Artykuł metodologiczny

Umieszczanie mini śrub ortodontycznych w obszarach międzykorzeniowych przy użyciu przewodnika chirurgicznego CAD-CAM na sali stomatologicznej

DOI:

10.3791/71122

⸱

12 czerwca 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Stomatology, Beijing Tiantan Hospital, Capital Medical University, 2Z Smile Orthodontics, 3Beijing Stomatological Hospital, Capital Medical University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem tego protokołu jest przedstawienie cyfrowego przepływu pracy przy fotelu stomatologicznym, który integruje technologię CBCT i CEREC CAD/CAM w celu zaprojektowania i wykonania w gabinecie biokompatybilnych przewodników chirurgicznych do umieszczania miniśrub ortodontycznych, poprawiając dokładność, jednocześnie eliminując zewnętrzne oprogramowanie i procedury zależne od laboratorium.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Niniejsze badanie ma na celu wprowadzenie nowatorskiej techniki cyfrowej przy stoliku stomatologicznym do tworzenia przewodników chirurgicznych, które pomagają w umieszczaniu miniśrub ortodontycznych. W tym badaniu klinicznym 12 miniśrub ortodontycznych zostało umieszczonych u sześciu pacjentów za pomocą ekonomicznej renowacji estetycznych ceramicznych (CEREC) przy stoliku stomatologicznym w połączeniu z tomografią komputerową związaną ze śrubami (CBCT). Trójwymiarowy obraz został wygenerowany poprzez integrację skanów CBCT z cyfrowymi modelami zębów uzyskanych za pomocą systemu cyfrowego przy stoliku stomatologicznym. Optymalny kąt i pozycja wstawienia miniśrub ortodontycznych zostały zaplanowane na podstawie tego obrazu. Następnie przewodnik chirurgiczny został zaprojektowany w oprogramowaniu CAD (komputerowe wspomaganie projektowania) i wykonany za pomocą systemu CAM (komputerowe wspomaganie produkcji). Nakładano na siebie skanowanie CBCT przedoperacyjne i pooperacyjne u pacjentów, aby porównać odchylenia kątowe, odchylenia punktu wejścia i odchylenia punktu końcowego między planowanymi i rzeczywistymi pozycjami miniśrub. Średnie odchylenia punktu wejścia i punktu końcowego wynosiły odpowiednio 2,4 ± 0,7 mm (zakres: 1,2–3,4 mm) i 2,4 ± 0,6 mm (zakres: 1,3–3,4 mm). Średnie odchylenie kątowe wynosiło 3,8° ± 2,3° (zakres: 0,4°–7,2°). Podczas 6-miesięcznej obserwacji nie stwierdzono żadnej awarii miniśrub. Niniejsze badanie z powodzeniem opracowało metodę chirurgicznego przewodnika miniśrub opartego na systemie CAD/CAM przy stoliku stomatologicznym, a jego dokładność i stabilność zostały wstępnie zweryfikowane u pacjentów.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Miniśruby ortodontyczne zyskały szeroką popularność ze względu na swoją prostotę, szybką instalację, minimalną inwazyjność i opłacalność1,2,3. Pomimo tych zalet, sukces kliniczny jest często ograniczany przez ograniczenia anatomiczne, zmienność umiejętności operatora i brak standaryzowanych narzędzi pomocniczych. Jednym z najważniejszych wyzwań pozostaje precyzyjne umieszczenie miniśrub, ponieważ niewłaściwe umieszczenie może prowadzić do uszkodzenia korzeni lub osłabienia integralności kości3.

Systemy przewodników chirurgicznych są powszechnie uznawane za skuteczne narzędzia poprawiające dokładność umieszczania i minimalizujące komplikacje4,5. Większość obecnie dostępnych systemów kierowana opiera się na planach stron trzecich, procedurach produkcyjnych w laboratorium lub współpracy ze specjalistycznymi technikami, co zwiększa koszt leczenia, przedłuża czas realizacji i ogranicza natychmiastową implementację przy krześle6. Ponadto wiele procesów pracy obejmuje wiele etapów konwersji danych i platform oprogramowania, co zwiększa ryzyko błędów rejestracji i zmniejsza efektywność proceduralną.

Aby zapobiec tym ograniczeniom, niniejsze badanie wprowadza skomplikowane, cyfrowe przepływy pracy przy krześle, które integrują tomografię komputerową związaną z wiązką stożkową (CBCT) z systemem wspomaganego projektowania komputerowego/wspomaganego wytwarzania komputerowego (CAD/CAM) do projektowania i produkcji przewodników chirurgicznych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych przepływów pracy, które wymagają zewnętrznego wsparcia laboratoryjnego, proponowana metoda umożliwia pełne wirtualne planowanie, projektowanie przewodników i produkcję w ramach jednej zintegrowanej platformy. Takie podejście zmniejsza zależność od specjalistycznego personelu i ułatwia produkcję przewodników w jednej wizycie, poprawiając w ten sposób efektywność kliniczną i dostępność.

Oprócz uproszczenia przepływu pracy, prezentowana technika oferuje kilka dodatkowych zalet. Po pierwsze, bezpośrednia integracja danych CBCT ze skanowaniem cyfrowym doustnym umożliwia precyzyjne wizualizowanie korzeni zębów, morfologii kości zębodołowej i przestrzeni międzykorzeniowych, poprawiając bezpieczeństwo umieszczania miniśrub i zmniejszając ryzyko uszkodzenia korzeni. Po drugie, zastosowanie przewodnika podtrzymywanego przez ząb, wykonanego z przezroczystej, biokompatybilnej żywicy, poprawia stabilność w jamie ustnej, jednocześnie umożliwiając bezpośrednią wizualną weryfikację ustawienia przewodnika podczas operacji. Po trzecie, cyfrowo standaryzowana trajektoria wstawiania może zmniejszyć zmienność zależną od operatora i poprawić powtarzalność, szczególnie w anatomicznie wąskich regionach międzykorzeniowych. Wreszcie, całkowicie cyfrowy przepływ pracy minimalizuje manualne kroki produkcyjne i może poprawić spójność i przewidywalność produkcji przewodników.

Celem niniejszego badania było przedstawienie cyfrowego przepływu pracy przy krześle dla kierowanemu umieszczania miniśrub ortodontycznych oraz ocena jego dokładności umieszczania, zapewniając wstępne dowody na jego kliniczną wykonalność, powtarzalność i potencjalne zalety w porównaniu z konwencjonalnymi technikami kierowanemu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Badanie to zostało zatwierdzone przez Komisję Etyczną Szpitala Beijing Tiantan, Uniwersytetu Medycznego Stolicy (KY2022-041-01) i przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską i instytucjonalnymi wytycznymi dotyczącymi badań nad ludźmi. Pisemną, świadomą zgodę uzyskało od wszystkich pacjentów przed przystąpieniem do udziału i rozpoczęciem zabiegów klinicznych. Sześć pacjentów leczonych w okresie od kwietnia 2022 do czerwca 2023 r. w Klinice Ortodontycznej Szpitala Beijing Tiantan przeszło zabieg umieszczenia miniśrub ortodontycznych.

1. Uzyskiwanie danych cyfrowych z docelowego obszaru

  1. Uzyskaj cyfrowe modele doustne.
    1. Wykonaj skanowanie doustne za pomocą skanera doustnego, aby uzyskać pełne cyfrowe modele zębów szczękowych. Upewnij się, że skanowanie obejmuje całe łuki i dokładnie rejestruje obszary międzykorzeniowe.
  2. Uzyskaj obrazy CBCT.
    1. Uzyskaj skanowanie CBCT okolicy szczękowo-twarzowej za pomocą urządzenia CBCT.
      1. Użyj wielkości woksela 0,16 mm.
      2. Użyj pola widzenia 8 cm × 8 cm, wystarczającego do uwzględnienia zębów szczękowych i otaczającej kości zębodołowej.
      3. Ustaw parametry obrazu zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi planowania implantów ortodontycznych.
      4. Zapewnij jasne wizualizowanie kości zębodołowej i sąsiednich korzeni zębów (Rysunek 1A).

2. Wykonywanie wirtualnego planowania umieszczenia miniśrub

  1. Zarejestruj dane CBCT i skanowanie doustne.
    1. Importuj cyfrowe modele zębów i dane CBCT do oprogramowania do planowania implantów.
      1. Wygeneruj panoramiczną rekonstrukcję z zestawu danych CBCT w ramach oprogramowania.
      2. Wykonaj początkową rejestrację, ręcznie wybierając trzy odpowiadające sobie zęby zarówno na cyfrowym modelu zębowym, jak i na panoramicznym widoku CBCT (Rysunek 1B).
      3. Umieść wybrane zęby w sąsiedztwie planowanego obszaru wstawienia miniśrub i uwzględnij dobrze określone struktury anatomiczne zębów, takie jak końcówki i grzbiety przycząstek zębów trzonowych lub przedtrzonowych.
      4. Po wybraniu zębów referencyjnych upewnij się, że oprogramowanie automatycznie uzupełnia zestaw danych i dostosowuje powierzchnię.
      5. Weryfikuj dokładność rejestracji w widoku osiowowym, koronnym i strzałkowym przed wirtualnym planowaniem miniśrub (Rysunek 1C).
      6. Powtórz proces rejestracji, jeśli zostaną zidentyfikowane widoczne niedopasowane lub różnice w dopasowaniu.
  2. Wirtualnie zaplanuj pozycje miniśrub.
    1. Określ miejsca wstawiania miniśrub zgodnie z relacją anatomiczną między morfologią kości zębodołowej a sąsiednimi korzeniami zębów.
      1. Umieść każdą miniśrubę w taki sposób, aby zmaksymalizować kontakt z kostną korą i uniknąć zbyt dużej bliskości korzeni.
      2. Zaplanuj umieszczenie miniśrub 5–7 mm poniżej grzebienia zębodołowego.
      3. Ustaw kąt wstawiania na 30–40° względem osi długiej sąsiednich zębów zgodnie z obowiązującymi wytycznymi klinicznymi (Rysunek 1D).

3. Wykonanie przewodnika chirurgicznego

  1. Zaprojektuj przewodnik chirurgiczny.
    1. Zaprojektuj przewodnik chirurgiczny podparty zębami za pomocą oprogramowania CAD.
      1. Włącz ramiona mocujące i wlewy przewodowe wyrównane z planowanym kątem wstawiania.
      2. Weryfikuj pasywne osadzenie i odpowiednie wsparcie ze strony wybranych zębów podtrzymujących.
      3. Zaprojektuj wlewy przewodowe tak, aby pasowały do średnicy narzędzia wstawiającego 2,0 mm.
      4. Definiuj wymiary przewodnika, lokalizacje zębów podtrzymujących, grubość przewodnika i okna inspekcyjne w oprogramowaniu, aby zapewnić stabilność i wizualizacje w jamie ustnej (Rysunek 1E).
  2. Wyprodukuj przewodnik chirurgiczny.
    1. Frezuj przewodnik chirurgiczny w gabinecie stomatologicznym z przezroczystego, biokompatybilnego bloku żywicy za pomocą urządzenia frezującego. Stosuj się do parametrów frezowania producenta i ukończ obróbkę wtórną zgodnie z instrukcjami dotyczącymi żywicy, w tym czyszczenie i polimeryzację świetlną, jeśli to wymagane (Rysunek 1E).

4. Wykonywanie wykonywanego pod przewodnictwem umieszczania miniśrub

  1. Przygotuj miejsce operacyjne.
    1. Nalecij pacjentowi płukanie 0,2% roztworem chlorheksydyny przez 60 s, aby uzyskać an

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

W sumie 12 miniscrewów ortodontycznych zostało pomyślnie umieszczonych u 6 pacjentów w zakresach międzykorzeniowych w części policzkowej lub podniebiennej tylnej szczęki za pomocą cyfrowo wykonanej chirurgicznej przewodniczącej przewodniczącej. Wszystkie przewodniczące chirurgiczne wykazały stabilne umiejscowienie w jamie ustnej podczas zabiegu, a nie zaobserwowano żadnych złamań przewodniczących ani powikłań intraoperacyjnych. Reprezentatywne zdjęcia kliniczne pokazujące pozycjonowanie przewodniczącej i umieszczenie min...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Implanty miniscrewowe ortodontyczne zyskały szerokie kliniczne zaakceptowanie ze względu na ich minimalną inwazyjność, łatwość wstawiania i skuteczność jako tymczasowe urządzenia zakotwiczeniowe. Niemniej jednak, dokładne umieszczenie pozostaje technicznie trudne, szczególnie w obszarach interradykalnych, gdzie ograniczona dostępność kości i bliska odległość od sąsiednich korzeni zwiększają ryzyko uszkodzenia korzeni i niestabilności miniscrewów7. Poprzednie badania wykazały, że komputerowo-kierow...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badania były wspierane przez Specjalny Fundusz dla Konkursu na Innowacje i Transformację Szpitala Beijing Tiantan, dzięki specjalnemu wsparciu finansowemu (TYZH202606) oraz Program Sponsorowania Młodych Elitarnych Naukowców przez Stowarzyszenie Naukowe i Techniczne Pekinu (BAST) (BYESS2024347).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
CEREC Guide Bloc maxiDentsply SironaREF 6447093Blok żywicy stosowany do wykonania przewodnika chirurgicznego
CEREC OmnicamDentsply SironaREF 6390327Skaner doustny 
CEREC SW 4.4Dentsply SironaREF 6731637Oprogramowanie używane do projektowania miniscrew chirurgicznego przewodnika
GALILEOS Implant software v 1.9Dentsply SironaREF 6369503Oprogramowanie używane do nakładania cyfrowych modeli stomatologicznych i danych CBCT
GuideMia V5.0GuideMia Inc.https://ai.guidemia.com/downloads/Oprogramowanie używane do oceny dokładności umieszczenia implantu
Implant motorW&H SI-923REF 00900100Maszyna używana do umieszczenia miniscrew
MiniscrewOrmcoREF 601-0021Urządzenie do ankierowania ortodontycznego
Orthophos XG 3DDentsply SironaREF 6303452Maszyna CBCT

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ceratti, C., Serafin, M., Del Fabbro, M., Caprioglio, A. Effectiveness of miniscrew-supported maxillary molar distalization according to temporary anchorage device features and appliance design: systematic review and meta-analysis. Angle Orthod. 94 (1), 107-121 (2024).
  2. Zhang, X., Su, Y., Wu, R., Wang, H., Wang, Z. Accuracy of orthodontic miniscrew implantation assisted by dynamic navigation technology combined with cone beam computed tomography. Cureus. 17 (3), e80882(2025).
  3. Truong, V. M., Kim, S., Kim, J., Lee, J. W., Park, Y. S. Revisiting the complications of orthodontic miniscrew. Biomed Res Int. , 8720412(2022).
  4. Sharma, K., Sangwan, A. K. S. Micro-implant placement. Ann Med Health Sci Res. 4 (Suppl 3), S326-S328 (2014).
  5. Estelita, S., Janson, G., Chiqueto, K., Janson, M., de Freitas, M. R. Predictable drill-free screw positioning with a graduated 3-dimensional radiographic-surgical guide: a preliminary report. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 136 (5), 722-735 (2009).
  6. Cassetta, M., Altieri, F., Di Giorgio, R., Barbato, E. Palatal orthodontic miniscrew insertion using a CAD-CAM surgical guide: description of a technique. Int J Oral Maxillofac Surg. 47 (9), 1195-1198 (2018).
  7. Lim, G., Kim, K. D., Park, W., Jung, B. Y., Pang, N. S. Endodontic and surgical treatment of root damage caused by orthodontic miniscrew placement. J Endod. 39 (8), 1073-1077 (2013).
  8. Guarnieri, R., et al. Can computer-guided surgery help orthodontics in miniscrew insertion and corticotomies? A narrative review. Front Oral Health. 4, 1196813(2023).
  9. Ikenaka, R., et al. Accuracy of orthodontic anchor screw placement using a 3D-printed surgical guide. Cureus. 16 (8), e67431(2024).
  10. Dipalma, G., et al. Accuracy of the surgical template used in the placement of implants and orthodontic miniscrews. BMC Oral Health. 25 (1), 999(2025).
  11. Hoffmann, L., et al. Accuracy of guided insertion of orthodontic temporary anchorage devices comparing two different 3D printed surgical guide designs: a randomized controlled trial. Sci Rep. 15 (1), 31749(2025).
  12. Sakamaki, T., et al. Thread shape, cortical bone thickness, and magnitude and distribution of stress caused by the loading of orthodontic miniscrews: finite element analysis. Sci Rep. 12 (1), 12367(2022).
  13. Kim, G. T., et al. Primary stability of orthodontic titanium miniscrews due to cortical bone density and re-insertion. Materials (Basel). 13 (19), 4433(2020).
  14. Papadopoulos, M. A., Papageorgiou, S. N., Zogakis, I. P. Clinical effectiveness of orthodontic miniscrew implants: a meta-analysis. J Dent Res. 90 (8), 969-976 (2011).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Orthodontic MiniscrewsChairside CAD CAMDigital Surgical GuideCBCT ImagingDental CAD SoftwareCAM ManufacturingInterradicular RegionAngular Deviation
Film wkrótce dostępny

Powiązane artykuły