1 Введение и исторический обзор

За последние несколько лет триада из развития современной имплантологии, методов визуализации и цифровой революции объединилась, породив развитие нового протокола: компьютерной имплантологии (CAI), или управляемой имплантологической хирургии.

Эта инновационная техника используется для установки зубных имплантатов с помощью цифрового шаблона, не нарушая базовое правило современной имплантологии, согласно которому протезный проект контролирует положение имплантата и, следовательно, ход хирургии.

Краткая история

Самые первые шаблоны датируются 1999 годом и были опирающимися на кость. Поэтому требовалась инвазивная хирургия с откидыванием лоскутов, чтобы направить шаблон в правильное положение на кости. После откидывания лоскута внутренняя поверхность шаблона корректировалась и стабилизировалась непосредственно на кости.

Эти шаблоны изготавливались с использованием техник 3D-реконструкции кости путём преобразования радиологических файлов DICOM в файлы .STL. Первым бенефициаром управляемой хирургии стал, таким образом, полностью беззубый пациент из-за проблем, возникавших с радиологическими шаблонами, использовавшимися в то время.

Несколько лет спустя, в 2002 году, был разработан хирургический шаблон, опирающийся на слизистую, благодаря использованию рентгеноконтрастного нёба, определяющего объём мягких тканей. Техника двойного сканирования использовалась для производства шаблонов, опирающихся на слизистую, для безлоскутной хирургии. Как следует из названия, эта техника может использоваться для избежания откидывания лоскута и применения трансгингивальной процедуры.

Благодаря томоденситометрической рентгенографии (Сканер и Cone Beam) можно различать костные области и мягкие ткани. Внутренняя поверхность визуализационного шаблона может использоваться для точного моделирования хирургического шаблона.

Рисунок 1 — Стереолитографический хирургический шаблон, опирающийся на слизистую

Шаблоны последнего поколения теперь изготавливаются с использованием цифровых лабораторных моделей, а последнее достижение включает использование внутриротовых оптических оттисков для проектирования хирургического шаблона.

Управляемая имплантологическая хирургия теперь используется для лечения пациентов с частичной адентией.

2 Принцип и этапы планирования

Принцип

Управляемая имплантологическая хирургия использует программное обеспечение для планирования, которое позволяет «matching» — наложение радиологических (DICOM-файл) и клинических (.STL-файл) данных пациента. DICOM-файлы генерируются Cone Beam рентгеном или сканером. .STL-файлы генерируются цифровыми оттисками рта пациента.

Наложение всех этих цифровых файлов может выполняться автоматически или вручную. Matching направлен на синхронизацию радиологических данных с поверхностями зубов и десны, на которые будет помещена внутренняя поверхность шаблона.

Рисунок 2 — Сопоставление файла DICOM и .STL с помощью программы QuickVision 3D

Этапы планирования имплантата

Протезный проект может быть полностью цифровым, если изготовлен виртуальный wax-up для случаев адентии. Это можно использовать для отображения анатомического и протезного проекта на одном изображении.

Изготовление хирургических шаблонов, таким образом, требует комбинации трёх элементов:

• DICOM-данные с Cone Beam
• Виртуальный wax-up протезного проекта
• Цифровые оттиски пациента

Программное обеспечение для планирования может использоваться для выделения нижнего альвеолярного нерва.

Когда будущий протез установлен на место, наступает время выбрать положение, длину и ось имплантатов. Это можно использовать для указания возможной костной пластики или синус-лифтинга и для предвидения метода протезной связки: винтовая фиксация, если имплантат на идеальной протезной оси, или цементная с угловым абатментом, если вход винтового отверстия имплантата расположен с вестибулярной стороны будущего протеза.

В случае нескольких имплантатов также возможно контролировать выравнивание.

Рисунок 3 — Позиционирование имплантатов в программе планирования QuickVision 3D

Затем для имплантатов моделируются виртуальные цилиндры выше десневого гребня, чтобы не было препятствий при введении шаблона в рот. Хирургический шаблон теперь готов к моделированию на .STL-файле беззубой дуги путём точного выбора опорных поверхностей. Шаблон создаётся виртуально, и .STL-файл этого может быть экспортирован для печати.

Рисунок 4 — Дизайн хирургического шаблона в программе планирования QuickVision 3D

3 Изготовление шаблона методом 3D-печати

Существует несколько аддитивных процессов, например FDM (Fused Deposition Modelling) и SLS (Selective Laser Sintering). Однако техника 3D-печати пережила настоящий бум за последние несколько лет благодаря технике SLA (стереолитография).

SLA состоит в полимеризации фоточувствительной жидкой смолы слой за слоем, выполняемой лазерным лучом. Эта технология сочетает высокую степень точности (толщина печати до 10 мкм) с идеально гладкой поверхностью.

Производители продают всё более эргономично разработанные принтеры, более простые в использовании, подходящие для стоматологических процедур и финансово доступные, создавая новый рынок для стоматологических кабинетов.

После печати шаблон необходимо очистить путём погружения в ванну с изопропиловым спиртом на 20 минут, перед промыванием и сушкой, а затем пост-полимеризовать в специальной УФ-печи.

После полировки шаблона титановые цилиндрические втулки находят своё место путём простого трения. Затем это устройство может пройти автоклавную или гамма-стерилизацию или холодную стерилизацию путём погружения в раствор хлоргексидина.

Рисунок 5 — Хирургический шаблон с установленными металлическими втулками

4 Различные типы хирургических шаблонов

Доступно несколько хирургических шаблонов в зависимости от хирургической техники: шаблоны для адаптации с использованием только пилотного сверла или полностью управляемые хирургические шаблоны.

В зависимости от требуемого типа шаблона диаметр его цилиндров может варьироваться, так как будут вставляться титановые трубки. Имплантационные шаблоны также различаются в зависимости от типа опоры: зубная, слизистая или костная.

Хирургический шаблон, опирающийся на кость

Этот тип хирургического шаблона требует значительного откидывания мукопериостального лоскута (полной толщины) для его установки и стабилизации, поэтому всё реже используется специалистами и даже отбрасывается, поскольку противоречит философии управляемой хирургии, направленной на продвижение мини-инвазивных техник.

Шаблон, опирающийся на слизистую

Для случаев полной адентии этот шаблон рекомендуется. Его главное преимущество заключается в мини-инвазивной безлоскутной хирургической технике, которая обходит необходимость использования периостального лоскута. Однако это требует определённой степени опыта в обращении. Этот шаблон следует использовать с окклюзионным ключом, после чего на месте должен быть установлен удерживающий или стабилизирующий винт (также известный как трансоссальный штифт), чтобы прочно удерживать его in situ с максимальной стабильностью.

Опорная поверхность, на которую помещается шаблон, — это слизистая, представляющая собой сжимаемую поверхность толщиной до 3–4 мм. Неравномерное давление может вызвать наклонение и создать отклонение в начальной точке удара, а следовательно, в запланированном угле имплантата.

Шаблон, опирающийся на зубы

Подходит для передней или задней частичной адентии с опорой на зубы, а также для случаев свободного дистального конца с адентией менее 30 мм от беззубой области. Также может использоваться для хирургии с откидыванием лоскута или без него. Шаблон, опирающийся на зубы, является самым точным из всех хирургических шаблонов, особенно в случаях адентии с опорой на зубы.

5 ПО и системы управляемой хирургии

В настоящее время существуют различные программные пакеты и системы планирования, включая Simplant от Dentsply Sirona, системы Nobel Guide и Nobel Clinician от Nobel Biocare, систему Easy Guide, систему CoDiagnostics от Dental Wings и, наконец, известный BlueSky Plan.

Последний был разработан американской компанией Blue Sky Bio и необычен тем, что его можно бесплатно скачать в интернете. Благодаря этому открытому инструменту можно виртуально моделировать хирургический шаблон перед экспортом .STL-файла, чтобы напечатать его в стороннем программном обеспечении.

6 Преимущества управляемой хирургии

Управляемая имплантологическая хирургия позволила улучшить традиционные техники имплантологии, ограниченные с точки зрения точности относительно выбора оси имплантата и его близости к корням соседних зубов и различным анатомическим элементам. Её можно использовать для предвидения анатомических препятствий, а также для соблюдения остаточного объёма кости и его соответствия будущей протезной оси.

Кроме того, время вмешательства намного короче, хирургия воспроизводима и менее инвазивна, а отслеживаемость намного проще. Это приносит пользу как пациенту, так и специалисту.

Безлоскутная хирургия снижает стресс хирурга и необходимость импровизации во время вмешательства, а также делает хирургические процедуры безопасными за счёт уважения костного контекста.

Точное размещение имплантата в доступной кости может помочь снизить потребность в трансплантатах и даже позволить использовать имплантаты в сложных случаях, где анатомические ограничения ранее препятствовали лечению.

Кроме того, эта техника улучшает протезные результаты и упрощает процесс предварительного изготовления протеза. Использование управляемой хирургии обеспечивает лучший послеоперационный уход. Её можно использовать для снижения риска предоперационных кровотечений, риска инфекции и для уменьшения послеоперационной боли и воспаления, для оптимальной скорости заживления.

Хирургический шаблон также можно рассматривать как инструмент коммуникации с пациентом, используемый для объяснения процедур и внушения уверенности через визуализацию различных клинических данных.

7 Сложности, ограничения и точность

Сложности и ограничения

Несмотря на безопасность, которую эта технология обеспечивает специалисту (хотя и при условии чрезвычайной строгости на всех этапах), она не исключает учёта анатомических и имплантологических основ.

Первая проблема в компьютерной хирургии заключается в минимальном открывании рта, отсюда частая невозможность установки имплантатов в задней части, особенно при наличии шаблона, поскольку трудно ввести сверло во втулки.

Авторы также отмечали, что техническая сложность, присущая управляемой хирургии, требует относительно крутой кривой обучения, поскольку это очень чувствительная и операторозависимая техника, и её следует принимать с осторожностью. Сообщалось о доброкачественных осложнениях, в частности расхождениях между симуляциями и реальностью.

Соображения точности

Поиск точности первостепенен на всех этапах, аналогично требуя точного применения протоколов на всех этапах, т.е. цифрового планирования, планирования и реализации хирургического шаблона, реализации имплантата с использованием направляющих цилиндров (втулок) и, наконец, установки протеза.

Разница между фактическим послехирургическим положением имплантата и его теоретическим положением в программе планирования имплантатов определяется путём измерения трёх параметров:

• Отклонение в точке удара сверла (в мм) или на уровне шейки имплантата
• Отклонение в апексе (в мм)
• Угол имплантата (в градусах): отклонение в мезио-дистальном или вестибуло-палатинном/язычном направлении

Серия последовательных этапов задействована в управляемой хирургии: рентгенологические исследования, компьютерная симуляция будущих имплантатов, изготовление стереолитографического шаблона, его примерка и сама управляемая хирургия. Это увеличило бы количество возможных ошибок, потенциально снижая точность хирургии, зная, что мы не можем подвергать сомнению процесс стереолитографии, учитывая, что частота ошибок для SLA не превышает 0,1%.

Стоимость

Несмотря на свои бесчисленные преимущества, использование управляемой хирургии ещё не систематично, и главное препятствие — это явно стоимость. Часто считаемая высокой, эта стоимость окажет значительное влияние на цену имплантационного лечения. 3D-печать в самом стоматологическом кабинете может помочь снизить стоимость — этот путь выбирают всё больше имплантологов и стоматологов. Очевидно, это требует предварительного обучения, чтобы ознакомиться с техникой стереолитографии, но это простая и быстрая формальность, не оказывающая реального влияния на стоимость имплантационного лечения.

8 Заключение

Цифровой рабочий процесс позволяет виртуальный цифровой проект напрямую переносить в программу планирования для генерации хирургического шаблона в форме .STL-файла и для производства индивидуального медицинского устройства.

Протокол управляемой имплантологической хирургии, традиционно зарезервированный для сложных случаев по финансовым причинам, теперь всё чаще становится частью имплантологических планов лечения.

Однако значительное расхождение между результатами исследований по преимуществам точности, обещанным этой техникой, должно подавать сигнал, что мы не должны слепо верить хирургическому шаблону. Этот инструмент действительно ценная помощь, но он не должен умалять важность знаний и опыта стоматолога-хирурга.

Этому методу ещё предстоит проявить себя, особенно в плане точности, но нельзя отрицать, что принцип революционен и может ещё больше расширить возможности цифровых и аддитивных технологий, создавая стоматологию 4.0.