计算机辅助规划最大限度地减少上颌窦提升
通过计算机辅助能够可靠地进行种植修复治疗的规划。基于数字化放射影像数据制作的种植导板可以实现将种植体精确地植入所计划的位置。本文将讨论三维种植与增量方法，特别侧重于与上颌窦底提升方面的结合。通过三个具体病例可以看到，这种方法可能会降低手术的创伤性和手术的次数。其中两个病例涉及一阶段手术的方式，其中一例还结合了引导组织再生并有目的地避免了上颌窦提升。在第三个病例中在行上颌窦提升后，于第二段进行了种植手术结合前牙区的即刻种植。此外，文章对在不同文献中的这种方式的前提和优点进行了讨论。
导言
最近几年，计算机辅助规划的可能性和以此为基础的种植修复一直在不断地发展扩大。计算机辅助种植为使用者带来了很多优势，与“无技术辅助”方式相比显示出极高的精确度1并可实现穿龈式口腔种植2。这不仅保护了患者，而且还可以在牙齿拔除的同期，在理想的情况下进行非常精确的即刻固定修复，从而减少了患者就诊的次数3。即使无法即刻修复（条件不理想或者患者不愿意——这种情况经常出现），仍可以起到引导的作用4,5。
另一方面值得注意的是，与二维X线影像相比，三维影像方式会造成更高的射线辐射6,7。到目前为止，尚没有随机或者对照研究显示，数字化的方法比传统的种植方法具有优势5。此外还需要强调的是，外科医生必须在任何时间都能够从一个种植导板引导的方式转换到常规的外科手术方法中来2。
在起草计算机辅助种植的最新适应证建议时，通常都会部分地采取相应有所保留的态度。例如，德国口腔颌面外科协会（DGZMK）在年发表的S1指导中强调了“严格的适应证”的必要性8。也就是，必须权衡应用的必要性和辐射的潜在危害，只有当前者大于后者时才可以使用。因此，这份指导中也并未对其适应证做出明确的阐述。不过，在一份由德国种植协会（DGI）于年提出的共识文件中具体地明确了应用的范围5：
?微创技术，特别是对于存在风险的患者。
?复杂的颌骨重建与修复，例如肿瘤切除后。
?特殊的方案，如用预制的固定桥进行即刻修复，以避免实施增量术。
年3月，在网上公布的由欧洲骨整合协会（EAO）提出的建议中，提到了计算机在口腔种植治疗中的适应证9。具体的规定是：如果“相关的解剖边界和缺乏的病理检查”用常规的方法“无法得到充分的表达”时；如果损害“重要的解剖结构”的风险可以降低；以及如果要使“生物力学、功能和美学效果达到最佳”，则推荐使用数字容积断层扫描技术。通过采用所获得的数据，使“通过影像导板获得诊断信息、计算机辅助规划和种植导板都能得到完善”。
无论采取何种诊断方法，都应始终以谨慎的方式实现治疗目的。因此，选用的种植方法尽可能不采用增量的方式。这包括，例如应用短的10或者带角度基台的种植体，也可以采取All-on-,12（诺保科）或者All-on-6的种植方案13。对于这种方法，计算机辅助设计能够提供有价值的诊断线索或者判断是否可以应用5。上颌窦底增量术也可以诊断性地借助三维种植规划数据而被避免14,15。
增量术和计算机辅助种植
如果必须采用增量术，通常通过两个步骤来完成种植规划。首先，可拍摄一个常规的全景片，并在比较大的重建病例时再拍摄一个头颅侧位片16。现在作为替代方式，可以直接通过容积断层扫描CT取像并使用软件来获取数据。然后以常规的方法进行增量手术。骨增量外科技术通常包括外置法植骨、内置法植骨、上颌窦底提升术、牵张成骨术17或者骨劈开牙槽嵴扩张术18，这些都可以通过软件进行规划。
骨增量成功愈合后，如果需要还要进行一次（二次）CT/CBCT检查，根据所获得的信息确定种植体植入的位置。可以利用种植导板或者无需辅助进行种植手术，也就是说，这一操作可采用传统的方式或者基于数字化规划的数据来进行。如果利用种植导板同期进行增量和种植手术，可以首先在种植规划程序中模拟增量。软件可帮助精确地确定增量所需的移植体的体积。所需移植物的尺寸可以通过软件被精确地确定。在制作种植用的手术导板时就可基于预先计划的增量结果来完成19,20。
在口腔内取移植骨也可以直接用计算机辅助加工的手术导板来实施19。移植骨块在这个特殊的导板和标准化工具的辅助下在口内被取出，然后固定在缺损区域并利用种植导板植入种植体。去除不规则的牙槽嵴断面或者尖锐的部分也可使用所谓的重建导板，其形状可由数据集计算出来21。在进行上颌窦底增量时也能利用一种特殊的导板，其目的是在外提升时在骨壁上可以尽可能小地开窗22。
计算机辅助规划和上颌窦底增量手术
如果在一个种植修复治疗中需要对一侧或者双侧上颌窦底进行提升，首先通过三维的影像检查来获取解剖特征和可能的病理结果等信息。迄今为止的研究结果表明，与全景片相比，一些解剖结构例如与治疗相关的隔膜、上颌动脉的位置23,24或发炎增厚的上颌窦上皮25,26，都可以通过这种方式得到更好的预测。此外，使用光导纤维内窥镜和/或CT/CBCT可帮助耳鼻喉医生查清楚相关的病理结果27,28。
如果确定为上颌窦提升的适应证，就要利用数字规划程序对包括所有与治疗相关的解剖因素进行评估23。这样，可以在软件上对上颌窦底上的剩余骨高度以及所计划的种植体肩部区域的牙槽嵴宽度等所有相关的位置进行测量29,30。如果有足够的剩余骨高度和良好的解剖结构，可用骨凿进行冲压式上颌窦底提升术（直接上颌窦底内提升）31。此外，如果需要扩张牙槽突，可以根据规划的数据来判断牙槽嵴扩增术是否可行32。否则，也可采取植骨或者GBR方法。下面将通过几个具体的病例来介绍数字化规划在侧方上颌窦底提升中的不同应用。
患者病例
病例1
一例上颌无牙颌种植修复病例。右侧可避免行上颌窦底提升术，左侧需要做上颌窦底提升，同期进行穿龈种植手术，并即刻修复。
这位男性患者68岁，因上颌牙槽骨严重萎缩且牙齿广泛龋坏而造成所有余牙无保留价值，因而决定全部拔除（图1和2）。患者希望获得固定修复治疗，另外其下颌的前牙区和第四象限区域也需要重新修复。将所有无保留意义的牙齿拔除后，用一个黏膜支持式的义齿临时修复上颌，三个月后为患者做了一个三维的影像检查。
图1和2：一位68岁的男性患者其剩余的上颌牙齿已无保留意义，因此全部拔除。在用一个黏膜支持式的上颌义齿临时修复3个月后，为其做了一次三维影像检查（图片来源：MelanieGrebe博士和G?tzGrebe博士；修复体制作：牙科技师MichaelaSchenker和FrankR?del，德国多特蒙德）。
用NobelClinician软件（瑞典诺保科公司）进行种植规划。在图3中从侧方观察到骨和设计的种植体的情况，以及通过双次扫描获得的临时义齿的状态。在牙15和16的区域，由于上颌窦腔气化扩大而需要行上颌窦底提升术。利用CBCT图像和规划软件能够识别出17/18区域的骨体积，可倾斜植入一颗13x4.3mm的种植体。在种植规划方案中还可以看到，与修复体相关的种植体头部位于17位置，因此需要一个30度的复合角度基台（诺保科）来补偿义齿的轴。为了避免出现修复并发症，在用软件设计时将螺丝通道的位置也考虑在内。在轴向上观察上颌窦的方向（图4），也可清晰地看到17和14位置的种植体未与上颌窦接触。
图3和4：三维成像数据和单独扫描临时义齿获得的数据被导入规划程序中。在第一个象限区进行种植体位置的设计时，确定可以不必要行上颌窦底提升（17种植体倾斜植入的位置）。在图中还可以看到种植导板的套管（在虚拟轴上的灰色环）（图片来源：MelanieGrebe博士和G?tzGrebe博士；修复体制作：牙科技师MichaelaSchenker和FrankR?del，德国多特蒙德）。
在完全引导种植过程中，利用一个由立体光刻成型技术加工的种植导板在未翻瓣的前提下植入8颗种植体。在第二象限区域侧方做一个弧形的切口以便于到达上颌窦，与牙槽嵴之间要有足够的距离。在这个病例中，为了将发病率限制在最小的范围内，用异种骨替代材料（GeistlichBio-Oss，瑞士盖氏公司）进行了骨增量，未加自体骨增量。基于规划数据在种植前就用树脂材料制作了一个临时固定桥，并在手术后直接用螺丝将这个临时修复体固定在种植体水平处，但17位置的种植体例外（图5）。
图5：在种植前，用树脂材料制作一个临时的固定桥并在种植后用螺丝固定。在第二象限区可以看到上颌窦底提升后侧方入口的缝合线。（图片来源：MelanieGrebe博士和G?tzGrebe博士；修复体制作：牙科技师MichaelaSchenker和FrankR?del；德国多特蒙德）。
种植手术结束4个月后常规取印模。由该印模灌制的石膏模型在技工室内被扫描，并由技师在技工室设计软件（NobelProcera，诺保科）为最终的固定桥设计出基底架（图6）。在修复治疗两年后的影像检查显示，所有种植体（NobelReplaceTapered，诺保科）达到成功的骨结合（图7）。如用临时修复体那样，这个上颌烤瓷固定桥也用螺丝固定在种植体水平，17位置种植体除外（图8）。该图还显示了固定修复体与周围牙龈达到很好的衔接。
图6：在接下来的步骤中，首先在技工室的软件上设计最终的修复体，然后用CAD/CAM方法加工出纯钛的基底架。（图片来源：MelanieGrebe博士和G?tzGrebe博士；修复体制作：牙科技师MichaelaSchenker和FrankR?del;德国多特蒙德）。
图7和8：用螺丝固定最终修复体后进行全景影像检查，可以看到所有的种植体骨结合良好。在17位置的种植体上安置了一个角度基台以补偿离散的轴向（参见图3和4）。临床口内照片显示了钛基底架饰瓷固定桥修复两年后的情况（图片来源：MelanieGrebe博士和G?tzGrebe博士；修复体制作：牙科技师MichaelaSchenker和FrankR?del，德国多特蒙德）。
病例2
患者上颌为无牙颌，右侧尽可能小地侧方开窗进行上颌窦提升，左侧上颌窦提升结合GBR，即刻修复。
一位45岁的女性患者（自16岁起开始吸烟，平均每天20支香烟）因牙周病造成上颌牙齿全部脱落且后牙区牙槽嵴严重吸收（Cawood分级：V33）（图9和10）。六个月前第一次就诊时，戴着一个临时的全口义齿。临床检查发现，上颌基部非常小，部分系带和肌肉靠近末端，且可固定的黏膜非常窄。在电脑显示屏上的设计软件中可选择显示单张预览视图或者并列显示4张不同的视图（图11）。在矢状面上的评估结果显示，必须对16、14、24和26位置进行双侧上颌窦提升。由于前牙区域仍存在足够的基底，具备可能的初始稳定性，因此可直接植入种植体。
图9和10：一位45岁的女性患者，其后牙区域的牙槽嵴严重吸收。尤其引人注意的是其上颌基部非常小而且几乎没有固定的颊侧黏膜（图片来源：牙医StefanScherg）。
图11a至d：在规划软件上可以结合四种不同表现形式的视图：在26位置的a）矢状面，b）切线，c）轴向和d）骨截面图像。描述的是忠于原状的种植体轮廓和其相匹配的基台（浅蓝色），围绕种植体周围的安全区域（黄色）和引导钻的套管（紫色）。在视图a）和b）中的橙色线对应于C中的截面（图片来源：牙医StefanScherg）。
首先在14、13、21和22位置利用种植导板（NobelGuide）直接穿龈植入4颗种植体（NobelSpeedyReplace）（见图16）。然后取下导板，在双侧侧壁开窗进行上颌窦提升术。为了将后牙区的种植体（16、23和26：NobelReplace锥形，参见图16）植入安全的位置，再次安放种植导板并将其固定在前牙区的种植体上。最后，在取下导板后，用骨替代材料（磷酸三钙，CerasorbClassic，粒度-μm，RiemserDental公司）增量双侧上颌窦底（第一象限：图12）。基于计算机辅助规划，可以尽可能小地侧壁开窗。
图12：在种植导板引导下种植，然后在第一象限区侧方开窗进行上颌窦提升。尽可能小地侧壁开窗（图片来源：牙医StefanScherg）。
由于在第二象限中的后牙区域垂直和水平向的骨量太少，因此在植入种植体（图13）且上颌窦提升（图14）后，在开窗的上颌骨区域额外用骨替代材料和一个不可吸收的膜（TefGen，材料PTFE）来覆盖（图15）。
图13：在第二象限区的种植：种植导板固定在前牙区的种植体上，在第二步进行上颌窦提升（图片来源：牙医StefanScherg）。
图14和15：如软件设计的那样在第二象限进行上颌窦提升并结合引导骨再生的方法。为了缓解增量的颌骨区域将临时的树脂固定桥粘结在前牙区的种植体上（图片来源：牙医StefanScherg）
随后用一个树脂固定桥作为临时修复体粘结固定在前牙区的种植体上，该树脂固定桥在术前通过数字化设计而制成。最终修复体为钛基底树脂饰面的固定桥，固定方式则采用种植体水平的螺丝固位（图16）。
图16：全景影像检查可以看到，种植的位置、提升后的上颌窦和密合就位的上下颌固定桥。
病例3
上颌前牙区尚存少量余牙；左右双侧上颌窦提升；穿龈即刻种植结合即刻修复。
一位56岁的女性患者在上颌仅11和21牙可保留，作为附着体义齿基牙的12和13存在明显的继发龋（图17）。患者希望得到固定修复治疗。为了避免经受两次CT扫描的辐射，对双侧上颌窦提升进行的规划借助二维的全景片来完成（愈合后的状态：图18）。在上颌窦提升9个月后为患者进行了CT检查。以修复体为导向的种植体位置在计算机上进行设计（图19）。图20显示了在矢状视图上为26位置设计种植体的一个例子（Nobel-SpeedyReplace，诺保科）。
图17和18：在一位56岁的女患者上颌仅有11和21牙可保留。16位置需要进行骨增量以保证将来可以植入种植体。全景片显示双侧上颌窦提升9个月后的情况（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）
图19：由CBCT获取的数据被导入规划软件中。在全景片上可以看到所有计划植入的种植体（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）
图20：在矢状面视图上显示了26位置上的规划。在软件中可以变化的牙槽嵴和种植体位置的底部由紫色的圆圈标记（其它部分的视图描述可参见病例2中图11的信息）（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）
图21显示了完全在种植导板引导下在12位置进行即刻种植的情况（除了26位置所有的种植体：NobelReplaceTapered）。所有种植体的植入都不需要翻瓣（图22）。基于骨条件以及与对牙的功能关系在位置16偏颊侧植入种植体。为了增加附着粘膜，将一个蒂的粘膜瓣从腭侧转向颊侧并缝合。在术前制作的树脂桥（其腭侧图19：由CBCT获取的数据被导入规划软件中。在全景片上可以看到所有计划植入的种植体（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）。用非贵金属背板增强）作为临时修复体粘结在临时的基台上进行即刻修复（诺保科）。这个临时修复体桥将初期稳定的种植体连接在一起。16位置的种植体因尚缺乏初期稳定性没有被包括在内，而是安放了一个愈合基台。
图21和22：所有种植体的植入都利用种植导板来完成，在16、14、22、24和26位置直接穿龈种植。在第一象限中，牙13和12拔除后即刻种植。16位置基于修复体的原因，种植体被偏向颊侧穿龈植入（图18）（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）。
接下来所拍的全景片显示，种植体植入的位置良好，后牙区的上颌窦提升成功（图23）。最终的修复体是一个氧化锆基底结合饰瓷的全瓷固定桥（NobelProceraBridgeZirconia）并粘结在个性化的钛基台上（图24）。在此期间16位置的种植体达到足够的初期稳定性，同时也形成了足够宽的固定黏膜，因此该种植体可借助个性化基台成功地完成最终修复。
图23和24：最后的图像显示种植体植入的位置和骨结合情况均良好。最终修复体是一个二氧化锆基底架结合饰瓷的固定桥，粘结固定在个性化的钛基台上（图片来源：牙医StefanScherg；修复体制作：牙科高级技师HaraldHlavácek，德国Karlstadt）
讨论
在目前的建议中强调，基于计算机辅助诊断的病理结果比例如全景片能够达到更可靠的诊断9。此外，也能够排除因手术所造成的相关危害。当然，这些可能的优势需要患者接受更多的X射线辐射，因此在选择适应证时要进行权衡8。口腔CT以及种植导板所产生的费用在选择或拒绝计算机辅助设计方面也起到一定的作用。而在另一方面，例如即刻修复方案，却能减少治疗的时间和手术的复杂性，甚至降低费用34。
至少在体外实验中已证明，以数字规划为基础通过修复反向设计和引导进行的种植，与非引导种植相比能够提高种植的可预测性1。在临床上，数字化规划可能与实际植入位置之间存在显著的差异35,36，因此计算机辅助规划软件的供应商建议，要与关键的解剖结构之间保持1.5到3.0mm的安全距离4。此外，外科医生应在任何时候都能够具备从导板引导种植转换到无辅助直接手操作种植的能力9。
与常规的种植规划和无辅助的种植手术相比，数字化引导种植可以更加微创。这应该尤其适用于不需要皮瓣预备的种植。根据我们的经验，其手术时间缩短，尤其是在无牙颌。很明显，手术创伤也会减少，因此术后疼痛减轻。在对照研究中证明，数字化引导种植术后止痛药的使用程度相应地降低，而且减少了出血倾向37。
如果不需要对软组织进行预备，它仍然与下面的骨骼连接，在整个手术过程中始终存在血供。最近的一项研究表明，龈沟的深度、炎症参数（MMP8）和种植体周围骨量的丢失在无翻瓣手术中可能会低于翻瓣手术38。然而，一个系统的文献回顾显示（它不包括对后者的研究），这些研究结果还无法得到证实39。不翻瓣方法也不可能适用于所有的病例（参见病例2）。
应该指出的是，在不翻瓣的方法中，通常要牺牲掉一些牙槽嵴上固定的黏膜。这样，在高连接的粘膜牙龈边界上，可能会造成种植修复体周围没有足够宽的附着龈。改善这种情况一个可能的方法是，通过种植导板标记出种植体植入的位置，然后向颊侧和口内侧预备出一个可活动的微小瓣膜。通过计算机辅助引导即刻修复或者减少和避免进行增量术，可以减少患者就诊的次数，这也被看作是一个优点34。特别是对那些时间有限的患者来说，这一点对他们来说是非常重要的。
不考虑提到的这些因素，根据我们的经验，计算机辅助诊断的一个主要优点就是能够可靠地评估临床上的实际情况。看似简单的病例可能会很复杂，这种辅助诊断的方法可以相应地提前避免出现并发症。而看似复杂的情况相反有时会变得相对简单，因为通过对口腔CT图像数据的评估而避免实施增量手术的情况并不罕见。如果必须要进行增量，那么对增量区域的测量可以由一个合适的软件精准地确定。根据我们的临床观察得出这样一个结论，利用这种新技术可以微创地取移植体，或者尽可能微创地实施GBR措施14,19。虽然据我们所知尚没有科学证据能证明这一点。然而，在遇到上述情况时，尽管存在会受到更多X射线辐射的问题，但仍要考虑合理地使用CBCT进行辅助诊断8。
患者病例
上面提到的优点还体现在上颌窦提升方面。如在病例1中可以明显地看到，利用这种方法在一侧通过倾斜植入种植体结合相应的角度基台而不需要进行上颌窦提升。这个过程采用的是All-on-4方案的原则（诺保科）11，不同的是在该病例中于上颌窦的远中植入了种植体。如果不使用计算机辅助规划，那么种植体就不能被精确地植入在局部的骨内，也无法结合不翻瓣的种植方式。
在对侧，由于骨量不足而需要实施增量措施，利用数字化规划所有的种植体穿龈植入牙槽骨，并且在同一次的就诊中还为患者用螺丝固定了一个树脂桥作为临时修复3。为上颌窦提升做了一个弧形的切口，其目的是避开牙槽嵴。治疗两年后复查显示该治疗成功。作为另外一种可能的治疗选择，也可在双侧按常规规划方法进行双侧上颌窦提升结合一次或两次植入种植体的方案。
在第二个病例中可以看到，根据牙槽嵴的宽度和高度以及修复体的情况,还进行了引导骨再生（GBR），作为其它选择也可以采取外置法植骨或者内置法植骨亦或者骨劈开牙槽嵴扩张术。为了进行这些操作，必须将种植导板取下来。在双侧采用的不同措施可以借助计算机辅助诊断做精确的预先设计。在这个病例中，在一次手术过程中还植入了种植体。临时修复也采取了与病例1相同的方式—即刻修复，但是为了保护增量区域将修复体桥仅仅粘结固定在前牙区的种植体上。针对这个病例，也可以选用另外一种替代方式，就是常规的两阶段种植方法。不过这样可能会对临时修复带来一定的难度，此外还需要在另外一次就诊中进行种植。双侧上颌窦提升结合即刻修复的治疗方式即使在没有计算机辅助规划的条件下也能够被实现。
在第三个病例病例中，女患者前牙区有若干颗余牙，为其采取了两阶段的治疗方式。由于种植体位置在双侧上颌窦提升前还不能被准确地确定并且也没有病理结果作为依据，因此在诊断时为避免不必要的X射线辐射而采用了全景片辅助诊断。为了实现种植和即刻修复，还必须拔除两颗牙齿。利用种植导板达到精确的种植，同时节省了时间。患者在治疗后定期复诊，进行相应的临床和影像检查并做了详细的记录，六年来，一直保持稳定的状态。
在上述三个病例中，都是利用计算机辅助规划的方式为患者进行增量及种植手术，这种治疗形式不仅对患者友好还节省时间。此外，还可以进行即刻修复和有限制地增量，而且对于病例2中的女患者，还可以在双侧进行一定的翻瓣手术。不过就像在前面的病例讨论中提到的，增量和种植也可以采取传统的种植规划方法，并在无导板辅助下也可以进行，只是所花费的时间、就诊次数和增量的范围可能会更多。
规划和种植系统
在这三个病例中所使用的种植规划和种植系统已经在临床上应用了十几年40。其精确度和临床应用都记录在放射学4和多中心研究中41。相较于市场上可用的其它一些系统，可以引导进行所有的步骤，包括种植，也可以利用立体光刻技术加工出种植导板（完全引导），可以在手术中精确地实现所规划的种植体位置1,4。
在这几个病例中显示的规划图像使用的都是治疗当时的软件版本（NobelGuide）。为了演示软件的可能性和改善的视图，所有的文件在目前的可用软件（NobelClinician）中被转换并保存。与其它系统一样，该规划方案也可提供一个基于网络的平台，医生或者颌面外科医生与治疗团队，如牙科技师、放射科医生、修复医生甚至正畸医生进行沟通和交流。计算机辅助规划系统在这方面简化了以团队为导向的合作方式。当然，还要注意选择合理的适应证。可以肯定的是，如果进一步地降低辐射量，以数字化规划为基础的种植方法在未来会进一步扩大其应用范围。
作者
G?tzGrebe博士
MelanieGrebe博士
PraxisDres.Grebe
Schwanenwall10
Dortmund/德国
邮箱：praxis
drgrebe.deStefanScherg牙医
AmSteinlein3
Karlstadt/德国
JanH.Koch博士
DentalTextandConsultancyServices
Parkstr.14
Freising/德国
稿源
本文摘自德国精萃国际牙科出版社的杂志《Implantologie》，期刊
;21(2):–
赞赏
