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数字化种植导板手术的精确性：非手术因素分析及对策的专家共识：口腔因素、数据采集、设计及3D打印
齿科应用
2024.12.25
数字化种植导板手术是一种利用外科导板引导种植体定位和导向的手术方法。数字化种植导板手术标准流程包括患者术前检查、数据采集、导板设计与制作及外科手术。
种植导板手术的准确性无疑是一个至关重要的临床问题。根据《第五次 ITI 共识会议》，种植导板手术三维方向的安全边界应控制在 2.0 mm 以上。
为了提高种植导板手术的准确性，临床应用必需严格把控各个环节的误差。临床医生通过手术技巧与外科经验控制导板手术的误差必然是重要的，但严格把控术前因素也是控制手术误差的关键核心。
然而，术前因素对导板手术误差的影响往往被忽略，其造成导板的固有误差是手术中无法察觉的。
本文根据国内外最新研究进展结合国内专家的临床实践，对术前影响种植导板精确性的因素包括患者口腔因素的评估、数据采集、导板设计及其制作等方面进行讨论分析，总结各个环节误差的来源、提出控制误差的对策，形成共识性建议，为临床医生提供实践指南。
01
口腔因素评估
种植导板手术前对患者口腔内情况进行系统性评估，主要包括：患者口内余留牙的数目、缺牙区软硬组织情况、缺牙位置与分区等因素。充分了解患者口腔情况有利于临床医生做出合适的术前诊断和治疗方案设计。
另外，患者的开口度需要满足种植导板手术的要求。
因此，患者口腔因素评估是种植导板手术的必要环节，是导板手术精确度的先决因素。
1.1 余留牙的数目及牙列缺损的部位
临床医生应该根据患者余留牙的数目，选择种植导板的支持方式与类型。
当患者口内余留牙的数目较多且无病理性松动度时，通常建议选择牙支持式的种植导板。
牙支持式种植导板的基牙数目以 10 颗为宜，基牙数目的减少都会影响导板放置的准确性和稳定性。
目前，有充分的临床证据证实，牙支持式导板引导下的种植手术准确性优于黏膜支持式和骨支持式的种植导板。
缺牙位置与分区也是种植导板准确性的影响因素。前牙区种植比后牙区的种植准确性更高。目前，有充足的临床证据支持缺牙部位位于游离端，会导致导板手术产生明显的误差。相比于非游离端植入的种植体，游离端植入的种植体准确度有所降低。在游离端植入植体时，建议通过固位钉设计减少导板远中游离端的移位。
1.2 软组织的质地和厚度
对于黏膜支持式导板，患者口腔内黏膜软组织的弹性会干扰种植导板的放置，由此造成的导板位移也是导板手术的误差因素。
在上颌无牙颌患者中，黏膜厚度与种植体偏差成正相关，黏膜厚度每增加1mm 会导致种植体偏差平均增加0.41 mm。对于下颌无牙颌患者，黏膜厚度的增加也会导致种植体冠方偏差增大。
1.3 颌骨的骨质
不同类型的种植导板应用于不同密度颌骨骨质时，植入植体的准确性也会产生差异。
对于黏膜支持式种植导板，当颌骨类型为致密骨时，种植体导板的角度偏差较小。
然而，对于骨支持式的种植导板，颌骨骨质密度越大，所产生的种植角度偏差也越大，在这种情况下，初始先锋钻导致牙槽骨内的种植入路偏移就更难纠正，导板也更容易发生旋转移动。
02
数据采集
③CBCT 拍摄参数：CBCT 仪器的曝光参数也会影响 CBCT 影像的准确性，包括视野、扫描的范围，以及体素的大小等。相对于大视野（约 12 英寸直径的范围）以评估多颗牙齿，小视野（约 6 英寸直径的范围）可以减小金属产生的伪影，可以提供高质量图像并降低3D 图像的失真。另外，体素越小，图像/CBCT 的质量就越高。
2.2 数字化口腔扫描
数字化口腔扫描（又称表面扫描）包括口腔内扫描和口腔外扫描，相比传统的印模方法，数字化口腔内扫描能提高临床操作的效率，同时改善患者的就诊体验。
目前，数字化口腔内扫描是利用光学成像原理，其精度达（360 ± 46）μm 至（40 ±20）μm。数字化口腔扫描的准确性与其范围、环境及方法密不可分。口腔内扫描的成像精度随着扫描范围增加而降低。以 24 ℃室温为界，环境温度增加 5 ℃或降低 5 ℃，都会导致口腔内扫描仪的精度降低，其中温度升高对精度的影响更大。另外，优化环境光照条件能提高口扫系统的精度。
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03
种植导板设计
将 CBCT 影像（DICOM 文件）和口腔扫描仪获得组织表面图像（STL 文件）输入种植手术规划软件；软件对图像进行断层切片和可视化处理，通过设置种植导板手术的参数，模拟种植体的植入情况并设计种植导板。CAD 程序包含种植手术规划与手术导板设计，正确使用 CAD 软件是精准制作种植导板、实施手术方案的前提。
相反，如果患者口内不存在或只有很少的天然牙，图像的匹配准确性较差。
此外，不同的分割模式（手动与自动）会影响配准精度。与手动分割相比，自动分割中软件提供的默认灰度值范围对于 CBCT 影像数据的分割是不准确的，图像配准精度显著降低。所以，临床应用上首选手动分割模式。最后，CBCT 影像与数字化扫描仪获得的图像的重叠或者配准模式对两者之间配准的准确性也有影响。
此外，导板的设计分为引导部分与非引导部分，引导部分由套筒与手柄高度组成，而非引导部分为套筒底部至种植窝底部的距离（图1）。理论上，通过计算引导部分与非引导部分的比值，其比值越大精度越高。
有相关的临床证据支持直接引导钻系统是提高种植体植入准确性的有效方法。相比于钻针手柄系统，选择引导钻系统有利于提高导板手术后种植体的准确性。
导板的稳定性和密合度取决于支持结构覆盖牙齿的数量、部位及覆盖牙冠面积大小等因素。对于牙列缺损的患者，后牙处支撑的手术导板准确性高于前牙处支撑。对于单颗后牙缺失的病例，手术导板的牙冠覆盖在外形高点以上 2 mm 处时，种植体偏差最大，而手术导板牙冠覆盖至牙齿外形高点或外形高点以下 2 mm的情况，都不会影响种植准确性。
3.2.3 辅助固位装置
辅助固位装置（如固定螺钉与插销式固位钉）能有效提高导板的稳定性，从而增加种植的准确性。适当地增加固位钉数目可有效增加种植导板的稳定性，减少种植体最终位置的偏差。对于上颌无牙颌患者，建议将固定螺钉均匀分布，前后牙区各设计 2 个固位钉可以使导板放置更加稳定。固位钉的设计在无牙颌病例中尤为重要，通过设计辅助固位钉可以将黏膜支持式导板转变为辅助支持式导板，从而有效提高导板的稳定性。
套筒的设计与类型选择也影响着种植导板手术的准确性。封闭式套筒比开放式套筒显示出更高的角度精度。当套筒距离牙槽嵴的高度为 2 mm 时（图 3），无论是封闭式套筒还是侧方开窗的开放式套筒对种植导板手术的准确性影响一致，但是随着套筒距离牙槽嵴高度的提高，具有开放式套筒的导板种植手术的种植体的角度偏差增加大于封闭式套筒。
04
种植导板制作
临床上常用的 3D 打印技术包括LCD、DLP、CPL、SLA、MJP等不同方法。大量实验证据表明，使用不同 3D 打印技术制作数字化种植导板，无论是考虑种植导板的真实性和精度，还是出于改善种植体位置误差的目的，MJP 都是最佳选择,同时MJP也是最贵的设备之一。值得一提的是，研究中不同的 3D 打印技术制造的手术导板的准确性都是符合临床使用标准，其中LCD、CPL、DLP等技术的桌面级打印设备最适宜临床使用。不同打印参数的设置，比如打印角度或打印层厚，也是影响导板精度的重要因素。对于适用于单颗种植牙的手术导板，相比于打印层厚 100 μm的参数设置，50 μm 的打印层厚可以提高导板的精度。打印角度选择 45°和 90°，种植钻孔产生误差也会比 0°打印时更小，90°打印的时间最长但最节省材料。
4.2 打印材料的选择
不同的打印树脂材料也影响着打印后外科导板和种植手术的准确性，主要表现为对种植体冠方和根方线性偏差的影响。
选用不同品牌的丙烯酸基光固化树脂材料对导板打印的精准性也有一定的影响，在 E⁃dentstone®、 E⁃shell®、NextDent™Model 以及 NextDent™ SG 四种光固化树脂中，NextDent™ SG丙烯酸基光固化树脂制作的导板具有较高准确性。对于远中游离端的种植导板，选择树脂材料的杨氏模量越低，种植体植入后的准确性越高。
4.3 打印后处理与灭菌方式
05
小结
