ustawione dla optymalnego wsparcia protezy i dostęp do w odpowiedniej pozycji, aby zapewnić funkcjonalność i estetykę przy zamknięciu. Na tym etapie można dokonać wirtualnego wyboru korony tak, aby odpowiadała planowanej restauracji.
4. Rozpocznij planowanie implantu na podstawie sugestii chirurga, klikając ikonę na górze z numerem 4. Wybierz system implantowy i rozmiar w module planowania implantów . Wybierz pożądany system implantów i jego rozmiar z biblioteki.
5. Na podstawie pozycji korony/nadbudówki sterowanej protezą, wykorzystaj widoki 3D i przekrój poprzeczny, aby określić położenie implantów.
6. Dostosuj położenie, kąt i głębokość implantu zgodnie z planem protezy, cechami anatomicznymi oraz specyfikacją konkretnej marki/modelu implantu przeznaczonego do założenia.
   UWAGA: Należy wziąć pod uwagę różne aspekty umieszczania implantu zgodnie z planem protetycznym, na przykład: dostępna objętość kości wokół implantu; profil wyjścia protezy; odległość między implantami; Należy wziąć pod uwagę kąt implantu, aby uniknąć istotnych struktur anatomicznych, a także dostęp do różnych narzędzi do umieszczenia implantu i protezy. Terapeuta odtwórczy, chirurg i technik będą współpracować, aby osiągnąć najbardziej przewidywalny projekt.

6. Ikona wzoru przewodnika numer 7

1. Przejdź do modułu Projektowanie przewodników .
2. Wybierz typ przewodnika (np. wsparty kością, błoną śluzową, zębem).
3. Przesuń model cyfrowy tak, aby widoczna była przednia strona przedsionkowa, aby zablokować ewentualne podcięcia.
4. Wybierz numery zębów , które będą służyć jako wsparcie dla przewodnika chirurgicznego.
5. Przesuń czerwoną kropkę na każdym zębie na środek zęba.
6. Określ granice i rozszerzenie przewodnika, oglądając model cyfrowy z boku. Użyj kółka przewijania, aby powiększyć lub zmniejszyć przedłużenie prowadnicy nad okluzyjnymi częściami zębów.
7. Upewnij się, że prowadnica jest wysunięta do najniższej części uchwytu na rękaw.
8. Na podstawie konkretnych tolerancji materiałowych zostanie wydrukowany przewodnik, który określi "przesunięcie" i "grubość ściany".
   UWAGA: Przesunięcie określa ciasność prowadnicy chirurgicznej do zębów, a grubość ściany to grubość ścianek prowadnic chirurgicznych.
9. Włóż okienka inspekcyjne w obszarach pożądanych zębów (aby zobaczyć dopasowanie prowadnicy na zębach), a także w rękawach (aby dostosować rękawiczkę do wszczepienia implantu), gdzie implant ma być umieszczony.
10. Dodaj etykiety tekstowe.
11. Użyj narzędzi programowych do zdefiniowania pinów nośnych przewodnika oraz wszelkich funkcji mocowania.
12. Na podstawie systemu implantu i średnicy implantu wybierz konkretne tuleje wiertnicze firmy Define Drill Sleeves.
    UWAGA: Niektóre programy do planowania implantów stomatologicznych i projektowania chirurgii automatycznie umieszczają tulewy wiertnicze w zależności od pozycji implantu. Sprawdź umiejscowienie tuleja wiertła i dostosuj w razie potrzeby. Na podstawie zaprojektowanej prowadnicy (szczególnie ważnej w prowadnicach układanych), wybierz odpowiedni typ tuleja (np. tuleja pilota, tuleja wiertła końcowego). Inne systemy implantowe mogą mieć tylko jedną tuleję, ponieważ wiertarki mają konstrukcję umożliwiającą tę rękawę, niezależnie od rozmiaru wiertła. Upewnij się, że pozycja tuleja wewnątrz prowadnicy jest prawidłowo ustawiona na podstawie kolejności wiercenia, która zostanie użyta.

7. Szpilki mocujące prowadzące

1. Zidentyfikuj położenie sworzni prowadnicowych do mocowania.
   UWAGA: Upewnij się, że istnieje wystarczająca odległość od sworzni prowadzącej względem ciała i wierzchołka implantu. Bezpieczeństwo powinno być omawiane w zespole, ponieważ istnieje możliwość wystąpienia odchyleń wierzchołkowych i kątowych podczas umieszczania.

8. Udoskonal projekt przewodnika

1. Użyj narzędzi edycyjnych, aby wygładzić krawędzie, dodać tekst lub wprowadzić inne modyfikacje, takie jak dodanie dodatkowych konstrukcji nośnych i wzmocnienie, aby przewodnik był trójwymiarowo sztywny.
2. Na koniec sprawdź, czy prowadnica nie zakłóca tkanek miękkich i innych struktur anatomicznych pacjenta, a także zawiera podpór poprzeczny wystarczająco gruby, by zapewnić sztywną stabilność wobec sił osiowych.

9. Eksport i produkcja

1. Aby eksportować dane przewodnika, projekt przewodnika musiałby być w formacie pliku STL. Upewnij się, że wybrane ustawienia eksportu są kompatybilne z drukarką 3D lub frezarką, która wykona przewodnik chirurgiczny. Przed użyciem sterylizuj przewodnik chirurgiczny odpowiednią metodą zalecaną przez producenta żywicy przewodnika.

10. Wygeneruj protokół wiertenia

1. Opracuj protokół wiercenia dla zespołu chirurgicznego z zalecaną sekwencją wierteń i głębokościami dla każdego implantu.
   UWAGA: Jeśli oprogramowanie do planowania implantów nie generuje tej sekwencji wiertła, omów z chirurgiem, jak powinna być skompilowana sekwencja wierteń dla każdego zamierzonego implantu. Upewnij się, że korzystasz z najnowszej wersji oprogramowania do planowania implantów i projektowania chirurgii stomatologicznej, aby zapewnić optymalną wydajność i biblioteki implantów.

11. Tworzenie przewodnika chirurgicznego

1. Wydrukuj przewodnik chirurgiczny na drukarce 3D dentystycznej. Główna specyfikacja drukarek 3D to rozdzielczość XY 52 μm, możliwość grubości warstwy: 0,01-0,30 mm oraz maksymalna prędkość drukowania: 80 mm/h.
   UWAGA: Żywica Surgical Guide może być przezroczysta, ale powinna być certyfikowana CE, biokompatybilna i autoklawowa żywica z standardowymi protokołami sterylizacji.

Results

Procedura wprowadzania implantu prowadzona
Zdrowy, 67-letni mężczyzna został skierowany do Katedry Medycyny Stomatologicznej i Periodontologii (University of the Western Cape, UWC, RPA) w celu założenia implantów do planowanej protezy wspartej implantami szczękowymi. Przeprowadzono badania kliniczne, analizę CBCT oraz planowanie implantów zębowych i oprogramowanie do projektowania przewodników chirurgicznych w celu produkcji stałej protezy wspieranej czterema implantami. Planowane miejsca implantacji to 15, 13, 22 i 25 (FDI numeracja pozycji zęba). Pozostałe zęby wykazały znaczną utratę przyczepu klinicznego oraz ruchomość stopnia II po zakończeniu leczenia przyzębia i przywołania. Omówiono wszystkie opcje leczenia, w tym pełne protezy, a także uzyskano wspólną decyzję i zgodę na implanty z nadbudową. Do przeprowadzenia skomplikowanej operacji implantu stomatologicznego często potrzeba wielu przewodników. Planowano dwa przewodniki chirurgiczne dla wirtualnych złożonych modeli tkanek szczęki, z pozycjami czterech implantów stomatologicznych (FDI numerujące pozycje zębów 15, 13, 22 i 25). Wyprodukowano dwa cyfrowo zaprojektowane przewodniki chirurgiczne; jeden służy do umieszczenia trzech szpilek stabilizacyjnych podtrzymujących zęby FDI na pozycjach 12, 21 i 23 (Rysunek 1), a drugi do wszczepienia implantu, podtrzymywany przez dwa zęby (12 i 22), guzki oraz trzy szpilki stabilizujące (Rysunek 2). Pierwszy przyrząd został użyty do przygotowania osteotomii szpilki stabilizacyjnej. Systematyczny przegląd dokładności zakładania implantów z użyciem cyfrowych protetycznych przewodników chirurgicznych zalecał zalecanie trzech szpilek stabilizacyjnych w przypadkach¹² podtrzymujących błonę śluzową. Druga prowadnica została założona i zabezpieczona trzema szpilkami stabilizującymi, po usunięciu zęba 23 i podniesieniu płata mukooperiostealnego o pełnej grubości.

Rysunek 1: Prowadnica ułatwiająca umieszczenie sworzni stabilizacyjnej (Promina nr 1). (A) Zaprojektowana prowadnica dla umieszczenia trzech sworzni mocujących z perspektywy okluzji. (B) Przewodnik po umieszczeniu pinów stabilizacyjnych na podpartych zębach. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Rysunek 2: Przewodnik po umieszczaniu implantów wspierany na zębach i tkankach miękkich (Przewodnik nr 2). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Implanty dentystyczne umieszczano z pierwotną stabilnością powyżej 35 Ncm w miejscach implantu FDI na pozycjach 13, 22 i 25 (Rysunek 3).

Rysunek 3: Umieszczenie implantu przedstawione w pozycji 23 zęba FDI z przewodnikiem nr 2. Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Powikłanie pojawiło się po założeniu implantu na pozycji 15 zęba FDI. Nie osiągnięto momentu obrotowego 35 Ncm. Chirurg zdecydował się usunąć implant FDI o pozycji 15 i zaobserwowano wizualnie, że powierzchnia implantu i gwint zostały uszkodzone (Rysunek 4).

Rysunek 4: Implant uszkodzony przez trzeci kołek stabilizacyjny w pozycji 15 zęba FDI. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Usunięto drugi przewodnik chirurgiczny implantu, a klinicznie zaobserwowano, że miejsce osteotomii na pozycji FDI na pozycji 15 było bardziej podniebieniowe niż planowane umieszczenie, zgodnie z oprogramowaniem do planowania implantów i projektowania chirurgicznego (Rysunek 5).

Rysunek 5: Planowane umieszczenie implantu i pinu stabilizacyjnego. (A) Pozycja zębów prowadzonych protetycznie, implantów i kołków stabilizujących. (B) Planowany implant zęba FDI o pozycji 15. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Pozycja implantu FDI na pozycji 15 była następnie tradycyjnie umieszczana za pomocą analogowego pilotowego przewodnika chirurgicznego (który jest zawsze dodatkowo konstruowany z wirtualnymi prowadnicami na Uniwersytecie) z wartością momentu obrotowego 35 Ncm. Cztery implanty zostały natychmiast załadowane protezą prowizorną po usunięciu pozostałych zębów (rysunek 6). Wykonano początkowe szwy, aby przesunąć tkanki miękkie po pełnogrubym płatku wokół wielojednostkowych przyczółków. Następnie usunięto oba zęby, a zarządzanie zębodołami i ich zamknięciem tkanek miękkich uznano za łatwiejsze do pierwotnego zamknięcia.

Rysunek 6: Zakończone założenie implantu. (A) Trzy implanty założone z przewodnikiem i jeden implant metodą wolnoręczną. (B) Usunięcie pozostałych zębów podtrzymujących prowadnik umieszczania implantu. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Ocena przepływu pracy po operacji została przeprowadzona przez zespół interdyscyplinarny, aby określić możliwe przyczyny powikłań związanych z wszczepieniem implantu na pozycji FDI 15.

Ocena chirurgiczna
W dniu pierwotnej planowanej operacji przewodniczki chirurgiczne były gotowe do operacji mniej niż siedem dni po rozpoczęciu budowy. Pacjent miał wypadek samochodowy rankiem w dniu planowanej operacji. Operacja została przełożona i przeprowadzona 4 tygodnie po wykonaniu przewodnika chirurgicznego. Umieszczenie czterech poprzednich implantów przebiegało zgodnie z planem cyfrowym, natomiast ostatni implant FDI na pozycji 15 nie przebiegał. Pierwsza hipoteza dotycząca komplikacji implantu 15 zakładała, że przewodnik chirurgiczny mógł ulec zmianom wymiarowym z powodu opóźnienia operacji po sterylizacji autoklawem w temperaturze 121°C. Uznano, że zmiany wymiarowe zachodziły do tego stopnia, że pozycja 15 zęba FDI została trójwymiarowo zmieniona do tego stopnia, że ten implant i prowadnica skrzyżowały się (Rysunek 7), uszkadzając implant dentystyczny (Rysunek 4). Gdy prowadnica chirurgiczna była oceniana pod mikroskopem w pozycji statycznej, implant dentystyczny i sworzeń stabilizacyjny prowadnicy nie stykały się ze sobą w strefie bezpieczeństwa hojnej. Zespół następnie wysunął hipotezę, że przyczyną może być nacisk zewnętrzny ze strony mięśni. Projekt przewodnika nie zawierał poprzeczki. Po zastosowaniu fizycznego zewnętrznego nacisku na tylne części (również tam, gdzie podtrzymywano tkanki miękkie grzówki), na etykietach nr 2, 3, 4 (Rysunek 8) implant i sworzeń stabilizacyjny przecięły się, powodując uszkodzenie powierzchni implantu oraz sworznia stabilizacyjnego.

Rysunek 7: Ocena uszkodzonych elementów po operacji. (A) Sworzeń stabilizacyjny z uszkodzoną anodowaną powierzchnią. (B) Uszkodzony ząb implantu, pozycja 15 i przecięcie sworzni stabilizacyjnej po przyłożeniu nacisku na prowadnik chirurgiczny. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Aby potwierdzić, że tylko zewnętrzny nacisk na prowadnik chirurgiczny był źródłem powikłania występującego podczas operacji z implantem w pozycji 15 zęba FDI, przeprowadnica została zeskanowana w celu uzyskania STL. Literatura dotycząca podobnie wyglądającego przewodnika chirurgicznego przechowywanego w ciemnym pomieszczeniu w miejscu w ciemnym pomieszczeniu wykazała, że po 4 tygodniach nie było istotnych różnic między żywicami ocenianymi pod względem stabilności, dokładności i położenia rozcięcia¹³. Oryginalny zaprojektowany plik CAD przewodnika chirurgicznego (niebieski) oraz zeskanowany przewodnik chirurgiczny po operacji jako plik STL (brązowy) zostały nałożone na siebie, aby zobaczyć "najlepsze dopasowanie" na podstawie różnych punktów orientacyjnych, takich jak rękawy będące kluczowymi elementami cyfrowo planowanej pozycji implantu. Różnica kolorystyczna w miejscu, gdzie widoczny jest wzór odchylenia, wskazywała na bardzo ograniczone odchylenie prowadnicy, przy czym większość różnicy kolorystycznej była widoczna w tylnej części prowadnicy chirurgicznej. Te tylne, okrągłe obszary na przewodniku służyły do wsparcia tkanek miękkich na guzach. Różne punkty orientacyjne oceniano za pomocą pomiarów liniowych, aby określić wymiarową prawdziwość prowadnicy chirurgicznej między wykonaniem z pliku CAD a powstałą przewodniczą chirurgiczną STL po operacji (Rysunek 8). Wyniki pomiarów liniowych zostały przeanalizowane statystycznie w celu oceny istotności na poziomie p > 0,05.

Rysunek 8: Różnica kolorystyczna ilustruje niewielką różnicę między oryginalnym przewodnikiem (niebieskim) a zeskanowanym przewodnikiem po operacji (brązowy). Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Etykieta pomiarowa	Oryginalny projekt przewodnika chirurgicznego (plik CAD) (niebieski) (mm)	Zeskanowany przewodnik chirurgiczny po operacji (STL) (Brown) (mm)	Różnica (mm)	Analiza statystyczna
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

Tabela 1: Porównawcze wyniki oryginalnego projektu prowadnicy chirurgicznej z powierzchniowym skanem używanego provodnika chirurgicznego.

Średnia skumulowana zmian wymiarowych na różnych punktach orientacyjnych na Rysunku 8 wynosi 0,1014 mm. Analiza statystyczna za pomocą testu rangi znakowego Wilcoxona została przeprowadzona dla danych sparowanych i nie stwierdzono istotności między pomiarami punktów orientacyjnych w cyfrowym oryginalnym pliku CAD z przewodnikiem chirurgicznym a zeskanowanym przewodnikiem chirurgicznym po operacji (wartość p: 0.359131). Zdjęcie rentgenowskie pokazuje implanty, a zdjęcie kliniczne przedstawia zadowolonego pacjenta, ostateczny wynik protezy oraz funkcjonalny (Rysunek 9)

Rysunek 9: Ostateczna pozycja założenia implantu. (A) Radiograficzny wygląd implantów. (B) Kliniczny wygląd protezy. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.

Discussion

Liczne badania oceniły czynniki wpływające na dokładność cyfrowego wszczepiania implantu⁴. Wydajność oprogramowania do projektowania przewodników chirurgicznych zależy od doświadczenia użytkownika, który skutecznie stosuje parametry protokołu opartego na protezie i łączy protokół chirurgiczny. Ograniczeniem jest potrzeba podejścia interdyscyplinarnego, aby zapewnić dokładne wykonanie wszystkich parametrów. Ze względu na to, że szpilki stabilizacyjne otrzymały dużą strefę bezpieczeństwa, zespół chirurgiczny założył, że musiała nastąpić zmiana kształtu prowadnicy, co spowodowało różnicę między rzeczywistym wynikiem operacji a początkową pozycją cyfrowego implantu dla zęba FDI numer 15. Przypadek chirurgiczny przedstawiony w tym manuskrypcie miał podparcie zębów, kości i tkanek miękkich dla prowadnicy chirurgicznej oraz trzy szpilki stabilizujące w kości. Istnieje naturalna odchylność pozycji implantu w przypadku przewodników chirurgicznych opartych na przeglądzie systematycznym. Systematyczny przegląd ocenił odchylenia związane z projektowaniem przewodników chirurgicznych mierzone za pomocą dwóch technik: metody dopasowywania radiograficznego oraz metody rejestracji cyfrowej. Średnie odchylenia pozycji implantu zostały odnotowane w recenzowanej literaturze, a odchylenia dla kąta (2,49^◦ do 5,08^◦), koronalnego (0,71 mm do 1,60 mm) oraz odchylenia wierzchołkowego (0,77 mm do 1,65 mm). W tym przypadku klinicznym dla 15. zęba FDI, te odchylenia postulowano jako wystarczające, by wpłynęły na zwiększone ciśnienie mięśniowe na przewod. Systematyczny przegląd stwierdził, że bez wpływu zewnętrznego odchylenia są "niedalekie od dokładności"⁴i dlatego w protokole projektowym podkreślono strefę bezpieczeństwa między pinami implantu a stabilizacji. Odchylenie wierzchołkowe przy umieszczeniu implantów wolnej ręki wynosiło od 0,99 do 5,811 mm, co jest znacząco wyższe niż w operacji prowadzonej, gdzie nie ma nieproporcjonalnego wpływu mięśni na przewodź¹. Negatywne części konstrukcji przewodnika powodowały zakłócenia mięśni, jakim był duży rozmiar tych obszarów wsparcia tkanek miękkich w guzie oraz brak poprzecznego pręta podtrzymującego między ćwiartkami. Te negatywne elementy projektowe powodowałyby wtedy nacisk mięśni jamy ustnej przy otwarciu ust, co wpływałoby na pozycję implantu dzięki przesunięciu tylnej prowadnicy.

Stabilność wymiarowa przewodnika dzięki sterylizacji autoklawowej początkowo nie była kwestionowana jako główny powód, ponieważ użyty produkt jest wskazany do sterylizacji autoklawowej, a drukarka jest drukarcą żywicową utwardzającą światło. Ocena przedstawiona w Tabeli 1 była pierwszą oceną przeprowadzoną po operacji, mającą na celu wykluczenie możliwości zmiany wymiarowej przewodnika z powodu łącznego 4-tygodniowego okresu od wykonania przewodnika. Literatura sugeruje, że rodzaje żywicy oraz jakość druku są ważnymi aspektami do rozważenia przy sterylizacji przewodników chirurgicznych. Badanie przeprowadzone przez Keblera i in. (2022) wykazało, że te konkretne techniki produkcji, urządzenie do druku 3D, materiał żywicy oraz zastosowanie przedoperacyjnej sterylizacji mogą wpływać na dokładność położenia implantu pooperacyjnego. W ich badaniu nie stwierdzono istotnych różnic między większością przewodników chirurgicznych wyprodukowanych przez druk lub frezowanie 3D. Wspomniane badanie wykazało, że w próbce materiału z przewodników chirurgicznych pozycja implantu nie została zmieniona w porównaniu z porównaniem z niesterylizowanymi przewodnikami. Jednak inny materiał żywiczny w badaniu używanym w urządzeniu drukującym SLA spowodował zmiany pozycji poziomej implantu na grzebieniu oraz pozycji pionowej. Żadna z końcowych pozycji końcówki implantu nie została przesunięta szczytowo^{o 14}. Nawet inne formy sterylizacji nadtlenkiem wodoru, glutaraldehydem, autoklawem, osoczem i jodoformem wykazały pewne zniekształcenia przewodnika, a żywica przewodnicza oceniona^{była 15}.

Na podstawie analizy statystycznej przedstawionej w Tabeli 1 ważne jest, aby uwzględnić konkretną żywicę i drukarkę użytą do produkcji przewodnika chirurgicznego, ponieważ mogą występować różnice w stabilności wymiarowej w zależności od wybranych parametrów. Wyniki innego badania, jako przykład odchylenia wymiaru przewodnika w czasie o 0,026 mm po 20 dniach, wykazały istotną zmianę¹⁶. Dlatego odchylenia prowadzące w czasie wynikające z konkretnej żywicy i użytej drukarki nie powinny być uogólniane, lecz interpretowane na podstawie parametrów żywicy i drukarki jako danych sparowanych.

Na podstawie wyników uzyskanych w zakresie stabilności wymiarowej żywic w Tabeli 1 oraz faktu, że położenie implantu w pozycji 15 zęba FDI odchyliło się od stopnia przesunięcia podniebiennie względem zamierzonej lokalizacji osteotomii, projekt przewodnika chirurgicznego został oceniony przez zespół multidyscyplinarny. Tabela 1 ilustruje, że w pozycji statycznej przewodnik chirurgiczny przedstawiał pożądaną i planowaną pozycję do umieszczenia implantu (Rysunek 5). Nacisk tkanek miękkich z mięśni żucia i policzka na tylnej części prowadnicy podczas operacji, zilustrowany na Rysunku 8 na etykietach 2, 3, 4, spowodował odchylenie pozycji zęba 15. implantu (Rysunek 7). Projekt przewodnika jako czynnik został uwzględniony w porównaniu z badaniem in vivo ¹⁷, które zostało przeanalizowane w celu oceny wartości podporującego poprzecznego pręta i implantów w różnych miejscach osteotomii dla przewodników chirurgicznych. Badanie oceniło dwie grupy projektów prowadnic chirurgicznych, aby ocenić, czy możliwa jest większa stabilność prowadnicy. Grupy testowe porównywały wyniki jednej grupy prowadzącej chirurgii (z 4-zębowym podparciem i brakiem poprzecznym) z drugą (z 8-zębowym podparciem i dodatkowym poprzecznym prętem). Badanie wykazało również, że długość prowadnicy chirurgicznej, w połączeniu z wieloma przestrzeniami zębowymi wymagającymi implantów, wpływa na dokładność umieszczania implantów w określonych miejscach. Ponieważ dłuższe łożyska chirurgiczne z wieloma przestrzeniami zębowymi wymagającymi implantów mogą się łatwiej wyginać, może to obniżyć dokładność implantów w pozycjach zębów FDI 12, 22. Zalecenie badania dotyczyło przypadków pełnego łuku chirurgicznego prowadniczki: i) prowadnica powinna być podparta 8-zębną z poprzeczką), ponieważ dawała lepsze wyniki niż promot bez poprzeczki i tylko 4-zębowego wsparcia¹⁷. ii) Dalsze wyniki wykazały, że lokalizacja zęba w odniesieniu do położenia implantu odgrywa dużą rolę w dokładności umieszczenia implantu. Shi i in. (2023) stwierdzili również, że obustronne przewodniki chirurgiczne podparte zębami wykazywały najwyższą dokładność⁷. Pozycje zębów FDI badane przez Wu i in. (2022) dotyczące 15 i 25 nie wykazały statystycznie istotnej różnicy w "przesunięciu podstawy implantu" ani "odchyleniu kąta implantu" między prowadnicą podpartą czterozębną a prowadnicą podpartą 8 zębami z poprzeczką¹⁷. Na podstawie tych wyników oraz powikłań związanych z umieszczeniem implantu w pozycji 15 zęba FDI można stwierdzić, że rzeczywiste położenie czterech zębów zapewniających wsparcie przewodniczki chirurgicznej jest bardzo ważnym aspektem, który należy wziąć pod uwagę. Na podstawie punktu podparcia, dzięki prowadnicy chirurgicznej, lokalizacja wsparcia zęba w badaniu Wu i in. (2022) zapewniała wsparcie krzyżowe, które przeciwstawiało ruch przewodnicy przez punkty podparcia¹⁷. W przypadku przedstawionym w manuskrypcie podpór zęba znajdował się przedni, a dodatkowe poprzeczne wsparcie dla przypadku chirurgicznego mogło zapewnić większą stabilność prowadnicy, zapobiegając ucisku na prowadnicę, biorąc pod uwagę mięśnie i wyniki przedstawione na Rysunkach 4, Rysunku 7 i 8, ponieważ istniało tylko 3-zębne przednie podparcie sekstantu¹⁷. Rysunek 8 i Tabela 1 nie wykazały istotnej różnicy między plikiem CAD a zeskanowanym STL. W czasie tego rękopisu nie było dostępnej innej literatury dotyczącej żywicy i drukarki użytej do operacji prowadzonej. Na podstawie wyników z materiału żywicy, drukowania, sterylizacji oraz czasu między drukiem a operacją jako przyczyn zmiany pozycji 15 zęba FDI implantu, wszystkie te potencjalne przyczyny zostały odrzucone jako możliwe przyczyny, a działanie tkanek miękkich na wsparcie guzowości tkanek miękkich oraz brak poprzeczki sztywności uznano za źródło powikłań pozycji zęba FDI 15.

Projektowanie przewodnika w kierunku odpowiedniej sztywności jest niezbędne, a także patrzenie w przyszłość umieszczania implantów i efektów uzyskania dynamicznego nawigacyjnego implantu stomatologicznego, retrospektywne spojrzenie na komplikacje związane z pozycją 15 zęba FDI, zastosowaniem metody dynamicznego nawigacyjnego zakładania implantu stomatologicznego oraz zalecanymi krótszymi narzędziami chirurgicznymi dla bardziej tylnych obszarów¹¹ gdzie czynniki pacjenta wpływają na wskazówki, jak w przypadku FDI na pozycji 15, można osiągnąć bardziej kontrolowany wynik. Pacjent był zadowolony z ostatecznego efektu wyglądu protezy, ponieważ implant był obecny w pozycji sterowanej protezą (Rysunek 9).

Projekt prowadnicy chirurgicznej powinien zawierać jak najwięcej zębów dla wsparcia oraz okna zapewniające odpowiednie osadzenie prowadzących. Materiał do druku i żywicy użyty powinien być jak najbardziej stabilny pod względem wymiarów, nawet po sterylizacji autoklawem. Użycie pojedynczych lub wielu poprzecznych prętów staje się niezbędne, a grubsze konstrukcje ścianek prowadzących, gdzie mięśnie żucia mogą wywierać nadmierny nacisk w siodełkach bezzębnych bez dalszego wsparcia zębów, mogą zwiększyć sztywność prowadnicy chirurgicznej.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
System projektowania stomatologicznego 3Shape	3Kształt		https://www.3shape.com/en/software/dental-system
oprogramowanie coDiagnostiX	Straumann		Dental Wings, 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 z post hoc Tukey HSD, wersja 2016	Navendu Vasavada		https://astatsa.com/OneWay_Anova_with_TukeyHSD/
Sonic Mighty 4K	Phrozen Tech Co. Ltd.		https://phrozen3d.com/products/sonic-mighty-4k
Żywica Chirurgiczna Przewodnik	Żywice energetyczne		https://powerresins.com/products/sg-resin