1 Inleiding en historisch overzicht

De afgelopen jaren hebben de evolutie van de moderne implantologie, de beeldvormingstechnieken en de digitale revolutie de ontwikkeling mogelijk gemaakt van een nieuw protocol: de computerondersteunde implantologie (CAI) of geleide implantologie.

Deze innovatieve techniek maakt het mogelijk om tandheelkundige implantaten te plaatsen met behulp van een digitaal vervaardigde mal, zonder af te wijken van de basisregel van de moderne implantologie, waarbij het prothetische project de positie van het implantaat en dus de chirurgie stuurt.

Historiek

De allereerste mallen dateren uit 1999 en waren van het type met botsteun. Een invasieve chirurgie met flap was toen noodzakelijk om de correcte positie van de mal op het bot te controleren. Na het opheffen van de flap werd de binnenkant van de mal rechtstreeks op het bot aangepast en gestabiliseerd.

Deze mallen werden vervaardigd op basis van de 3D-reconstructie van het bot door de omzetting van radiologische DICOM-bestanden naar .STL-bestanden. Het was dan ook de volledig edentate patiënt die als eerste kon profiteren van geleide chirurgie, vanwege de problemen met de radiologische mallen die in die tijd werden gebruikt.

Enkele jaren later, in 2002, ontstond de mal met mucosasteun dankzij het gebruik van een radio-opaak palatum dat het volume van de weke delen afbakent. De dubbele-scantechniek maakte het mogelijk mallen met mucosasteun te vervaardigen voor Flapless-chirurgie. Deze techniek voorkomt het opheffen van een flap en maakt trans-gingivaal werken mogelijk.

Dankzij tomodensitometrische radiografieën (scanner en Cone Beam) kunnen de benige zones van de weke delen worden onderscheiden. De binnenkant van de beeldvormingsmal maakte het mogelijk de chirurgische mal nauwkeurig te modelleren.

Figuur 1 — Stereolithografische chirurgische mal met mucosasteun

Ten slotte worden de mallen van de laatste generatie vervaardigd op basis van gedigitaliseerde labomodellen en bestaat de allernieuwste evolutie erin de optische afdruk intra-oraal te gebruiken om de chirurgische mal te ontwerpen.

Vandaag vindt de geleide implantologie haar indicatie bij patiënten met gedeeltelijke edentatie.

2 Principe en stappen van de planning

Het principe

De geleide implantaatchirurgie maakt gebruik van planningssoftware die het « Matching » of de superpositie van de radiologische gegevens (DICOM-bestand) en klinische gegevens (STL-bestand) van de patiënt mogelijk maakt. De DICOM-bestanden zijn afkomstig van een Cone Beam-opname of van een scanner. De STL-bestanden zijn afkomstig van de digitale afdrukken van de mond van de patiënt.

De superpositie van al deze digitale bestanden kan automatisch of handmatig gebeuren. De Matching heeft tot doel de radiologische gegevens te laten overeenkomen met de dentale en gingivale oppervlakken waarop de binnenkant van de mal zal rusten.

Figuur 2 — Matching van het DICOM- en STL-bestand met de software QuickVision 3D

De stappen van de implantaatplanning

Het prothetische project kan volledig digitaal zijn door een virtuele wax-up uit te voeren ter hoogte van de edentate zones. Zo kan op hetzelfde beeld zowel de anatomische situatie als het prothetische project worden verkregen.

De vervaardiging van de chirurgische mal vereist dus de combinatie van drie elementen:

• De DICOM-gegevens van de Cone Beam
• Een virtuele wax-up van het prothetische project
• De digitale afdrukken van de patiënt

De planningssoftware maakt het mogelijk de nervus alveolaris inferior in beeld te brengen.

Zodra de toekomstige prothese op haar plaats staat, wordt overgegaan tot de keuze van de positie, lengte en as van de implantaten. Dit maakt het mogelijk de indicatie te stellen voor een eventuele botaugmentatie of sinuslift en de prothetische verbindingswijze te anticiperen: verschroefd wanneer het implantaat in de ideale prothetische as staat, of gecementeerd met een gehoekt abutment wanneer de uitgang van de implantaatschroef zich op het vestibulaire vlak van de toekomstige prothese bevindt.

Bij meerdere implantaten kan ook het parallellisme worden gecontroleerd.

Figuur 3 — Positionering van de implantaten in de planningssoftware QuickVision 3D

Vervolgens worden virtuele cilinders gemodelleerd ter hoogte van de implantaten boven de gingivale kam om het plaatsen van de mal in de mond niet te hinderen. De chirurgische mal kan ten slotte worden gemodelleerd op het STL-bestand van de edentate boog, waarbij de steunvlakken nauwkeurig worden gekozen. De mal wordt virtueel aangemaakt en een STL-bestand ervan kan worden geëxporteerd om te worden geprint.

Figuur 4 — Ontwerp van de chirurgische mal in de planningssoftware QuickVision 3D

3 Vervaardiging van de mal via 3D-printen

Er bestaan talrijke additieve procedés, namelijk FDM (Fused Deposition Modeling) en SLS (Selective Laser Sintering of selectief lasersinteren). Maar de 3D-printtechniek heeft de afgelopen jaren een hoge vlucht genomen dankzij de SLA-techniek (stereolithografie).

SLA bestaat uit de laag-voor-laag polymerisatie door een laserstraal van een lichtgevoelige vloeibare hars. Deze technologie combineert een hoge precisie (tot 10 µm laagdikte) met een perfect glad oppervlak.

Steeds ergonomischere en eenvoudiger te gebruiken printers, aangepast aan de tandheelkundige praktijk en tegen betaalbare kosten, worden aangeboden door fabrikanten en creëren zo een nieuwe markt voor tandartspraktijken.

Zodra de mal is geprint, moet hij worden ontvet door hem gedurende 20 minuten onder te dompelen in een bad van isopropylalcohol, vervolgens gespoeld en gedroogd en daarna nagepolymeriseerd door een doorgang in een specifieke UV-oven.

Na het polijsten van de mal worden de cilindrische titanium hulzen met eenvoudige wrijving op hun plaats gebracht. Het hulpmiddel kan vervolgens worden gesteriliseerd in een autoclaaf of met gammastraling, of koud worden gedesinfecteerd door het onder te dompelen in een chloorhexidine-oplossing.

Figuur 5 — Chirurgische mal met de metalen hulzen op hun plaats

4 De verschillende soorten chirurgische mallen

Afhankelijk van de chirurgische techniek zijn verschillende soorten chirurgische mallen mogelijk: pilootmallen met enkel een doorgang voor de pilotboor of volledig geleide chirurgische mallen.

Afhankelijk van het gewenste type mal kan de diameter van de cilinders variëren, aangezien er titanium buisjes in worden ingebracht. De implantaatmallen verschillen ook volgens het type steun: dentale, mucosale of ossale steun.

Chirurgische mal met botsteun

Dit type chirurgische mallen vereist een uitgebreide elevatie van een mucoperiostale flap (volle dikte) om hem te kunnen plaatsen en stabiliseren. Hierdoor wordt hij steeds minder gebruikt door clinici, of zelfs opgegeven omdat hij ingaat tegen de filosofie van geleide chirurgie, die erop gericht is minimaal invasieve technieken te bevorderen.

Mal met mucosasteun

Deze mal is geïndiceerd in gevallen van volledige edentatie. Zijn belangrijkste voordeel ligt in de minimaal invasieve Flapless-chirurgische techniek waarbij geen periostale flap nodig is. Toch vereist de manipulatie ervan enige ervaring. Deze mal vereist het gebruik van een occlusiesleutel en vervolgens het plaatsen van bevestigings- of stabilisatieschroeven, ook wel transossale pinnen genoemd, om een stevige fixatie en optimale stabiliteit te verkrijgen.

Het steunvlak waarop de mal rust, is de mucosa, een indrukbaar oppervlak met een dikte tot 3 of 4 mm. Een ongelijkmatige druk kan kanteling veroorzaken en bijgevolg een afwijking van het initiële impactpunt en dus van de geplande angulatie van de implantaten.

Mal met dentale steun

Hij is geïndiceerd in gevallen van anterieure of posterieure ingesloten partiële edentatie, maar ook bij eindstandige edentaties die de 30 mm edentate zone niet overschrijden. Hij maakt chirurgie met of zonder flap mogelijk. Het is de meest nauwkeurige van alle chirurgische mallen, met name in geval van ingesloten edentatie.

5 Software en systemen voor geleide chirurgie

Vandaag bestaan er verschillende planningssoftwarepakketten en -systemen, waaronder Simplant van Dentsply Sirona, de systemen Nobel Guide en Nobel Clinician van Nobel Biocare, het Easy Guide-systeem, het CoDiagnostics-systeem van Dental Wings en ten slotte het bekende BlueSky Plan.

Dit laatste werd ontwikkeld door het Amerikaanse bedrijf Blue Sky Bio en heeft als bijzonderheid dat het gratis van het internet kan worden gedownload. Dankzij deze vrij toegankelijke tool is het mogelijk de chirurgische mal virtueel te modelleren en vervolgens het STL-bestand te exporteren om het in een externe software te printen.

6 Voordelen van geleide chirurgie

Geleide chirurgie heeft de conventionele technieken in de implantologie verbeterd, die beperkingen vertonen qua precisie ten aanzien van de keuze van de as van het implantaat en zijn nabijheid tot de wortels van de aangrenzende tanden en de verschillende anatomische elementen. Zij maakt het inderdaad mogelijk anatomische obstakels te anticiperen, maar ook het respect voor het resterende botvolume en de overeenstemming met de as van de toekomstige prothese.

Bovendien wordt de duur van de ingreep verkort, is de chirurgie reproduceerbaar, minder invasief en wordt de traceerbaarheid vergemakkelijkt. Dit is voordelig zowel voor de patiënt als voor de clinicus.

De Flapless-chirurgie vermindert de stress bij de chirurg en de improvisatie tijdens de ingreep, en maakt de chirurgische handeling veiliger door rekening te houden met de benige context.

De nauwkeurige plaatsing van het implantaat in het beschikbare bot maakt het mogelijk het aantal botaugmentaties te verminderen en zelfs implantaten te plaatsen in complexe gevallen waarin anatomische beperkingen eerder de behandeling verhinderden.

Bovendien verbetert deze techniek de prothetische resultaten en vergemakkelijkt zij de prefabricage van de prothese. Het gebruik van geleide chirurgie garandeert een betere controle van de postoperatieve gevolgen. Het maakt het mogelijk het peroperatieve hemorragische risico en het infectierisico te verlagen, evenals de postoperatieve pijn en ontsteking, en dus de helingssnelheid te optimaliseren.

De chirurgische mal kan ook worden beschouwd als een communicatiemiddel met de patiënt, dat dient om hem uitleg te geven en vertrouwen te geven door de visualisatie van verschillende voorstellingen van de klinische gevallen.

7 Moeilijkheden, beperkingen en precisie

Moeilijkheden en beperkingen

Ondanks de veiligheid die deze technologie de clinicus biedt, op voorwaarde van extreme nauwkeurigheid in alle stappen, ontslaat zij hem niet van de plicht om eerst en vooral de grondbeginselen van anatomie en implantologie te beheersen.

De eerste moeilijkheid bij computerondersteunde chirurgie is het gebrek aan mondopening, waardoor het vaak onmogelijk is implantaten in de posterieure sector te plaatsen, vooral in aanwezigheid van de mal, omdat het moeilijk is de boor in de hulzen te introduceren.

De auteurs hebben ook vastgesteld dat de technische aspecten van geleide chirurgie een relatief steile leercurve vereisen, aangezien het een zeer gevoelige en operator-afhankelijke techniek is die met voorzichtigheid moet worden toegepast. Er werden goedaardige complicaties gerapporteerd, met name afwijkingen tussen simulatie en werkelijkheid.

Overwegingen omtrent de precisie

Het streven naar precisie is noodzakelijk in alle stappen en vereist de nauwkeurige toepassing van de protocollen: digitale planning, ontwerp en plaatsing van de chirurgische mal, plaatsing van de implantaten via de geleidingscilinders (hulzen) en ten slotte de plaatsing van de prothese.

Het verschil tussen de werkelijke postchirurgische positie van het implantaat en zijn theoretische positie op de implantaatplanningssoftware wordt bepaald door drie parameters te meten:

• De afwijking op het impactpunt van de boring (in mm) of ter hoogte van de implantaathals
• De afwijking aan de apex (in mm)
• De angulatie van het implantaat (in graden): afwijking in mesio-distale of vestibulo-palatinale/linguale richting

In geleide chirurgie volgen de stappen elkaar op: het radiologisch onderzoek, de computersimulatie van de toekomstige implantaten, de vervaardiging van de stereolithografische mal, het passen ervan en de geleide chirurgie zelf. Dit zou het aantal mogelijke fouten kunnen opstapelen die de precisie van de chirurgie dreigen te verminderen, wetende dat men het stereolithografieproces niet in twijfel kan trekken aangezien de foutmarge van de SLA-techniek 0,1 % niet overschrijdt.

De kostprijs

Ondanks de talloze voordelen is het gebruik van geleide chirurgie nog niet systematisch, en de belangrijkste rem is uiteraard de kostprijs. Vaak als hoog beschouwd, heeft deze een duidelijke invloed op de prijs van de implantaatbehandeling. Het 3D-printen rechtstreeks in de tandartspraktijk maakt het mogelijk de kosten te verlagen, en dat is wat steeds meer tandartsen-implantologen doen. Dit vereist zeker een voorafgaande leerperiode om vertrouwd te raken met de stereolithografietechniek, maar het is een eenvoudig en snel protocol, zonder werkelijk invloed op de kosten van de implantaatbehandeling.

8 Conclusie

De volledig digitale workflow maakt het mogelijk het virtuele digitale project rechtstreeks om te zetten in de planningssoftware om de chirurgische mal te genereren in de vorm van een STL-bestand en zo een medisch hulpmiddel op maat te verkrijgen.

Het geleide chirurgieprotocol, lange tijd voorbehouden aan complexe gevallen vanwege de kostprijs, wordt vandaag steeds vaker geïntegreerd in behandelingsplannen in de implantaatchirurgie.

Toch zou de grote divergentie tussen de resultaten in de literatuur over de precisiewinst die deze techniek belooft, ons moeten doen opletten, want men kan geen blind vertrouwen hebben in de chirurgische mal. Het gebruik van dit instrument is een waardevolle hulp, maar ontslaat de tandarts niet van het belang van zijn kennis en ervaring.

Deze methode moet inderdaad nog haar waarde bewijzen, vooral op het vlak van precisie, maar het valt niet te ontkennen dat het principe revolutionair is en het mogelijk maakt de mogelijkheden van het digitale en van de additieve technieken verder uit te breiden voor een tandheelkunde 4.0.