全程导航与部分导航的数字化种植导板的对比分析

邵 琴，杨国利

种植体的精准定位、种植体之间的距离、种植体与邻牙的间隙、种植体的深度等要求使得虚拟的种植体设计成为有效种植治疗的一种重要方法[1-5]。

近年来，随着口腔锥形束CT(cone beam computer tomography，CBCT)的应用，计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer aided design/computer aided manufacturing, CAD/CAM)以及3D打印技术在口腔领域的迅速发展，出现了数字化牙种植手术导向模板(以下简称数字化导板)。它是指以CT等医学图像信息为基础，通过建立人体三维和几何或物理模型模拟患者位置信息，在手术前利用计算机模拟或规划，在种植手术过程中利用高精度定位装置，引导医生进行种植窝的制备及种植体的植入，从而确保术前规划方案顺利实施的一种方法[6-7]。该技术具有简化手术步骤、减少手术时间，控制种植体植入的位点、深度、方向，降低手术风险，减少手术并发症等优势[8-9]。

数字化导板根据导板支持形式的差异可分为牙支持式手术导板、骨支持式手术导板、黏膜支持式手术导板和混合支持式手术导板[10-11]。按照手术中的导航方式分为部分导航和全程导航[12]。目前关于不同支持形式的数字化导板的对比分析研究较多，而关于不同导航方式的甚少。因此，本文就部分导航和全程导航的数字化导板的差异、优缺点及选择应用方面做一综述。

1 数字化导板的设计与制造

术前对患者进行CBCT拍摄与口内模型采集，将两者导入到专用的医学牙种植设计软件(如Simplant、Nobel Guide等)中，重建患者的颌骨三维模型，与口内模型匹配后设计并确定种植体的数目、位置、方向和深度等，生成数字化导板的基体，然后将其发送至技工室进行数字化导板的成型制作[13]。

数字化导板的制作多采用快速成型(rapid prototyping, RP)技术，较成熟的RP技术有7种，其中立体光刻成型(stereolithograhpy apparatus, SLA)技术是目前最常用的数字化导板制作方法。将3D数字化信息导入3D打印机中，以液态光敏树脂为原料，采用计算机控制下的紫外激光束，通过连续分层聚合的方式，完成数字化导板基体的制作。再经过清洗、装配导管等一系列工序得到个性化定制数字化导板的最终成品[14]。

2 部分导航与全程导航的数字化导板的临床应用方法

首先将数字化导板定位于患者口腔内的正确位置，自身定位功能使外科导板与口腔组织(牙齿/黏膜/牙槽骨)进行贴合，实现自身位置的固定，这是外科导板实现其功能的基础[15]。对于牙列缺失患者，还需要固位钉来进行导板的固定，以防在种植手术中发生导板的偏移。

部分导航是指在种植手术中，种植窝洞预备的先锋钻和初级扩孔钻在导板的引导下进行，而后撤去导板，徒手操作，根据牙槽嵴或黏膜上所留引导孔继续进行种植窝洞的制备，最后植入种植体，这种导板多为先锋钻导航，即只有先锋钻是在导板引导下制备的。

而全程导航的数字化导板则采用种植窝的制备过程以及种植体的植入过程都利用导板进行引导。因此这种导板需要配合专门的手术器械——引导钥匙，引导钥匙的外径与全程导航数字化导板的引导管内径匹配，引导钥匙按内径的大小分为几种，分别与种植窝洞不同级别的扩孔钻直径相匹配，在手术过程中需逐级更换引导钥匙以引导扩孔钻，最后引导种植体的植入[12]。

3 全程导航与部分导航的数字化导板的对比分析

3.1 精确性

种植体植入的精确性至关重要，尤其是在即刻修复、缺牙间隙不足、避免损伤重要解剖结构等情况下[16]。目前绝大多数研究都表明与传统的徒手种植相比，数字化导板技术提高了种植手术的精确性[17-19]。全程导航的数字化导板对每个扩孔钻以及种植体的植入都起了引导作用，而部分导航的数字化导板在撤去导板后继续用相应扩孔钻制备种植窝洞的过程中，难免会造成一定的偏差，特别是在骨密度低或密度不均的颌骨上，制备方向容易偏离初始钻引导的方向，向阻力小的方向偏移。因此在精确性上，多数学者认为全程导航的数字化导板优于部分导航[13,18,20]。

Boverramos等[21]系统性分析了34篇文章，发现完全导航的种植手术比部分导航具有更高的准确性。Bencharit等[20]测定了计划和实际植入种植体近中、远中、颊侧、舌侧位置的偏移和颊舌向角度的偏差，发现全程与部分导航数字化导板引导下种植体的远中偏移分别为(0.44±0.78)mm和(-0.03±1.59)mm，颊舌向角度偏差分别为-0.32°±2.36°和0.59°±6.83°，两者之间的差异有统计学意义，说明全程导航的数字化导板略胜一筹。另外还有两篇系统性综述也认为全程导航的数字化导板可获得较好的准确度[13,22]。然而也有一些学者持反对意见。Geng等[11]将部分导航组(29枚种植体)与全程导航组(30枚种植体)植入后的种植体与预计的位置相比较，发现颈部的平均距离偏差分别为(0.54±0.50) mm和(0.89±0.78) mm，顶部的平均距离偏差分别为(1.10±0.85) mm和(0.81±0.64) mm，平均轴向角度偏差分别为2.56°±2.23°和2.90°±3.00°，两者之间的差异无统计学意义。还有学者进行了体外研究，将38枚种植体随机分为全程导航组和部分导航组，植入5具尸体的颌骨，结果发现虽然全程导航组的种植体精确性要高于部分导航组，但差异无统计学意义[23]。

但是，我们在应用种植导板时，也要考虑到误差的存在。其存在于导板设计制作过程中的各个方面，也与导板的支持方式、种植体长度、骨密度及术者的临床经验等相关[24-25]。因此，在患者颌骨密度较低、种植体长度较长或临床经验不足时，应尽量使用全程导航的数字化导板。另外，导板在设计制作中出现的误差难以预估，故应预留出足够的安全距离，避免损伤重要的解剖结构。

3.2 骨热灼伤

合适的种植床预备和健康的种植体周围骨组织是种植修复的关键条件[26-27]。而种植窝洞的制备会导致机械和热损伤。在这个过程中产生的骨加热可能会导致邻近的皮质骨或整个区域的骨坏死，甚至包括周围的软组织损伤[28]。这种坏死的程度取决于以下因素：①种植窝预备的速度、压力和持续时间；②扩孔钻的特征，如大小、形状和切割能力；③外部因素，包括冲洗技术[29-30]。

数字化导板必须使用金属引导管来引导扩孔钻，可能会阻碍对种植钻的直接冲洗。尤其是全程导航的导板，所有扩孔钻都在引导管内工作，而引导管与钻头之间只有微小间隙，直接影响了冷却水进入种植窝洞内，降低了备孔时对颌骨的冷却效果，影响骨组织活性，继而影响种植体与周围骨组织的骨结合能力。dos Santos等[31]将20只家兔随机分为数字化导板组和徒手种植对照组，在胫骨上进行种植窝洞的制备，研究发现数字化导板组比对照组产生了更高的骨温。而应用先锋钻导航的数字化导板在先锋钻制备后，即去除导板，直接制备种植窝洞，制备过程中冲洗水没有导板的阻挡可直接喷淋到扩孔钻上，钻头得到了充分的冷却，有效降低了种植窝骨壁的温度。

为避免对种植体骨结合产生负面影响，口腔种植医生在使用数字化导板，特别是全程导航的数字化导板时，应采取相应的措施来降低骨热灼伤的风险，包括选择创伤性最小的种植技术、增加冲洗量以确保冷却水到达种植钻与种植窝骨壁的界面，以及减小窝洞制备过程中施加的力。

3.3 成本效益

虽然数字化导板有其明显的优势，但相对增加了成本。这些成本除了数字化导板本身的额外费用外，还包括种植规划软件、特定工具的额外费用以及医生提前设计规划每个病例所花费的额外时间。全程导航的数字化导板由于需要不同直径的引导钥匙来匹配相应的扩孔钻，所需的成本自然比部分导航的数字化导板更高。

但是我们不能只注重多花费的成本，更应该将其与获得的额外效益相结合来评估。Younes等[32]将33例上颌后牙区需要植入2个种植体的部分无牙颌患者随机分成常规种植、先锋钻导航种植和全程导航种植3组，研究发现3组之间的总时间投入无显著差异，这是因为虽然数字化导板在术前花费的计划时间更多，但种植手术的时间明显减少。与常规种植相比，先锋钻导航组和全程导航组的额外成本分别为8.29%(176.54欧元)和10.45%(222.52欧元)，差异具有统计学差异，而这两组额外的时间和成本花费/根尖偏移减少量/种植体数量(即增量成本效益)分别为5.48欧元和4.12欧元，因此，从成本效益出发，全程导航的数字化导板可能比部分导航更有效。

3.4 其他

部分导航种植导板由于只需要引导先前几钻，而后徒手操作，几乎适用于所有种植体系统，这种导板可以用在不同工具盒和不同系统种植体规格，使用较灵活，但需要医生对不同种植器械工具盒和不同系统种植体规格熟练掌握。而全程导航的种植导板需要配有与特定种植系统匹配的最终成型钻和种植体携带器，才能完成从种植窝洞的制备到种植体植入的全程引导。

另外，在种植外科手术过程中，尤其是在后牙区，全程导航数字化种植导板的应用往往受开口度限制影响医生操作，甚至无法操作，此时仅使用先锋钻预备不仅可以增加种植体的精确度，还可以降低外科手术的操作难度。

使用数字化导板的优点之一是能够在不翻瓣的情况下保证种植体在三维方向上的精准植入[33]。不翻瓣的种植技术既能减少手术时间、降低患者术后的创伤反应，又可维持软硬组织的稳定，获得较好的美学修复效果[34]。但是对于某些基础骨量不足的患者，应用全程导航的导板可能会造成骨量的进一步丢失，而应用先锋钻导航的导板可以在确定植入位点后再通过术者灵活运用其他技术保留骨量或者进行必要的骨增量，因此选择何种导航形式不应单纯从减少植入点位移从而减少误差的角度出发，而应根据患者的解剖条件来选择导航模式。用数字化导板技术同时需要承担导航系统准确性不足带来的并发症的风险。Van de Velde等[35]曾报道，与传统种植方式相比，不翻瓣数字化种植技术会产生更高的穿孔率。因此对不翻瓣病例的适应证选择应严格。

4 总 结

综上所述，数字化导板的应用不仅可以简化手术步骤、减少手术时间，还能控制种植体在三维方向上的精准植入，降低手术风险，减少手术并发症。两种不同导航形式的数字化导板各有优缺点和不同的适应证，在临床病例的选择中，应根据不同患者的自身条件、颌骨状况、缺牙间隙等选择合适的导航模式。