种植牙的动态导航
Summary
动态计算机辅助种植手术 （DCAIS） 是一种使用光学控制在没有手术模板的情况下进行的受控种植体手术放置方法。术中对手术装置运动和位置的实时控制简化了手术，为外科医生提供了更多的自由度，提供了与静态导航方法相似的精度。
Abstract
在现代种植学中，手术导航系统的应用变得越来越重要。除了静态手术导航方法外，独立于导引的动态导航植入物放置程序也变得越来越普遍。该程序基于使用光学控制的计算机引导的种植牙放置。这项工作旨在演示新的计算机辅助种植手术（DCAIS）系统（设计，校准，手术）的技术步骤，并检查结果的准确性。基于锥形束计算机断层扫描（CBCT）扫描，使用专用软件确定植入物的确切位置。操作的第一步是导航系统的校准，可以通过两种方式执行：1）基于用标记拍摄的CBCT图像或2）基于没有标记的CBCT图像。根据术前计划在实时导航的帮助下插入植入物。干预措施的准确性可以根据术后CBCT图像进行评估。根据种植体的角度（度数）、平台和顶端偏差（mm），比较包含种植体计划位置的术前图像和术后CBCT图像。为了评估数据，我们计算了计划和执行的种植体位置内偏差的标准差（SD），平均值和平均值标准误差（SEM）。根据这些数据比较了两种校准方法之间的差异。根据迄今为止进行的干预措施，使用DCAIS可以实现高精度的种植体放置。不需要标记CBCT记录的校准系统允许手术干预，其准确性与使用标记的系统相似。通过培训可以提高干预的准确性。
Introduction
为了提高种植牙的准确性并减少并发症，已经开发了一系列基于成像研究的导航技术。术前成像和专用3D种植体规划软件可用于规划种植牙1、2的确切位置。
种植体手术导航的目的是在解剖学上更精确地放置种植牙，以达到最理想的位置，以降低可能的医源性并发症（神经、血管、骨骼和鼻窦损伤）的风险。导航手术减少了干预（无瓣手术）的侵入性，这可以减少投诉并加快恢复速度。准确的种植体放置基于先前的修复计划（可以在术前安装牙齿的基础上进行手术），并且最佳的种植体位置有助于避免骨移植。
如今，有两种类型的计算机辅助植入物（CAI）手术放置导航系统 – 静态和动态导航系统。静态导航是一种使用预先计划和预制的手术模板的受控植入物放置方法。动态导航是一种预先计划的计算机引导植入手术放置方法，无需使用光学控制的手术模板。控制程序使用基于点云的图像配准，通过应用3D图像叠加3将虚拟图像与真实环境合并。
DCAI系统使在类似GPS的框架内实现实时、客观的仪器控制成为可能。通常，它们使用光学跟踪来检测和跟踪放置在患者和手术器械上的（光学）参考标记的位置，并提供有关植入手术放置过程的连续视觉反馈1，2。
手术过程中手术器械的运动和位置可以在监视器上的三维图像上实时监控。在手术过程中，摄像系统允许连续监测和比较患者颚骨的位置和手术器械的位置。
动态导航系统有两种类型：一种是被动系统，在这种情况下，配准设备（参考基座）将从光源发出的光反射回立体摄像机;另一种是有源系统，其中注册设备发出光，然后是立体摄像机4，5。
下一级动态导航系统使用伺服电机通过触觉刺激引导外科医生的手，以便带有机械臂的设备可以确定外科医生的动作，甚至在遥远的未来完全取代它们4，5，6，7。
Protocol
Representative Results
Discussion
在带标签的夹子使用的动态导航植入物放置系统中，传统的工作流程是通过夹子校准完成的。夹子表面有三个不透射线的金属球，在CBCT扫描中清晰可见。在示踪剂校准方法的情况下，这些包含夹子的金属球既不需要CBCT扫描，也不是系统校准所必需的。在现有牙齿的情况下，可以使用带标签和未标记的夹子（两种不同的校准方法）。夹子用热塑性材料固定在牙齿上。在无齿情况下，只能使用没有?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项研究没有从公共、商业或非营利部门的资助机构获得任何具体资助。
Materials
| DTX Implant Studio Software | Nobel Biocare | 106182 | 3D surgical planing software |
| MeshLab | ISTI – CNR research center | 2020.12 | 3D mesh processing software |
| Nobel Replace CC implant | Nobel Biocare | 37285 | Implant |
| X-Guide | X-Nav – Nobel Biocare | SN00001310 | dinamic navigation surgery system |
| X-Guide – XClip | X-Nav – Nobel Biocare | XNVP008381 | 3D navigation registration device |
| X-Guide planing software | X-Nav – Nobel Biocare | XNVP008296 | 3D surgical planing and operating software |
| X-Mark probe | X-Nav – Nobel Biocare | XNVP008886 | 3D navigation registration tool |
| PaX-i3D Smart | Vatech | CBCT | |
| Prolene 5.0 | 5.0 monofilament, nonabsorbable polypropylene suture |
References
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