치과 임플란트 식립을 위한 동적 탐색
Summary
동적 컴퓨터 보조 임플란트 수술(DCAIS)은 광학 제어를 사용하여 수술 템플릿 없이 수행되는 제어된 임플란트 수술 배치 방법입니다. 수술 장치의 움직임과 위치에 대한 실시간 수술 중 제어는 절차를 단순화하고 외과의에게 더 많은 자유를 제공하여 정적 탐색 방법과 유사한 정밀도를 제공합니다.
Abstract
현대 임플란트학에서 수술 용 네비게이션 시스템의 적용이 점점 더 중요 해지고 있습니다. 정적 수술 탐색 방법 외에도 가이드 독립적 동적 탐색 임플란트 식립 절차가 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 이 절차는 광학 제어를 사용하는 컴퓨터 유도 치과 임플란트 식립을 기반으로합니다. 이 작업은 새로운 컴퓨터지원 임플란트 수술 (DCAIS) 시스템 (설계, 보정, 수술)의 기술적 단계를 시연하고 결과의 정확성을 확인하는 것을 목표로합니다. 원뿔 빔 컴퓨터 단층 촬영(CBCT) 스캔을 기반으로 임플란트의 정확한 위치는 전용 소프트웨어로 결정됩니다. 작동의 첫 번째 단계는 내비게이션 시스템의 보정으로, 1) 마커로 촬영 한 CBCT 이미지를 기반으로 또는 2) 마커가없는 CBCT 이미지를 기반으로하는 두 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 임플란트는 수술 전 계획에 따라 실시간 탐색을 통해 삽입됩니다. 중재의 정확성은 수술 후 CBCT 이미지를 기반으로 평가할 수 있습니다. 임플란트의 계획된 위치를 포함하는 수술 전 이미지와 수술 후 CBCT 이미지는 임플란트의 각도 (정도), 플랫폼 및 정점 편차 (mm)를 기반으로 비교되었습니다. 데이터를 평가하기 위해 계획되고 수행된 임플란트 위치 내 편차의 표준편차(SD), 평균 및 평균(SEM)의 표준오차를 계산했다. 이 데이터를 기반으로 두 교정 방법의 차이점을 비교했습니다. 지금까지 수행 된 중재를 기반으로 DCAIS를 사용하면 고정밀 임플란트 배치가 가능합니다. 라벨링된 CBCT 기록이 필요하지 않은 교정 시스템은 라벨링을 사용하는 시스템과 유사한 정확도로 외과적 개입을 허용합니다. 개입의 정확성은 훈련을 통해 향상 될 수 있습니다.
Introduction
치과 임플란트 식립의 정확성을 높이고 합병증을 줄이기 위해 영상 연구를 기반으로 한 다양한 탐색 기술이 개발되었습니다. 수술 전 영상 및 특수 3D 임플란트 계획 소프트웨어를 사용하여 치과 임플란트 1,2의 정확한 위치를 계획할 수 있습니다.
임플란트 수술 탐색의 목적은 가능한 의원성 합병증(신경, 혈관, 뼈 및 부비동 손상)의 위험을 줄이기 위해 가장 이상적인 위치를 달성하기 위해 치과 임플란트의 해부학적으로 보다 정확한 배치를 달성하는 것입니다. 탐색 수술은 중재의 침습성을 감소시켜 (플랩리스 수술) 불만을 줄이고 회복을 가속화 할 수 있습니다. 정확한 임플란트 식립은 사전 보철 계획(수술 전 치아 설치를 기반으로 수술을 수행할 수 있음)을 기반으로 하며 최적의 임플란트 위치는 뼈 이식을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
오늘날 컴퓨터 보조 임플란트(CAI) 수술 배치 내비게이션 시스템에는 정적 및 동적 내비게이션 시스템의 두 가지 유형이 있습니다. 정적 탐색은 사전 계획되고 조립식 수술 템플릿을 사용하는 제어된 임플란트 식립 방법입니다. 동적 탐색은 광학 제어를 사용하는 수술 템플릿 없이 미리 계획된 컴퓨터 유도 임플란트 수술 배치 방법입니다. 제어 절차는 포인트 클라우드 기반 이미지 정합을 사용하여 3D 이미지 오버레이3를 적용하여 가상 이미지를 실제 환경과 병합합니다.
DCAI 시스템은 GPS와 유사한 프레임워크 내에서 실시간으로 객관화된 기기 제어를 가능하게 합니다. 전형적으로, 이들은 광학 추적을 사용하여 환자 및 수술 기구 위에 배치된 (광학적) 참조 마커의 위치를 검출 및 추적하고, 임플란트 수술 배치 프로세스(1,2)에 대한 지속적인 시각적 피드백을 제공한다.
수술 중 수술 기구의 움직임과 위치를 모니터의 3차원 이미지로 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 시술 중에 카메라 시스템을 통해 환자의 턱뼈 위치와 수술 도구의 위치를 지속적으로 모니터링하고 비교할 수 있습니다.
동적 네비게이션 시스템에는 두 가지 유형이 있습니다 : 하나는 수동 시스템이며,이 경우 등록 장치 (기준베이스)는 광원에서 방출 된 빛을 스테레오 카메라로 다시 반사합니다. 다른 하나는 활성 시스템이며, 여기서 등록 장치는 스테레오 카메라(4,5)가 뒤따르는 빛을 방출합니다.
다음 단계의 동적 내비게이션 시스템은 서보 모터를 사용하여 촉각 자극으로 외과 의사의 손을 안내하므로 로봇 팔이있는 장치가 외과 의사의 움직임을 결정하거나 먼 미래에 완전히 교체 할 수 있습니다 4,5,6,7.
Protocol
Representative Results
Discussion
레이블이 지정된 클립 사용 동적 탐색 임플란트 배치 시스템에서 기존 워크플로는 클립 보정으로 수행됩니다. 클립 표면에는 CBCT 스캔에서 명확하게 볼 수있는 세 개의 방사선 불 투과성 금속 구체가 있습니다. 트레이서 교정 방법의 경우 클립이 포함된 이러한 금속 구체는 CBCT 스캐닝이나 시스템 보정에 필요하지 않습니다. 기존 톱니가 있는 경우 레이블이 지정된 클립과 레이블이 지정되지 않은…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 공공, 상업 또는 비영리 부문의 자금 지원 기관으로부터 특정 보조금을받지 못했습니다.
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 |
Referências
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