牙種植影像學技術發展及數字化牙種植導航精準性的研究目錄TOC\o"1-2"\h\u15734中文摘要 821857前言 818728材料與方法 959361.1臨床資料 9238571.2納入標準 9139081.3排除標準 10141151.4方法 1099801.4.1CBCT組種植方法 10316991.4.2數字化導航組種植方法 10242191.5觀察指標 10263791.6統計學方法 1132082結果 1196992.1兩組牙區種植導航精準性比較 1125942討論 1126613.1牙種植影像學技術的發展 12271193.1.1早期牙種植定位方式 1266693.1.2牙種植影像技術的發展 122553.2數字化牙種植導航精準性的研究 1318286參考文獻： 1427042綜述 16綜述29092參考文獻 19中文摘要目的：研究牙種植影像學技術發展及數字化牙種植導航的精確性。方法：選取近年來在本地某院接受牙種植的70例牙列缺失患者作為研究對象，根據其在牙種植時所應用的影像學技術將其分為CBCT組和數字化導航組，每組35例,CBCT組單純以CBCT為引導進行牙種植，數字化導航組在CBCT基礎上以數字化導航系統為引導進行牙種植，比較兩組種植體頸部、根端、深度、和軸向角度的偏差距離。結果：數字化導航組頸部距離偏差、根端距離偏差、深度偏差、軸向角度偏差明顯低于CBCT組，差異顯著（P＜0.05）。結論：目前牙種植影像學技術的發展經過X射線、CBCT、數字化牙種植導航等，其中數字化牙種植導航對于牙種植的精準定位有較高價值。關鍵詞：牙種植；影像學；導航精準性前言傳統的口腔種植術前對軟硬組織的評估及種植設計僅參照外科醫生的既往閱歷，通過等待來模擬患者面部和缺失區域的圖像，使得醫師們知道種植床的長度、寬度、長度和牙周組織，再依據主觀觸診等手段知曉牙槽嵴寬度、倒凹情況及粘膜情況，使得醫師可以更加了解缺牙區域骨性結構及覆蓋于其上的軟組織結構，再將測量到的相關數據轉移至石膏模型，獲得種植區軟硬組織的外形圖，畫出手術區精確的外形略圖，再為義齒植入點及植入方向進行設計[1-2]。但此種方法容易受醫師經驗限制，石膏模型數據往往與實際手術操作時差異較大，患者預后多不良，因而其存在不可避免的局限性。計算機技術的不斷發展使得數字化牙種植導航技術逐漸在臨床普及，有關其導航精確性的研究也成為熱點話題[3]。臨床醫師在對牙列缺失患者進行義齒種植時根據數字化導航技術所顯示的種植區定位，制定合適的種植方案，從而提高義齒種植的準確性及成功率[4]。目前臨床主要通過錐形束CT（CBCT）及最近興起的數字化牙種植導航都是廣泛應用于牙列缺損患者種植的重要影像學方式，但對于其優劣的臨床實踐較少，因此需要進行相關研究證實。材料與方法1.1臨床資料選取近年來在本地某院接受牙種植的70例牙列缺失患者作為研究對象，根據其在牙種植時所應用的影像學技術將其分為CBCT組和數字化導航組，每組35例,其中CBCT組包括男性17例，女18例，年齡40～70歲，平均（58.34±3.25）歲，共植入45顆種植體；數字化導航組包括男性20例，女15例，年齡44～68歲，平均（59.07±3.37）歲，共植入43顆種植體；比較兩組人口學信息數據均未出現統計學差異（P＞0.05）。均衡性良好，且本研究在開展前已上報給倫理委員會經過同意后方收集相關病例。1.2納入標準（1）所有患者因牙列缺損而采取牙區種植修復手術[5]；（2）40～70歲；（3）患者及家屬知情并簽字同意參與研究。1.3排除標準（1）心、肝、腎功能存在明顯障礙；（2）失牙區軟硬組織炎癥、夜磨牙或牙周炎癥未得到明顯控制患者；（3）存在偏咀嚼習慣或口腔衛生狀況較差；（4）顳下頜關節疾病、口腔副功能或修復后出現生物學并發癥。1.4方法1.4.1CBCT組種植方法所有患者均行術前常規檢查，通過術前錐形束計算機斷層掃描（CBCT）對患者失牙區骨質骨量、鄰牙周牙體健康狀況進行確認，并提前確定植入部位和方向、肢體類型與型號等，待患者進入手術室后采用常規消毒、鋪巾、植入植體、縫合粘骨膜等操作，將種植體安置于缺損處后嚴密縫合創口，術后常規護理。1.4.2數字化導航組種植方法術前基于CBCT圖像資料采用6DDEN-TAL牙種植設計軟件只做系統以內插算法、圖像分割、去噪聲濾波、提高信噪比等預處理圖像，通過多層面、三位溶劑、曲面等進行三維重建，并從多角度觀察分析牙體間的解剖關系。通過硅橡膠制取印模采用3DCaMgaic光學三維掃描系統對石膏牙合模型進行測量，并關注其中彎曲、變形的光柵條紋經三維數據處理去噪、去冗雜后形成三角網格模型，根據已涉及的種植導航模板選擇相應型號的專用即刻修復基臺，完成修復體只做，拔除患牙并逐級植入種植體，嚴密縫合創口并于術后常規護理。1.5觀察指標術后CBCT數據生成三維重建影像，將實際種植后的中體體位置和制作導板虛擬實際時的種植體位置進行重疊匹配，配準后分別截取種植體最大軸切面的矢狀面和冠狀面層面，選擇種植體中軸線上頸部及根端兩點測量種植體頸部、根端、深度、和軸向角度的偏差距離，均由從事醫學影像工作10年以上的醫師獨立完成數據的測量比對。1.6統計學方法應用SPSS22.0統計軟件處理數據，計數資料用百分比（%）表示，采用x2檢驗，計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，多組比較采用齊性方差檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。結果2.1兩組牙區種植導航精準性比較數字化導航組頸部距離偏差、根端距離偏差、深度偏差、軸向角度偏差明顯低于CBCT組，差異顯著（P＜0.05）。見表1。表1兩組牙區種植導航精準性比較（±s）組別種植顆數頸部距離偏差（mm）根端距離偏差（mm）深度偏差（mm）軸向角度偏差（°）CBCT組451.08±0.351.15±0.200.79±0.151.59±0.31數字化導航組430.71±0.150.85±0.180.62±0.111.41±0.35t6.3937.3856.0402.557P0.0000.0000.0000.012討論3.1牙種植影像學技術的發展當義齒原料的生物化學模擬在發展時，其表面技術也在不停更新換代，使得義齒手術移植技藝逐步完善，義齒上部結構修復能力實時改進導致大部分的義齒移入手術能夠被完成，但不恰當的口腔種植治療也會增加手術并發癥及失敗率[6]。3.1.1早期牙種植定位方式最開始醫生在進行牙種植定位時通過望診對患者面部外形、缺牙區擬種植床長寬高及牙周組織情況進行了解，再通過手指觸診等方式了解牙槽嵴寬度、倒凹情況及粘膜情況，使得主治醫師可以更加了解缺牙區域骨性結構及覆蓋于其上的軟組織結構，再將測量到的相關數據轉移至石膏模型，獲得種植區軟硬組織的外形圖，畫出手術區精確的外形略圖，再來為義齒植入點及植入方向進行設計，但此種方法容易受醫師經驗限制，石膏模型數據往往與實際手術操作時差異較大，很難對患者預后效果進行保證[7]。3.1.2牙種植影像技術的發展X射線的發現為醫學圖像發展奠定了基礎，相較望診和觸診而言X線平片，能顯示二維層面的平面圖像，其準確性更高。口腔種植醫生可在二維圖像的基礎上來大致推測種植區域立體解剖關系，即通過二維圖像來進行三維判斷，因而其準確性容易受到患者頜骨解剖方位、圖像清晰質量等多種因素影響，可能導致臨床誤判，也不能很好的作為術前評估依據[8]。CT掃描在口腔種植的引入使得三維重建圖像逐漸成為受到關注的內容，不僅能保證醫師在術前對骨量情況進行明確直觀的了解，還能對骨量的計劃精確到毫米，在對上頜竇底和鼻底的三維形態進行觀察的同時還能精確定位下齒槽神經管位置，在較大程度上避免了因手術過程才發現異常而被迫中止事件的發生率。章福保[12]等的研究認為種植軸位置、角度仍然依賴于牙科醫生針對醫學圖像顯示的擬種植牙床進行定性選取，而三維圖像數據重建技術在我國的應用仍處于較為落后階段，即使通過各種醫學圖像及相應軟件完成種植體位置和角度的獲取，但對于種植設計轉移，仍需要更好的方法進行引導。計算機影像實時導航最早在上世紀80年代被較多的應用于神經外科手術，通過術前規劃軟件＋定位探針的方式使得神經外科修復手術得以很好的開展，而數十年的發展使得這種技術在耳鼻喉外科、骨科等手術應用中廣泛使用[9]。計算機影像導航技術能使得義齒種植規劃系統與手術實時結合，讓患者實際手術位置與計算機影像位置一一對應，術中實時影像合成，并通過實時顯示手術器械減短所在位置和手術路徑來較大程度的降低手術風險，還能縮短操作醫師的學習曲線，將精確度控制在1mm以下，但由于其需依托CT設備建立完整手術實時監控系統，系統較為復雜昂貴，因而在國內的實際應用報道還較少，需要進行相關研究和總結。3.2數字化牙種植導航精準性的研究本研究結果顯示，數字化導航組頸部距離偏差、根端距離偏差、深度偏差、軸向角度偏差明顯低于CBCT組，提示數字化牙種植導航能明顯減少牙種植誤差，提升精準性。種植體準確植入是完成高質量修復的重要保證，但因為常規修復主要基于二維影響及豎著臨床驚艷設計，使得其觀測結果與頜骨實際情況有所差別，植入位置和方向均可能因為發生偏差而影響種植效果。而數字化牙種植導航得益于信息科學和生命科學的飛速發展，使得其可以在顯示器上虛擬成形，獲得相關數據并結合3D掃描儀導入牙模信息，動態的分析頜骨內各類解剖位置，并依此精確設計手術方案，通過計算機處理使得符合種植體位置、方向及深度的手術導航可以被精準的應用于牙種植手術，其三維重建技術也是的牙種植區內三維空間形態及植入體方向更好的被醫師所了解，從而在術中的定位操作更為準確、快速[10]。種植醫生可通過數字化牙種植導航觀測到任意感興趣區內部骨、肢體、神經血管束等信息，作為一種非侵入性活體解剖措施，該軟件不僅能讓種植醫生制定出合理、科學的手術方案，還能讓患者清晰直觀的了解到自身狀況和種植修復的全過程并參與方案的制定，增強醫患溝通效果，較大程度上發揮數字化影響導航種植優勢。綜上所述，數字化牙種植導航能以三維立體形式幫助臨床醫師更好的了解頜內三維立體解剖關系，從而提高牙種植的精準性，臨床價值較高。參考文獻：[1]PellegrinoG,ManganoC,ManganoR,etal.Augmentedrealityfordentalimplantology:apilotclinicalreportoftwocases[J].BMCOralHealth,2019,19(1):158-158.[2]呂繼忠,張嬋,宋恒國,等.數字化導航技術在美學區牙種植即刻修復中的應用[J].醫療衛生裝備,2019,40(3):61-64.[3]AlbieroAM,BenatoR,MomicS,etal.Implementationofcomputer-guidedimplantplanningusingdigitalscanningtechnologyforrestorationssupportedbyconicalabutments:adentaltechnique[J].JournalofProstheticDentistry,2017,119(5):720-726.[4]吳軼群.無牙頜種植與修復材料的發展歷程與挑戰[J].口腔材料器械雜志,2020,29(2):1-10.[5]胡克林.口腔種植修復牙列缺損的美學價值分析[J].中國保健營養,2019,29(35):305-305.[6]林野.當代牙種植體設計進步與臨床意義[J].華西口腔醫學雜志,2017,35(1):18-28.[7]TakamotoT,MiseY,SatouS,etal.FeasibilityofIntraoperativenavigationforliverresectionusingreal-timevirtualsonographywithnovelautomaticregistrationsystem[J].WorldJournalofSurgery,2018,42(3):841-848.[8]李殿奇,黃賜承,張廣,等.手術導航系統聯合數字化導板技術修復下頜骨缺損的療效研究[J].臨床口腔醫學雜志,2020,36(7):403-405.[9]范亞偉,孫福星,張鵬飛.數字化技術在口腔上前牙區種植修復中的臨床研究[J].山西醫科大學學報,2018,49(7):126-129.[10]謝華德,孫海鵬,姜健.數字化種植外科導板精確性的影響因素[J].廣東牙病防治,2018,26(10):669-672.綜述數字化牙種植導航的精準性及其影響因素分析摘要：計算機技術的不斷發展使得數字化牙種植導航技術逐漸在臨床普及，有關其導航精確性的研究也成為熱點話題。臨床醫師在對牙列缺失患者進行義齒種植時根據數字化導航技術所顯示的種植區定位，制定合適的種植方案，從而提高義齒種植的準確性及成功率。數字化牙種植導航精確性的影響因素包括手術操作者臨床經驗種植體長度、CBCT掃描結果、骨密度等，因而需要予以關注，以提高數字化牙種植導航的精準性。關鍵詞：數字化牙種植導航技術；種植牙；影響因素隨著口腔種植材料的仿生化、植體表面技術的不斷改進，種植外科技術的不斷改善、種植體上部結構修復技術的不斷發展，種植義齒的絕對禁忌癥越來越窄，適用范圍越來越廣，但不恰當的口腔種植治療也會增加修復體手術并發癥及失敗率[1]。計算機圖像導航技術將假牙種植計劃系統實時與操作相合并，讓病人的實際動作方位逐個與計算機圖像位置相對應，在操作中實時合成圖像，實時縮短手術器械的位置和操作路徑，大大降低操作風險以縮短操作員的學習曲線，因而對于增強數字化牙種植導航的精確性有重要意義[2]。1數字化牙種植導航的類別及研發現狀數字導航系統可以根據其表現作用分成實時導航系統和模板支持系統，實時導航系統是指整個實時導航過程，在運行中可以隨時比較術前設計方案與實際工作的差異，并對電路進行適當的改變，使得其可應用于牙種植這種對精確度要求較高的手術；模板支持系統是一種作為載體的數字指南模板，可以將預先設計的著陸方案的預先停止準確地傳輸到實際著陸[3]。基于導航模板的手術導航系統、圖像引導的手術導航系統、機器人制作模板導航系統均為目前臨床使用較為常見的種植牙導航系統[4]。其中基于導向模板的計算機輔助設計和制作的口腔導航系統是一種具有廣泛臨床應用的口腔種植導航系統，成本高，操作簡便，精度高。數字化種植導航的研發和使用在國內的應用發展主要經歷模型試驗和臨床試驗兩個階段，其中模型試驗主要通過制作頜骨模型或采用人類尸體標本對導航模擬種植手術進行誤差測量[5]。臨床試驗則是通過使用導航植入人體的種植體CT影像與術前設計模型的偏差來完成，目前大多數研究是認為與傳統手術方式相比，數字化種植導航的應用的確使得種植體植入的準確性得到有效提高。2數字化牙種植導航精確性影響因素2.2.1手術操作者臨床經驗數字化種植導航技術的推廣使得手術步驟得到簡化，醫師學習曲線減少，種植精確性更高，但其種植精確性受到醫師手術操作技能的影響較大[6]。需植入種植體位點及患者張開度均會受到外科醫師手術操作舒適度、準確度的影響，如右手利者對于左上后牙直梯植入時會因為體位關系導致不變，影響手術視野。臨床研究也表明，手術操作者手部顫動和感覺會不可避免的影響術中鉆孔的準確植入，因而術者還需提高自身臨床操作技能水平，培養操作手感，以對直視下操作有更為直觀的判斷。2.2.2種植體長度種植體長度作為患者牙列缺失時需要被植入骨內的部分，其水平的增高可增加種植體-骨界面的表面積，進而使得種植體初期穩定性增強，加大其抗側向力[7]。種植體種植長度影響其植入精確性的不利因素大致包含兩方面原因，一方面在種植窩洞預備時長鉆孔更易受到外界因素的影響，患者張口度的受限、植入點的靠后都使得手術操作不能以正確的角度進入引導環，形成與已確認植入點的角度差異；另一方面誤差角度相同時，長種植體根尖部分偏離距離比短種植體更遠，相對而言使得根尖部造成更大的誤差，因而臨床醫師在種植體長度選擇時需要綜合多方面的因素進行考慮，選擇最合適的長度，減少手術風險，確保操作的安全[8]。2.2.3CBCT掃描結果CBCT作為一種新興的影像學技術，雖然與傳統CT相比減少了圖形層厚、層距對圖像真實性的影響,但其對軟組織顯影不佳，需要配合光學掃描軟組織形態，對金屬也會產生一定程度的偽影，過高或過低的閾值還會對掃描圖像的分割及重建產生誤差，引起三維模型重建的失真，因而提高CBCT掃描的準確性是目前增強數字化牙種植導航精確性的可控因素[9]。2.2.4骨密度骨密度作為臨床一項不可控因素，也會對數字化種植導航應用的準確性產生一定影響。從種植體骨結合角度看，適宜的松質骨和密質骨比例有利于種植體獲得良好的初期穩定性和后期的骨結合，同一植入位點可能因為骨密度低的一側阻力而使得鉆針向骨密度低一端偏離的可能性增大[10]。試者應當根據錐形束CT測量到的缺牙區骨密度選擇合適的植入位點，使得術中備洞一次到位，已增加種植手術的準確性。總而言之，數字化種植導航相對于傳統種植手術而言具有直觀可視、實時操作、科學準確等特點，在較大程度上減少種植手術時可能引起的誤差，具有較高的價值。但目前數字化種植導航技術目前存在一定局限，一方面受到影像技術及軟件系統限制，目前在我國尚未完全普及，另一方面其操作的準確性還會受到錐形束CT掃描結果、種植體長度、手術操作者臨床經驗等可控因素及骨密度這項不可控因素影響，這就需要研發人員及臨床醫師不斷開發及學習，以實現更為科學準確種植手術方案的制定。參考文獻[1]董健豪,劉紅紅,張志宏,等.應用錐形束CT對純鈦金屬和鈷鉻合金掃描生成金屬偽影的對比研究[J].影像研究與