۱ مقدمه و نگاه تاریخی

طی چند سال گذشته، تحول ایمپلنتولوژی مدرن، تکنیک‌های تصویربرداری و انقلاب دیجیتال، توسعه پروتکل جدیدی به نام ایمپلنتولوژی به‌کمک کامپیوتر (IAO) یا ایمپلنتولوژی هدایت‌شده را ممکن ساخته است.

این تکنیک نوآورانه امکان قرار دادن ایمپلنت‌های دندان‌پزشکی را با راهنمایی که به‌صورت دیجیتال ساخته شده فراهم می‌کند و از قاعده اصلی ایمپلنتولوژی مدرن — که در آن پروژه پروتزی تعیین‌کننده موقعیت ایمپلنت و در نتیجه جراحی است — تخطی نمی‌کند.

تاریخچه

اولین راهنماها به سال ۱۹۹۹ برمی‌گردند و با تکیه استخوانی بودند. در آن زمان، یک جراحی تهاجمی با فلپ برای کنترل قرارگیری صحیح راهنما روی استخوان لازم بود. پس از بلند کردن فلپ، سطح داخلی راهنما مستقیماً روی استخوان تنظیم و تثبیت می‌شد.

این راهنماها از طریق بازسازی سه‌بعدی استخوان با تبدیل فایل‌های رادیولوژی DICOM به فایل‌های STL ساخته می‌شدند. بنابراین بیماران با بی‌دندانی کامل اولین کسانی بودند که از جراحی هدایت‌شده بهره‌مند شدند، به‌دلیل مشکلاتی که با راهنماهای رادیولوژیک مورد استفاده در آن دوران وجود داشت.

چند سال بعد، در سال ۲۰۰۲، راهنما با تکیه مخاطی به‌لطف استفاده از یک کام رادیواوپک که حجم بافت‌های نرم را مشخص می‌کند، متولد شد. تکنیک اسکن دوگانه امکان ساخت راهنماهای با تکیه مخاطی برای جراحی Flapless را فراهم کرد. این تکنیک از بلند کردن فلپ جلوگیری می‌کند و کار به‌صورت ترانس‌ژنژیوال انجام می‌شود.

به‌لطف رادیوگرافی‌های توموگرافی (سی‌تی اسکن و Cone Beam)، نواحی استخوانی از بافت‌های نرم تشخیص داده می‌شوند. سطح داخلی راهنمای تصویربرداری امکان مدل‌سازی دقیق راهنمای جراحی را فراهم می‌کرد.

شکل ۱ — راهنمای جراحی استریولیتوگرافیک با تکیه مخاطی

سرانجام، راهنماهای نسل آخر از مدل‌های آزمایشگاهی دیجیتالی ساخته می‌شوند و آخرین تحول استفاده از قالب‌گیری نوری داخل‌دهانی برای طراحی راهنمای جراحی است.

امروزه ایمپلنتولوژی هدایت‌شده در بیماران با بی‌دندانی نسبی کاربرد دارد.

۲ اصل و مراحل برنامه‌ریزی

اصل کار

جراحی ایمپلنت هدایت‌شده از یک نرم‌افزار برنامه‌ریزی استفاده می‌کند که امکان «Matching» یا روی هم قرار دادن داده‌های رادیولوژیک (فایل DICOM) و بالینی (فایل STL) بیمار را فراهم می‌کند. فایل‌های DICOM از یک رادیوگرافی Cone Beam یا سی‌تی اسکن به دست می‌آیند. فایل‌های STL از قالب‌گیری‌های دیجیتال دهان بیمار به دست می‌آیند.

روی هم قرار دادن همه این فایل‌های دیجیتال می‌تواند به‌صورت خودکار یا دستی انجام شود. هدف Matching این است که داده‌های رادیولوژی را با سطوح دندانی و لثه‌ای — که سطح داخلی راهنما روی آن قرار خواهد گرفت — هماهنگ کند.

شکل ۲ — Matching فایل DICOM و STL با نرم‌افزار QuickVision 3D

مراحل برنامه‌ریزی ایمپلنت

پروژه پروتزی می‌تواند کاملاً دیجیتال باشد، با اجرای Wax-Up مجازی در محل بی‌دندانی. این کار امکان دیدن وضعیت آناتومیک و پروژه پروتزی را روی یک تصویر فراهم می‌کند.

ساخت راهنمای جراحی نیازمند ترکیب سه عنصر است:

• داده‌های DICOM از Cone Beam
• یک Wax-Up مجازی از پروژه پروتزی
• قالب‌گیری‌های دیجیتال بیمار

نرم‌افزارهای برنامه‌ریزی امکان تشخیص عصب آلوئولار تحتانی را فراهم می‌کنند.

هنگامی که پروتز آینده در جای خود قرار گرفت، انتخاب موقعیت، طول و محور ایمپلنت‌ها انجام می‌شود. این کار امکان اعلام نیاز احتمالی به پیوند استخوان یا سینوس لیفت و پیش‌بینی نوع اتصال پروتزی را فراهم می‌کند: پیچ‌شده اگر ایمپلنت در محور پروتزی ایده‌آل باشد یا چسبیده با پایه زاویه‌دار اگر محل خروج چاه پیچ ایمپلنت در سطح وستیبولار پروتز آینده باشد.

در مورد چندین ایمپلنت، می‌توان موازی بودن آن‌ها را نیز کنترل کرد.

شکل ۳ — موقعیت‌دهی ایمپلنت‌ها در نرم‌افزار برنامه‌ریزی QuickVision 3D

سپس، استوانه‌های مجازی روبه‌روی ایمپلنت‌ها بالای ستیغ لثه مدل‌سازی می‌شوند تا مانع قرار دادن راهنما در دهان نشوند. در نهایت راهنمای جراحی روی فایل STL قوس بی‌دندان مدل‌سازی می‌شود، با انتخاب دقیق سطوح تکیه. راهنما به‌صورت مجازی ساخته می‌شود و فایل STL آن می‌تواند برای چاپ، خروجی گرفته شود.

شکل ۴ — طراحی راهنمای جراحی در نرم‌افزار برنامه‌ریزی QuickVision 3D

۳ ساخت راهنما با چاپ سه‌بعدی

فرایندهای افزایشی متعددی وجود دارند، از جمله FDM (Fused Deposition Modeling)، SLS (Selective Laser Sintering یا تف‌جوشی انتخابی با لیزر). اما تکنیک چاپ سه‌بعدی در سال‌های اخیر به‌لطف تکنیک SLA (استریولیتوگرافی) رشد چشمگیری داشته است.

SLA شامل پلیمریزاسیون لایه به لایه با پرتو لیزر بر روی یک رزین مایع حساس به نور است. این فناوری امکان ترکیب سطح بالایی از دقت (تا ۱۰ میکرومتر ضخامت لایه چاپ) و سطح کاملاً صاف را فراهم می‌کند.

چاپگرهایی که هر روز ارگونومیک‌تر و ساده‌تر برای استفاده می‌شوند، متناسب با کار دندان‌پزشکی و با هزینه‌های مقرون‌به‌صرفه، توسط تولیدکنندگان ارائه می‌شوند که بازار جدیدی برای مطب‌های دندان‌پزشکی ایجاد می‌کند.

پس از چاپ راهنما، باید آن را با غوطه‌ور کردن در حمام الکل ایزوپروپیلیک به‌مدت ۲۰ دقیقه چربی‌زدایی کرد، سپس آبکشی و خشک کرده و بعد از طریق عبور در یک کوره مخصوص UV پس از پلیمریزاسیون قرار داد.

پس از پولیش راهنما، آستین‌های استوانه‌ای تیتانیومی با اصطکاک ساده در جای خود قرار می‌گیرند. در این مرحله می‌توان دستگاه را در اتوکلاو یا با اشعه گاما استریل کرد، یا با غوطه‌ور کردن در محلول کلرهگزیدین به‌صورت سرد ضدعفونی نمود.

شکل ۵ — راهنمای جراحی با آستین‌های فلزی در جای خود

۴ انواع راهنماهای جراحی

بسته به تکنیک جراحی، انواع مختلفی از راهنماهای جراحی قابل استفاده‌اند: راهنماهای نقطه‌گذاری با عبور تنها از مته راهنما یا راهنماهای جراحی کاملاً هدایت‌شده.

بسته به نوع راهنمای مورد نظر، قطر استوانه‌های آن می‌تواند متفاوت باشد، چرا که لوله‌های تیتانیومی در آن قرار خواهند گرفت. راهنماهای ایمپلنت بر اساس نوع تکیه نیز متفاوت‌اند: تکیه دندانی، مخاطی یا استخوانی.

راهنمای جراحی با تکیه استخوانی

این نوع راهنماهای جراحی نیاز به بلند کردن قابل توجه فلپ موکوپریوستیال (تمام ضخامت) برای قرار دادن و تثبیت دارد و به همین دلیل کمتر توسط پزشکان استفاده می‌شود — یا حتی کنار گذاشته شده — چرا که با فلسفه جراحی هدایت‌شده که هدفش ترویج تکنیک‌های با حداقل تهاجم است، مغایرت دارد.

راهنما با تکیه مخاطی

این راهنما در موارد بی‌دندانی کامل کاربرد دارد. مزیت اصلی آن در تکنیک جراحی Flapless با حداقل تهاجم است که از نیاز به فلپ پریوستیال جلوگیری می‌کند. با این حال، استفاده از آن نیاز به تجربه دارد. این راهنما نیازمند استفاده از یک کلید اکلوزال و سپس قراردهی پیچ‌های تثبیت یا میخ‌های ترانس‌استخوانی برای داشتن نگهداری محکم و پایداری بهینه است.

سطح تکیه‌گاه راهنما، مخاط است که سطحی فشرده‌شدنی با ضخامت تا ۳ یا ۴ میلی‌متر است. فشار غیریکنواخت می‌تواند باعث چرخش و در نتیجه انحراف از نقطه برخورد اولیه و زاویه برنامه‌ریزی‌شده ایمپلنت‌ها شود.

راهنما با تکیه دندانی

این راهنما در موارد بی‌دندانی نسبی قدامی یا خلفی محصور و همچنین در بی‌دندانی‌های انتهایی که از ۳۰ میلی‌متر ناحیه بی‌دندان تجاوز نمی‌کند، کاربرد دارد. امکان انجام جراحی با یا بدون فلپ را می‌دهد. دقیق‌ترین نوع راهنمای جراحی است، به‌ویژه در موارد بی‌دندانی محصور.

۵ نرم‌افزارها و سیستم‌های جراحی هدایت‌شده

امروزه نرم‌افزارها و سیستم‌های برنامه‌ریزی متعددی وجود دارند، از جمله Simplant از Dentsply Sirona، سیستم‌های Nobel Guide و Nobel Clinician از Nobel Biocare، سیستم Easy Guide، سیستم Co-Diagnostix از Dental Wings و در نهایت BlueSky Plan معروف.

این آخری توسط شرکت آمریکایی Blue Sky Bio توسعه یافته و ویژگی این را دارد که به‌صورت رایگان از اینترنت قابل دانلود است. به‌لطف این ابزار آزاد، می‌توان راهنمای جراحی را به‌صورت مجازی مدل‌سازی و سپس فایل STL را برای چاپ در نرم‌افزار دیگری خروجی گرفت.

۶ مزایای جراحی هدایت‌شده

جراحی هدایت‌شده تکنیک‌های سنتی به‌کاررفته در ایمپلنتولوژی را بهبود بخشیده است که محدودیت‌هایی در دقت نسبت به انتخاب محور ایمپلنت و نزدیکی به ریشه دندان‌های مجاور و عناصر مختلف آناتومیک دارند. در واقع، این تکنیک امکان پیش‌بینی موانع آناتومیک، حفظ حجم استخوانی باقی‌مانده و تطابق با محور پروتز آینده را فراهم می‌کند.

علاوه بر این، زمان مداخله کاهش می‌یابد، جراحی قابل تکرار، با تهاجم کمتر و قابلیت پیگیری بهتری دارد. این به نفع هم بیمار و هم پزشک است.

جراحی Flapless استرس جراح و بداهه‌گویی در طول مداخله را کاهش می‌دهد و حرکت جراحی را با احترام به زمینه استخوانی ایمن می‌سازد.

قراردهی دقیق ایمپلنت در استخوان موجود امکان کاهش نیاز به پیوند یا حتی قرار دادن ایمپلنت در موارد پیچیده‌ای را که محدودیت‌های آناتومیک قبلاً مانع درمان شده بود، فراهم می‌کند.

افزون بر این، این تکنیک نتایج پروتزی را بهبود می‌بخشد و پیش‌ساخت پروتز را تسهیل می‌کند. به‌کارگیری جراحی هدایت‌شده، کنترل بهتر روی پیامدهای پس از جراحی را تضمین می‌کند. این تکنیک امکان کاهش خطر خونریزی حین عمل و خطر عفونت و کاهش درد و التهاب پس از عمل و در نتیجه بهینه‌سازی سرعت بهبود را فراهم می‌کند.

راهنمای جراحی همچنین می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای ارتباط با بیمار در نظر گرفته شود، که برای توضیح و ایجاد اعتماد از طریق نمایش چندین جنبه از موارد بالینی به کار می‌رود.

۷ مشکلات، محدودیت‌ها و دقت

مشکلات و محدودیت‌ها

علی‌رغم امنیتی که این فناوری برای پزشک به ارمغان می‌آورد — به شرط دقت بسیار زیاد در تمام مراحل — این تکنیک پزشک را از یادگیری اصول آناتومی و ایمپلنتولوژی معاف نمی‌کند.

اولین مشکل در جراحی به‌کمک کامپیوتر، عدم باز شدن کافی دهان است که اغلب امکان قرار دادن ایمپلنت‌ها در ناحیه خلفی را به‌ویژه در حضور راهنما غیرممکن می‌کند، چرا که وارد کردن مته در آستین‌ها دشوار است.

نویسندگان همچنین مشاهده کرده‌اند که فنی بودن جراحی هدایت‌شده نیاز به منحنی یادگیری نسبتاً تندی دارد، چرا که این تکنیک بسیار حساس و وابسته به اپراتور است و باید با احتیاط به کار گرفته شود. عوارض خفیفی گزارش شده، به‌ویژه انحراف بین شبیه‌سازی و واقعیت.

ملاحظات دقت

جست‌وجوی دقت در همه مراحل ضروری است و نیازمند اعمال دقیق پروتکل‌هاست: برنامه‌ریزی دیجیتال، طراحی و قراردهی راهنمای جراحی، قراردهی ایمپلنت‌ها به‌لطف استوانه‌های هدایت (آستین‌ها) و در نهایت قراردهی پروتز.

اختلاف بین موقعیت واقعی پس از جراحی ایمپلنت و موقعیت نظری آن در نرم‌افزار برنامه‌ریزی ایمپلنت با اندازه‌گیری سه پارامتر تعیین می‌شود:

• انحراف در نقطه برخورد حفر (به میلی‌متر) یا در سطح گردن ایمپلنت
• انحراف در راس (به میلی‌متر)
• زاویه ایمپلنت (به درجه): انحراف در جهت مزیودیستال یا وستیبولوپالاتال/لینگوال

در جراحی هدایت‌شده، مراحل به‌دنبال هم می‌آیند: معاینه رادیولوژی، شبیه‌سازی کامپیوتری ایمپلنت‌های آینده، ساخت راهنمای استریولیتوگرافیک، آزمایش آن و خود جراحی هدایت‌شده. این موجب انباشت تعداد خطاهای احتمالی می‌شود که ممکن است دقت جراحی را کاهش دهد، با علم به اینکه نمی‌توان فرایند استریولیتوگرافی را زیر سؤال برد، چرا که نرخ خطای تکنیک SLA از ۰٫۱٪ تجاوز نمی‌کند.

هزینه

علی‌رغم مزایای بی‌شمار، استفاده از جراحی هدایت‌شده هنوز سیستماتیک نیست و مانع اصلی البته هزینه است. این هزینه که اغلب بالا تلقی می‌شود، به‌طور قابل توجهی روی قیمت درمان ایمپلنت تأثیر می‌گذارد. چاپ سه‌بعدی مستقیماً در مطب دندان‌پزشکی امکان کاهش هزینه را فراهم می‌کند و این کاری است که بیش از پیش جراحان دندان‌پزشک ایمپلنتولوژیست انجام می‌دهند. این کار البته نیازمند یادگیری قبلی برای آشنایی با این تکنیک یعنی استریولیتوگرافی است، اما پروتکلی ساده، سریع و بدون تأثیر واقعی بر هزینه درمان ایمپلنت است.

۸ نتیجه‌گیری

گردش کار دیجیتال کامل امکان انتقال پروژه دیجیتال مجازی را مستقیماً به نرم‌افزار برنامه‌ریزی برای تولید راهنمای جراحی به‌صورت فایل STL و دریافت دستگاه پزشکی سفارشی فراهم می‌کند.

پروتکل جراحی هدایت‌شده که مدت‌ها به دلیل هزینه آن مختص موارد پیچیده بود، امروزه بیش از پیش در طرح‌های درمانی جراحی ایمپلنت گنجانده می‌شود.

با این حال، اختلاف زیاد بین نتایج ادبیات درباره افزایش دقتی که این تکنیک وعده می‌دهد، باید ما را آگاه کند، چرا که نمی‌توان به‌صورت کورکورانه به راهنمای جراحی اعتماد کرد. استفاده از این ابزار کمک ارزشمندی است، اما اهمیت دانش و تجربه جراح دندان‌پزشک را از بین نمی‌برد.

در واقع، این روش هنوز باید به‌ویژه در زمینه دقت خود را اثبات کند، اما غیرقابل انکار است که اصل آن انقلابی است و امکانات دیجیتال و تکنیک‌های افزایشی را برای دندان‌پزشکی ۴.۰ بیشتر گسترش می‌دهد.