Методическая статья

Установка ортодонтического минивинта в межрадикулярных областях с помощью цифрового хирургического руководства CAD-CAM у кресла

DOI:

10.3791/71122

⸱

12 июня 2026 г.

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

В этой статье

Краткое содержание

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

Цель этого протокола — представить цифровой рабочий процесс у кресла, который интегрирует технологии CBCT и CEREC CAD/CAM для проектирования и изготовления биосовместимых хирургических руководств в офисе для установки ортодонтических минивинтов, повышая точность при одновременном устранении внешнего программного обеспечения и лабораторных процедур.

Аннотация

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

Цель данного исследования — внедрить новую цифровую технику у кресла для создания хирургических руководств для помощи в установке ортодонтических минивинтов. В этом клиническом валидационном исследовании шести пациентам было установлено 12 ортодонтических минивинтов с использованием системы экономической реставрации эстетической керамики (CEREC) у кресла в сочетании с конусно-лучевой компьютерной томографией (CBCT). Трёхмерное изображение было получено путём интеграции CBCT-сканов с цифровыми стоматологическими моделями, полученными через цифровую систему у кресла. Оптимальный угол и положение вставки для ортодонтических минивинтов были спланированы с использованием этого изображения. Затем хирургическая направляющая была разработана в программном обеспечении автоматизированного проектирования (CAD) и изготовлена с использованием системы автоматизированного производства (CAM). Предоперационные и послеоперационные ККТ, полученные у пациентов, были наложены для сравнения углового отклонения, отклонения входной точки и конечной точки между запланированным и фактическим положением минивинта. Средние отклонения входа и конца составляли соответственно 2,4 ± 0,7 мм (диапазон: 1,2–3,4 мм) и 2,4 ± 0,6 мм (дальность: 1,3–3,4 мм). Среднее угловое отклонение составляло 3,8° ± 2,3° (диапазон: 0,4°–7,2°). За 6-месячный период наблюдения отказов минивинта не наблюдалось. В этом исследовании успешно разработан метод хирургического направляющего на основе CAD/CAM на основе CAD/CAM, и его точность и стабильность были предварительно подтверждены у пациентов.

Введение

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

Ортодонтические минивинты приобрели широкую популярность благодаря своей простоте, быстрой установке, минимальной инвазивности и экономическойэффективности 1,2,3. Несмотря на эти преимущества, клинический успех часто ограничен анатомическими ограничениями, вариабельностью навыков оператора и отсутствием стандартизированных вспомогательных инструментов. Одной из самых серьёзных задач остаётся точное положение минивинтов, так как неправильное размещение может привести к повреждению корней или нарушению целостностикостей 3.

Хирургические направляющие широко признаны эффективными инструментами для повышения точности размещения и минимизации осложнений 4,5. Большинство доступных сейчас управляемых систем опираются на стороннее планирование, процедуры лабораторного изготовления или сотрудничество со специализированными техниками, что увеличивает затраты на обработку, продлевает сроки выполнения и ограничивает немедленную внедрение укресла 6. Кроме того, многие рабочие процессы включают несколько этапов преобразования данных и программных платформ, что увеличивает риск ошибок регистрации и снижает процедурную эффективность.

Для устранения этих ограничений в этом исследовании введён упрощённый цифровой рабочий процесс у кресла, который интегрирует конусно-лучевую компьютерную томографию (CBCT) с системой автоматизированного проектирования/автоматизированного производства (CAD/CAM) для проектирования и изготовления хирургических направляющих. В отличие от традиционных рабочих процессов, требующих внешней лабораторной поддержки, предлагаемый метод позволяет полностью осуществлять виртуальное планирование в офисе, проектирование руководства и производство в рамках единой интегрированной платформы. Такой подход снижает зависимость от специализированного персонала и облегчает изготовление руководства за один визит, тем самым повышая клиническую эффективность и доступность.

Помимо упрощения рабочих процессов, данный метод предлагает несколько дополнительных преимуществ. Во-первых, прямая интеграция данных CBCT с интраоральными цифровыми сканерами позволяет точно визуализировать корни зубов, морфологию альвеолярных костей и межрадикулярные пространства, повышая безопасность установки минивинта и снижая риск повреждения корня. Во-вторых, использование направляющей с зубной опорой, изготовленной из прозрачной биосовместимой смолы, повышает внутреннюю стабильность рта, одновременно позволяя напрямую визуально проверять расположение направляющих во время операции. В-третьих, цифрово стандартизированная траектория вставки может снизить изменчивость, зависящую от оператора, и повысить воспроизводимость, особенно в анатомически узких межрадикулярных областях. Наконец, полностью цифровой рабочий процесс минимизирует ручные этапы изготовления и может повысить согласованность и предсказуемость производства направляющих.

Целью данного исследования было представление цифрового рабочего процесса у кресла для установки ортодонтических минивинтов и оценка точности установки, предоставив предварительные доказательства его клинической осуществимости, воспроизводимости и потенциальных преимуществ по сравнению с традиционными методами управления.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

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

Это исследование было одобрено Институциональным обзорным советом больницы Тяньтань в Пекине, Столичный медицинский университет (KY2022-041-01) и проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией и институциональными руководящими принципами по человеческим исследованиям. Письменное информированное согласие получалось от всех пациентов до участия и начала клинических процедур. Шесть пациентов, проходивших лечение с апреля 2022 по июнь 2023 года в отделении ортодонтии больницы Пекин Тяньтан, прошли установку ортодонтических минивинтов.

1. Получение цифровых данных о целевом районе

  1. Получите внутриоральные цифровые модели.
    1. Проведите интраоральное сканирование с помощью интрарального сканера, чтобы получить полные цифровые модели зубов верхней челюсти. Обеспечьте полное покрытие дугой и точный захват межрадикулярных областей.
  2. Получите изображения CBCT.
    1. Сделайте КБКТ челюстно-лицевой области с помощью КБКТ.
      1. Используйте размер вокселя 0,16 мм.
      2. Используйте поле зрения 8 см × 8 см, достаточно, чтобы включить верхнюю челюсть и окружающую альвеолярную кость.
      3. Устанавливайте параметры визуализации в соответствии с рекомендациями производителя для планирования ортодонтических имплантов.
      4. Убедитесь, что альвеолярная кость и прилегающие корни зуба чётко визуализируют (рисунок 1A).

2. Виртуальное планирование установки минивинта

  1. Зарегистрируйте данные CBCT и интраорального сканирования.
    1. Импортируйте цифровые стоматологические модели и данные CBCT в программное обеспечение для планирования имплантатов.
      1. Сгенерируйте панорамную реконструкцию из набора данных CBCT внутри программного обеспечения.
      2. Проведите первичную регистрацию, вручную выбрав три соответствующих зуба как на цифровой стоматологической модели, так и на панорамном виде CBCT (рисунок 1B).
      3. Разместите выбранные зубы рядом с запланированной областью вставки минивинта и включите чётко выраженные анатомические зубные структуры, такие как кончики и гребни моляров или премоляров.
      4. После выбора опорных зубов убедитесь, что программа автоматически завершает наложение набора данных и выравнивание поверхности.
      5. Проверьте точность регистрации в осевых, корональных и сагиттальных видах перед виртуальным минивинтовым планированием (рисунок 1C).
      6. Повторите процесс регистрации, если выявлены заметные несоответствия или несоответствия в выравнивании.
  2. Планируйте минивинтовые позиции виртуально.
    1. Определите места вставки минивинта в соответствии с анатомической взаимосвязью между морфологией альвеолярной кости и соседними корнями зубов.
      1. Расположите каждый минивинт так, чтобы максимально захватывать кортикальную кость и избегать близости корня.
      2. Планируйте установку минивинта на 5–7 мм апикально от альвеолярного гребня.
      3. Установить угол установки на уровне 30°–40° относительно длинной оси соседних зубов в соответствии с установленными клиническими рекомендациями (рисунок 1D).

3. Изготовление хирургического руководства

  1. Разработайте хирургическое руководство.
    1. Разработайте хирургическое руководство с поддержкой зубов с помощью программного обеспечения CAD.
      1. Включите удерживающие рычаги и направляющие рукава, выровненные с планируемым углом вставки.
      2. Проверьте пассивное сидение и достаточную поддержку выбранных зубов абатментов.
      3. Спроектировать направляющие втулки так, чтобы они соответствовали диаметру инструмента для вставки 2,0 мм.
      4. Определите размеры направляющих, расположение опорных зубов, толщину направляющих и оконные окна в программном обеспечении для обеспечения внутренней стабильности и визуализации (рисунок 1E).
  2. Изготовьте хирургическое руководство.
    1. Обработайте хирургическое направляющее кресло боковой части из прозрачного биосовместимого смоляного блока с помощью офисного фрезерного блока. Следуйте параметрам фрезера производителя и выполняйте послеобработку согласно инструкциям по смоле, включая очистку и лёгкую полимеризацию при необходимости (рисунок 1E).

4. Выполнение установки управляемых минивинтов

  1. Подготовьте место операции.
    1. Инструктировать пациента промывать раствор хлоргексидина 0,2% в течение 60 секунд для достижения перорального антисептиса перед операцией.
  2. Введите местную анестезию.
    1. Введите 2% лидокаина с 1:100 000 эпинефрина и подтвердите адекватную анестезию перед установкой минивинта.
  3. Поставьте хирургический направляющий.
    1. Посадите хирургическую направляющую внутри рта и проверьте полную посадку и устойчивость.
      1. Проверьте адаптацию через окна инспекции.
      2. Убедитесь, что между направляющей и опорной поверхностью зуба нет видимого зазора более примерно 0,5 мм (рисунок 2A).
      3. Примените мягкое двустороннее давление пальцем, чтобы убедиться в отсутствии раскачиваний или смещения перед установкой минивинта.
      4. Если обнаружена неполная посадка или нестабильность, снимите направляющую и проверьте на наличие неточностей сканирования, дефектов изготовления или окклюзионных помех перед продолжением.
  4. Вставьте ортодонтические минивинты.
    1. Вставьте самосверляющие минивинты с помощью имплантатного мотора.
      1. Используйте минивинты диаметром 1,4 мм и длиной 8,0 мм.
      2. Сохраняйте заранее запланированную траекторию входа и угол при размещении.
      3. Введение осуществляется при скорости вращения примерно 20–35 об/мин при непрерывном солевом орошении.
      4. Сохраняйте крутящий момент вводки в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы минимизировать чрезмерное напряжение на кортикальную кость (рисунок 2B,C).

5. Оценка положения минивинта после операции

  1. Сделайте послеоперационные снимки CBCT.
    1. Получите послеоперационные CBCT-сканирования с использованием тех же параметров визуализации, размера вокселя и поля зрения, что и при предоперационном сканировании, чтобы обеспечить стандартизацию и сопоставимость.
  2. Накладывайте дооперационные и послеоперационные наборы данных.
    1. Импортируйте послеоперационные данные CBCT в программное обеспечение для анализа. Накладывайте данные предварительного планирования с послеоперационными изображениями с использованием идентичных эталонных ориентиров.
  3. Измеряйте отклонения от размещения.
    1. Измеряйте угловое отклонение, отклонение входа и отклонение концевой точки между запланированным и фактическим положением минивинта с помощью встроенных инструментов анализа (рисунок 2D).
      1. Определим отклонение в точке входа как трёхмерное (3D) линейное расстояние между корональными центрами запланированных и установленных минивинтов.
      2. Определите отклонение концевой точки как трёхмерное линейное расстояние между апикальными центрами запланированных и установленных минивинтов.
      3. Определите угловое отклонение как трёхмерный угол, образованный между продольной осью запланированных и установленных минивинтов.
      4. Фиксируйте линейные отклонения в миллиметрах и угловые отклонения в градусах.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Схематическая схема, обобщающая весь цифровой рабочий процесс от внутреннего сканирования до оценки точности после операции, представлена на рисунке 3.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

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

Всего 12 ортодонтических минивинтов были успешно установлены 6 пациентам в щечной или палатальной межрадикулярной области задней верхней челюсти с помощью цифровой хирургической направляющей у стула. Все хирургические направляющие демонстрировали стабильное внутриротовое сидение во время процедуры, и переломов направляющих или интраоперационных осложнений не наблюдалось. Репрезентативные клинические изображения позиционирования направляющих и наведения минивинта показаны на рисунке 2A

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

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

Ортодонтические минивинтовые импланты получили широкое клиническое признание благодаря своей минимальной инвазивности, простоте установки и эффективности в качестве временных крепления. Тем не менее, точное расположение остаётся технически сложным, особенно в межрадикулярных областях, где ограниченная доступность костей и близость к соседним корням увеличивают риск повреждения корней и нестабильностиминивинта 7. Предыдущие исследования показали, что компьютерные х...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

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

Авторы не заявляют о конфликтах интересов.

Благодарности

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

Это исследование было поддержано Специальным фондом, Конкурсом инноваций и трансформации больницы Тяньтань в Пекине (TYZH202606) и программой спонсорства молодых элитных учёных, организованной Пекинской ассоциацией науки и технологий (BAST) (BYESS2024347).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
CEREC Guide Bloc maxiDentsply SironaREF 6447093Резиновый блок, используемый для изготовления хирургического направляющего аппарата
CEREC OmnicamDentsply SironaREF 6390327Интраоральный сканер
CEREC SW 4.4Dentsply SironaREF 6731637Программное обеспечение, используемое для проектирования хирургического направляющего аппарата для мини-винтов
GALILEOS Implant software v 1.9Dentsply SironaREF 6369503Программное обеспечение, используемое для наложения цифровых зубных моделей и данных КБКТ
GuideMia V5.0GuideMia Inc.https://ai.guidemia.com/downloads/Программное обеспечение, используемое для определения точности установки имплантата
Имплантатный моторW&H SI-923REF 00900100Машина, используемая для установки мини-винта
Мини-винтOrmcoREF 601-0021Ортодонтическое устройство для закрепления
Orthophos XG 3DDentsply SironaREF 6303452КБКТ-аппарат

Ссылки

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

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

side CAD CAMCADCAM
Видео скоро будет доступно

Похожие статьи