魏洪波 周铭浩 姜慧娟 赵利灵 李德华

上前牙区由于其特殊的位置以及解剖结构，为了达到种植修复时与患者口腔颌面部结构的的美观协调，对种植体的位置与轴向精度提出严格要求。种植体的精准植入是前牙区种植修复获得良好美学效果的关键之一。而上前牙缺失后菲薄的唇侧骨板会发生生理性吸收，容易形成明显的唇侧凹陷造成骨宽度不足，在种植体植入时容易发生唇腭向位置偏差，最终影响修复的美学效果[1-2]。数字化技术的应用为提升上前牙种植精度提供了帮助。使用这些数字化设备和工具，种植医生可以精准地将种植体植入患者口内，缩短治疗时间，并提升患者治疗舒适度。

数字化种植导板是临床使用多年的一种提升种植精度的方法，其根据术前计算机辅助设计方案中种植体的位置，生成手术导板数据，再通过计算机辅助方法进行加工制作，获得手术导板；
通过导板中的金属引导管引导钻孔，从而引导种植体精确植入。虽然种植导板技术在临床上广泛应用，且相比于自由手种植，种植体植入精度明显提高[3]，但种植导板技术也有一些局限和不足，如对患者开口度要求高、术中方案无法修改、影响手术视野、干扰术者对解剖结构的判断等。

动态种植导航技术以医学影像数据为基础，通过设计软件建立虚拟手术环境，术前制定手术计划；
术中通过注册操作，统一图像数据与患者的实际体位、空间中手术器械的实时位置；
借助光学定位仪跟踪，实时采集并显示手术路径，从而实现对手术全过程的实时导航。与种植导板技术相比，种植导航技术具有较多的技术优势[4-5]：
(1)术前CT拍摄、方案设计可于手术前数小时内完成；

(2)术中可以实时观察种植体与规划位置的三维偏差，对植入位置、深度、角度进行实时调整，从而提高植体精度；

(3)允许术中对手术计划进行调整。

本文介绍了种植导航技术的特点与优势，通过一例缺牙间隙、骨宽度小的病例来展示导航技术在上前牙美学区单牙缺失患者中的应用，并对6例使用种植导航技术进行上前牙单牙种植手术患者的植入精度进行统计分析，以期对种植导航技术在前牙美学区的应用提供借鉴。

动态种植导航技术数字化集成度、操作智能化程度较高，有着先进的主动式动态红外光图像示踪技术和简化配准装置，可以在克服种植导板一些缺陷的基础上，保证实时导航和植入精度。其通过图像显示与手术路径引导延伸了医生有限的视觉范围，可有效缩短手术时间，提高手术精度，从而减少并发症地发生，帮助医生高质量地完成手术[6]。

1.1 种植导航技术具有较高的植入精度

种植导板技术植入的精确度受到手术导板的设计和生产过程的影响。手术导板设计不当或制作过程出现了任何精准度的偏差就有可能导致最终种植的误差[7]。与导板相比，动态种植导航可以根据患者术前的CBCT等影像数据及缺牙区理想修复体的形态、位置，预先设计好种植体植入的三维位置，术中在将影像数据和手术床上患者解剖结构准确对应，手术时跟踪种植手机机头和种植体，并将其位置在影像上以虚拟的形式实时更新显示，电脑不断提示钻头与种植体位置的匹配关系，方向与位置出现差错时报警提醒医生，最终引导种植体植入到术前设计的三维位置上[8]。

应用该技术可清晰直观地看见钻头攻入骨内的三维过程，有效的规避重要的解剖结构，不仅减少了术中并发症的发生，也能将种植体植入更理想更精确的位置[9-11]。同时，导航技术不需要制作导板，避免了制作过程带来的误差。一项临床对照实验结果显示在60例患者中，静态导板种植体平台和根尖的平均偏差分别为(0.97±0.44) mm、 (1.28±0.46) mm，动态导航为(1.05±0.44) mm、 (1.29±0.50) mm，静态导板、动态导航组倾斜角偏差分别为(2.84±1.71)°、 (3.06±1.37)°，结果表明两者精度接近，均能满足临床对种植体植入的精度要求[12]。赵娅琴等人进行的随机对照实验结果显示动态导航组种植体尖部、深度和角度的偏差均小于静态导板组的偏差[13]。因此，种植导航技术与导板的精度误差优劣比较尚无定论，但种植导航技术能具有较高的植入精度得到众多研究的证实。

1.2 种植导航技术流程相对简单

导航技术术前仅需扫描一次CBCT，可以实现在获取患者CT影像和完成术前计划后即可利用动态导航引导进行手术，这样患者可以在数小时内完成术前诊断和手术设计，克服了种植手术导板制作加工运输时间长的问题。

1.3 种植导航手术方案调整灵活

当术中发现患者情况与术前估计不一致、术前的设计需要进行修正时，导航系统可以随时对手术方案进行更改，即可实时根据修改后的计划进行手术引导；
而静态导板一旦术中需要更改种植计划或着存在较大误差等情况，导板将无法使用必须重新设计制作。

上前牙美学区种植是种植手术中难度较高的手术，对种植体的植入精度提出了很高的要求。动态种植导航技术可以让术者在术中实时监控植体植入的位置、角度、深度，并调整至术前规划位置，最终精准植入种植体。下面将以一例上前牙缺牙间隙、骨宽度较小的病例对种植动态导航技术的应用流程作具体阐述。

2.1 患者基本情况与影像学检查

患者女性， 35 岁， 12牙缺失十余年，缺牙间隙约4.5 mm，缺牙区邻牙颈部近远中骨的距离约5.5 mm；
骨宽度约4.6 mm，倒凹处骨宽度约3.5 mm(图 1)。患者口腔卫生良好，咬合正常。

图 1 患者术前口内像与CBCT影像

对于这样一位缺牙间隙较小、骨宽度不足的患者，精准的植入非常重要，一方面为了满足后期修复的需要，另外一方面如果植入角度出现偏差会有损伤邻牙、种植体穿出等风险；
同时我们还需要充分利用已有骨质，保证种植的初期稳定性，并尽量减少植骨。因此我们需要设计一个安全的植入方案，并且减少影响种植精准性的因素。

首先，我们选择患者合适的带有高密度标记点的配准装置，使用硅橡胶固定于患者口内，拍摄CBCT图像，获得患者的影像学数据。

2.2 术前手术方案设计

将拍摄的CBCT数据导入术前手术设计软件，使用设计软件进行以修复为导向的种植手术方案设计。在设计软件中我们虚拟出合适的修复体，调整出合适的大小和位置，然后根据修复体的位置规划最佳的植体植入的路径、角度、位置(图 2)，并选择种植体尺寸(3.3 mm×12 mm锥柱状种植体)，同时规划安全距离并充分利用现有骨质。

图 2 使用导航系统软件进行术前方案设计

2.3 标定及配准

连接与导航设备相匹配的种植机头及参考板连接线，将动态导航仪的红外接收器置于患者前上方。根据软件引导标定参考板，调整参考板和红外接收器的位置，并用流动自凝树脂将其固定与术区同颌对侧健康牙上，使种植机头、参考板、红外接收器三者形成无阻挡的直线通路(图 3)。

图 3 术前标定及配准

将配准装置安装回患者口内，通过其表面的高密度标记点进行患者口腔与CBCT图像的快速配准，配准完成后患者口内实时位置即可与系统中的三维图像结合，术者可通过显示器观察到种植钻头在口内的实时位置变化。手术前可将钻头放置于邻牙特殊解剖位置观察导航显示与口内实际情况是否一致，一旦发现误差可及时进行调整。

2.4 手术过程

导航设备配准、标定完毕后，切开翻瓣，在软件中进入实时导航模式，在动态导航引导下按照术前设计方案实施种植体植入手术(图 4～5)。

图 4 种植手术过程

图 5 种植导航系统在术中的引导界面

种植体植入后可见与术前设计符合，倒凹处剩余骨菲薄，进行引导骨组织再生术，唇侧植骨，覆盖双层胶原膜，减张缝合，压迫止血。

2.5 术后评价

拍摄CBCT，将影像数据导入种植动态导航精度验证软件，计算植体植入位置与术前方案位置的偏差，结果显示：
种植体植入点、末端点和角度偏差分别是0.610 mm、 0.912 mm、 3.405°，末端点深度误差为0.063 mm，该例患者种植体位置偏差数值均小于种植安全范围，角度偏差满足前牙区种植美学修复要求。术中实际观察与影像学显示，跟术前设计一样，种植体唇舌侧均有牙槽骨存在，初期稳定性良好，在保证理想植入位置的同时充分利用了已有的牙槽骨(图 6)。

图 6 患者术后CBCT影像

本课题组对近期6 例上前牙(3-3)单牙缺失患者用同样方法进行动态导航引导下的种植手术，并分别生成精度验证报告。

结果显示：
这6 例患者植入点偏差值为(0.872±0.22) mm(0.652～1.092 mm)；
末端点的偏差值为(0.929±0.384) mm(0.545～1.313 mm); 末端点深度误差为(0.192±0.329) mm(-0.137～0.521 mm)；
角度偏差值为(3.361°±1.149°)(2.212°～4.51°)(表 1)。

本课题组使用的动态导航系统采用的是主动式红外光学实时追踪定位原理，实时导航延迟少，在动态导航引导下的植入点误差平均值为0.827 mm，植入角度误差平均值为3.361°，种植体植入位置较为理想，并避免了破坏重要解剖结构等并发症的发生。但由于本次研究设计病例数较少，尚不能得出动态导航在精确度上优于导板的确定性结论。Block等[14]认为使用动态导航技术能够显著提高种植体植入角度的精准度，他对涉及714 颗种植体的478 名患者的前瞻性数据进行评估，结果显示全程动态导航的平均角度偏差为2.97°± 2.09°，半程动态导航的平均角度误差为3.43°±2.33°，自由手种植为6.50 ± 4.21°，因此在需要更精准种植体角度控制的手术中，动态导航技术具有优势。

动态实时导航的误差主要来源于影像数据的获取与三维重建、导航系统软件及设备、定位配准过程以及与手术医师相关的误差[5,15]。其中最重要的因素是定位配准过程，为减少该过程带来的误差，术前要进行牙尖比对，发现误差应及时调整，确保口内位置与三维图像精确匹配再实施手术。术中务必确保将种植机头、参考板、红外接收器调节到合适位置及角度，形成无阻挡直线通路，同时要保证参考板位置稳定无偏移[15]。

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