Хирургический шаблон для имплантации – уникальное решение сложных задач. Хирургический шаблон для имплантации зубов Установка имплантатов при помощи шаблонов

Стоматологическая имплантация – одно из самых инновационных направлений искусственной реставрации органов.

На разработку передовых технологий во всем мире вкладываются огромные средства, ежегодно открываются десятки проектов.

Результаты работы – возможность каждому пациенту найти свое идеальное решение устранения проблемы, исходя из анатомических, клинических и материальных возможностей.

Об одном из таких приспособлений – хирургическом шаблоне, пойдет разговор в данной статье.

Назначение

По мнению ведущих специалистов в области стоматологии, хирургические шаблоны – будущее имплантации.

Внешне эта конструкция напоминает боксерскую каппу, с единственной разницей – присутствием одинаковых по диаметру, отверстий. Они нужны для того, чтобы максимально точно указать врачу на ту зону, где необходимо вживлять имплант.

Устройство идентично контурам челюстного ряда пациента, что является необходимым условием для наиболее плотного его наложения и исключения самых незначительных несоответствий в процессе сверления.

Система является штучным продуктом и под каждого человека производится персонально, с учетом анатомических особенностей строения челюстного аппарата.

Основное предназначение шаблона – обеспечение максимально точной присадки будущей копии зуба.

В процессе производства конструкции используют легкие материалы – акрил, медицинский пластик, полимерные компоненты.

Показания

Применение хирургического шаблона оправдано в следующих ситуациях:

• отсутствие большого числа фрагментов челюстного ряда – при наличии больших пустот и стоматологу затруднительно сориентироваться и вживить имплант максимально точно;
• отсутствие фронтальных зубов – применение шаблона позволит провести операцию на высоком эстетическом уровне;
• необходимость сверления под широким углом наклона в местах, где выявлены клинические аномалии строения челюсти;
• предварительное производство временного протеза ;
• потребность в безлоскутной хирургии .

Противопоказания

Прямых противопоказаний, исключающих применение шаблона в процессе проведения имплантации, не выявлено, за исключением косвенных факторов, ставящих под сомнение целесообразность проведения самой процедур имплантации, в принципе.

Сюда относятся тяжелые хронические заболевания в любой стадии прогрессирования, онкологические диагнозы, сердечная недостаточность.

Однако, некоторые ограничения, которые при определенных факторах могут стать препятствием для использования шаблона, все же, имеются:

• макроглоссия, сопровождающаяся тошнотой и слабым открытием ротовой полости;
• плотное структурное содержание тканей слизистой в очаге ее опорной зоны;
• вживление импланта под углом;
• доступность головки углового конца;
• проблемы с креплением устройства;
• слишком большие лоскутные фрагменты при применении конструкции на кости – тут все определяется профессионализмом хирурга.

Материал

В зависимости от компонента, из которого делают данные конструкции, и технологии производственных процессов, их классифицируют следующим образом:

1. Ариловые – устройство очень напоминает стандартный зубной протез съемного типа, имеющий десневую базисную часть. Сначала врач делает слепок, затем отдает его в лабораторию, где отливается макет. Модели особенно популярны благодаря своей низкой стоимости в сравнении с аналогами.
2. Прозрачные – внешне они практически незаметны благодаря специальной технологии производства с использованием вакуумформера. Отличаются особой мягкостью, при этом, надежные и прочные.
3. Пластмассовые – для их изготовления берется только медицинский полимерный пластик, имеющий более высокие показатели гибкости и прочности.
4. По технологии cad/cam – новейший вид цифрового моделирования. Является уникальным и не имеет мировых аналогов.

   Это сверхточные, современные модели, обладающие повышенной жесткостью, наличием «тоннеля», что значительно увеличивает область их применения и прекрасно выдерживающие высокие температуры.

   Это считается важным условие соблюдения норм стерильности. Является самой дорогостоящей конструкцией, благодаря сложности технологического процесса производства.

Виды

Для выполнения процедуры дентального ортопедического протезирования применяют несколько видов шаблонов:

• с опорой на костные ткани – фиксируется с помощью специальных микровинтов во время проведения операции. Его основная функция – при фрагментарной или полной беззубости соблюсти процедуру максимально точно, опираясь при этом на остаточный костный участок.

  Это гарантирует предельно высокую точность размещения устройства. Сама манипуляция предполагает применение мягкотканевых лоскутных элементов;

• с фиксацией на опорные соседние здоровые органы – макет крепят непосредственно на элементах, расположенных в зубной дуге в процессе оперативного вмешательства.

  Это идеальное решение для пациентов с фрагментарной потерей частей челюстного ряда, с одним или несколькими зубами. Оправдано в тех случаях, когда по ряду показаний использование безлоскутной или других альтернативных методик неприемлемо;

• на слизистые оболочки десны – каркас аккуратно крепят на мягких тканях ротовой полости. Подходит для тех пациентов, у которых наблюдается полное отсутствие зубов на одной из челюстей. Рекомендовано к проведению при неивазивной хирургии.

Кроме того, конструкции классифицируют по подвидам:

• под пилотное сверло – делаются только с этой функциональностью под стандартное сверло хирургического комплекта практически любой протезной конструкции.

  Способ полностью исключает дополнительные затраты на инструменты и добавочные шаблоны. В этом их основное преимущество, достигаемое путем универсальности конструктивных особенностей модели. Его диаметр – 2 мм;

• под каждое сверло и под ключ – этот тип необходим при попытках пройти все диаметры во время сверления под коррекцией шаблонов.

  В такой ситуации нужно, либо делать устройства разных диаметров, либо заказывать единичный макет, под ключ. Ключи вставляют в изделие, меняя тем самым величину входного отверстия;

• под полный протокол в формате – идеальный и самый надежный вариант для навигационной искусственной реставрации утраченных органов.

  При его наличии все манипуляции врача до конечной процедуры (вживления системы) осуществляются посредством шаблона, что в несколько раз минимизирует риски врачебной ошибки.

Основные требования

Качественный хирургический шаблон должен иметь следующие характеристики:

• высокий коэффициент прочности;
• обладать хорошей жесткостью;
• его конструктивные особенности должны предполагать наличие прохода, позволяющего не только задавать правильное положение модели в момент протезирования, но и фиксировать имплант под необходимым углом наклона;
• максимально точно повторять рельеф челюсти;
• прочно фиксироваться на опорных органах или десне.

Процесс изготовления

Процесс производства изделия предполагает комплексный, командный подход группы врачей – стоматолога, ортопеда, профильного практикующего хирурга.

Проводится изготовление в несколько этапов.

Подготовительный

Предполагает общую диагностику состояния ротовой полости, получение оценочной клинической картины патологии, многоплановую компьютерную томограмму.

Она потребуется для того, чтобы подобрать не только оптимальный протез, но и определится с позиционированием импланта.

Снятие копии

Оттиск челюстного слепка следует делать даже при полной адентии органов. Это одна из неотъемлемых процедур в любом виде протезирования.

Объемное моделирование

Проводится сканирование взятого слепочного макета, и, опираясь на диагностическую информацию, формируется 3D версия обоих челюстных рядов пациента.

Уникальная компьютерная программа самостоятельно моделирует тактику проведения операции, определяет фрагменты локализации будущих протезов, задает им правильный угол наклона и проецирует будущее ортопедическое «творение».

На это стадии пациент сможет увидеть, каким будет результат планируемой процедуры.

Изготовление шаблона

Делается либо в специальной лаборатории, либо с применением cad/cam инструментов и оборудования.

В первом случае зубной техник делает все ручным способом, что требует некоторого опыта и профессионализма.

Во втором – все делается при помощи компьютера и объемного принтера.

Преимущества

Редко кто из квалифицированных, практикующих хирургов–имплантологов не применяет в процессе протезирования хирургические шаблоны.

Использование изделия позволило врачу выполнять операции в несколько раз точнее и качественнее, чего не всегда удавалось достичь даже опытным специалистам со стажем.

При этом шаблон не только упростил труд врача, он минимизировал риск развития осложнений в процессе проведения ортодонтических манипуляций.

Операция с применением устройства считается более щадящей и не столь травматичной, поскольку избавляет от необходимости делать лишние надрезы мягких тканей.

Имеет конструкция и определенные преимущества не только для доктора, но и для пациента. К ним относятся:

• практически компьютерная точность вживления импланта;
• более благоприятный прогноз на предмет отторжения протеза;
• сокращение времени проведения оперативного вмешательства – хирург избавлен от необходимости детально просчитывать позиции крепления в ротовой полости;
• минимальная травматичность тканей во время манипуляции, поскольку с применением шаблонов рассечение десны не проводится. На месте вживления делается только прокол;
• процесс реабилитации более кратковременен, восстановление протекает легче, без болевого синдрома и осложнений, таких как отек слизистой, покраснение, воспалительные очаговые проявления, перфорация пазух;
• еще на предварительном этапе подготовки к протезированию пациент сможет увидеть результат, поскольку он уже смоделирован на мониторе;
• 3D технологии дают шанс закрепить коронковую часть зуба сразу после вживления импланта, что экономит время и позволяет уйти от стоматолога уже с новыми «зубами»;
• возможность за одну операцию вживить одновременно несколько протезных конструкций.

Недостатки

Прямых недостатков у конструкции не выявлено, можно выделить лишь следующие косвенные минусы:

• процесс производства устройства требует некоторого времени , обычно 2–3 дня, что несколько отдаляет пациента от окончания протезирования;
• дополнительные материальные вложения , связанные с изготовлением изделия.

Мнения специалистов

Мнения специалистов в области имплантации на счет использования хирургических шаблонов практически едины.

Успешный итог дентального протезирования – это комплекс целого ряда факторов, влияющих на то, как будет протекать процедура.

Критерием успешности станет не только предварительная подготовка и выбор оптимального импланта, но и грамотный подход к операции, ее планирование и наличие под рукой необходимого оборудования, помогающего в работе.

Именно таким, по их мнению, является рассматриваемое в данной статье, приспособление.

Позволяя идеально позиционировать искусственный орган, шаблон дает возможность быстро просчитать все этапы операции, не отвлекая внимание хирурга на лишние манипуляции.

Таким образом, сам ход процедуры – это уже видимое преимущество устройства. С ним отпала необходимость препарировать слизистую, что в несколько раз снижает риски, именуемые «человеческим фактором».

Это придает врачу уверенность в собственных силах и дает дополнительный психологический комфорт.

Кроме того, при полной адентии применение системы не только оправдано, оно более чем необходимо.

В видео представлена дополнительная информация по теме статьи.

Представьте себе капу, которую спортсмены надевают на зубы для предотвращения травм. Шаблон для имплантации зубов внешне похож на нее. Это что-то вроде трафарета, изготавливаемого при помощи оттисков с челюсти, который необходим, чтобы тщательно спланировать расположение будущих искусственных корней и коронок. В тех местах, где у пациента планируется установить имплантаты , в трафарете имеются отверстия-гильзы. Перед началом работ хирург-имплантолог накладывает шаблон на зону операции, получая в результате возможность действовать с высокой точностью при установке имплантата в просчитанном компьютером месте под заданным углом и на заданную глубину.

Применение хирургических шаблонов при имплантации зубов

Изготовление хирургического шаблона дентальной имплантации необходимо далеко не всегда. Если речь идет об отсутствии одного-двух зубов, причем не передних, в подобной технологии особой нужды не будет. Однако в случае сложного протезирования, когда необходимо установить несколько имплантатов, без шаблона обойтись непросто. Если соседние зубы не служат ориентирами, определить оптимальное место для установки имплантата на глаз представляется проблематичным.

Используются хирургические шаблоны и при имплантации в переднем отделе зубного ряда. В этом случае крайне важна эстетика; то, как будет выглядеть улыбка пациента, зависит от точности работы хирурга.

При атрофии кости у пациента искусство протезиста в некоторых случаях помогает избежать проведения костной пластики : с помощью шаблона имплантаты можно установить в такие места, которые способны будут выдержать нагрузку. Используются хирургические шаблоны и при установке имплантатов для протезирования на балочных конструкциях.

Показания к применению

• Отсутствие трех и более зубов в одном челюстном ряду.
• Необходимость заменить имплантатами передние зубы.
• Выявленные клинические аномалии строения челюсти, которые подразумевают необходимость сверлить под большим наклоном.
• Необходимость безлоскутного, минимально инвазивного хирургического решения.
• Установка несъемной или условно-съемной балочной конструкции.
• Сразу после установки имплантата на нем будет размещена временная коронка.
• У пациента имеется атрофия костной ткани, и имплантаты необходимо направить в отростки челюсти, которые идут к другим костям.

Изготовление шаблонов для имплантации

Хирургические шаблоны отличаются друг от друга как способом изготовления, так и материалом. Так, акриловые шаблоны своим видом напоминают обычный съемный протез с десневой основой и отверстиями для штифтов; изготавливают их в лаборатории, используя слепок с челюсти пациента. Прозрачные, мягкие и при этом весьма прочные шаблоны из полимерной пластмассы делают в вакуумформере. А наиболее точные шаблоны для имплантации обязаны своим возникновением цифровому моделированию, а точнее такому его виду, как технология CAD/CAM.

Плюсы и минусы хирургических шаблонов

• Более благоприятный прогноз операции: человеческий фактор сведен к минимуму, точность максимальна.
• На операцию затрачивается меньше времени: позиции, на которые нужно установить имплантаты, уже просчитаны и обозначены.
• Уменьшается травматичность операции: при использовании шаблона хирург не разрезает десну, а сразу прокалывает в указанном на шаблоне месте.
• Следовательно, и заживление проходит быстрее. Риск воспаления и отеков после проведения имплантации сводится к минимуму.

• Изготовление шаблона для имплантации занимает некоторое время; это может нервировать тех, кому хочется поскорее покончить с медицинскими манипуляциями и забыть о них. Обычно шаблон изготавливают за два-три дня.
• Если решено, что пациенту необходима именно имплантация по шаблону, цена, которую придется заплатить за новые зубы, может увеличиться. Правда, это происходит не всегда: например, когда использование шаблона позволяет отказаться от наращивания костной ткани, это, напротив, уменьшает стоимость услуг протезистов.

Какова стоимость имплантации по шаблону?

Стоимость шаблона может колебаться в зависимости от материала, технологии изготовления и количества направляющих. Так, хирургический шаблон из акрила при условии, что устанавливать планируется менее трех имплантатов, может стоить от 6 000 рублей, а шаблон, изготовленный на трехмерном принтере при помощи новейших компьютерных технологий для установки более трех имплантатов, обойдется в сумму от 30 000 рублей. Данную сумму нужно добавить к

Навигационные (Хирургические) шаблоны — это накладка с направляющими цилиндрами для точного позиционирования имплантатов в полости рта в соответствии с запланированным положением на компьютере по компьютерной томографии.

Преимущества:

• Безопасная имплантация в любых ситуациях.
• Подготовка идеальных условий протезирования.

• Минимальная травматичность, высокая точность.
• Снижение количества возможных осложнений.

Виды навигационных шаблонов

С опорой на кость. Такой вид шаблонов делать лучше всего по МСКТ, т.к. она лучше всего передает рельеф кости. Как правило, во время операции с такими шаблонами требуется откидывание больших участков мягкой ткани. Такие шаблоны делали на заре навигационной имплантации и сейчас используется крайне редко или по необходимости.

• С опорой на зубы. Этот вид шаблонов, как и следующий, сегодня самый распространенный. Для точного выполнения такой работы требуется уже КЛКТ и слепок/модель челюсти. Далее в лабораторных сканерах производится сканирование модели и после этого трехмерная модель челюсти, полученная с КТ совмещается с трехмерной моделью отсканированной гипсовой модели. Таким образом, мы получаем точный рельеф зубов для создания шаблонов.
• С опорой на слизистую. Этот вид шаблонов, как и с опорой на зубы, также используется часто, но в основном при полной адентии или малом количестве оставшихся зубов. Правда, в этом случае появляется дополнительный этап — создание рентгеноконтрастного шаблона, который позволяет при полной адентии увидеть на КТ рельеф слизистой, предполагаемое место будущих зубов и даёт возможность правильно спланировать будущую операцию.

Срок изготовления: 4 дня

Рентгеновский шаблон

Формирование изображения

Планирование имплантации

Дискуссия

• стерильность шаблона,

• сокращение времени операции,
• более низкая стоимость.

Сегодня хирурги и ортопеды имеют широкий выбор различных систем и программного обеспечения для трехмерного планирования имплантации, которые позволяют использовать полученные данные для автоматизированного изготовления хирургических шаблонов. Модуль планирования SICAT является неотъемлемой составной частью программного обеспечения цифрового объемного томографа Galileos компании Sirona. В отличие от других систем SICAT базируется на шаблонах, изготовленных до формирования изображения, и используется только для введения пилотного бора. С помощью этого модуля мы можем реализовать простой, легко стандартизируемый технологический процесс.

В настоящее время трехмерная рентгеновская диагностика является практически обязательной составной частью имплантологического лечения. Первая система (NewTom, Италия) цифровой объемной томографии (DVT; английское наименование: «conebeam computed tomography», CBCT) стала использоваться для стоматологической рентгеновской диагностики в конце 90х годов. С тех пор DVT, в том числе и по причине меньшей лучевой нагрузки на пациента, постепенно вытесняет традиционную компьютерную томографию во всех областях стоматологии. Трехмерная диагностика и ее визуальные результаты в формате DICOM значительно расширили возможности планирования. Однако, определенные трудности возникают при совмещении виртуальной картины с индивидуальной клинической ситуацией. В имплантологии для решения этой проблемы используются два метода.

Результаты трехмерной диагностики можно напрямую использовать во время операции с помощью соответствующих навигационных систем. Для этого операционное пространство нужно ограничить системой реперных точек. Кроме того, в этом пространстве, например, с помощью инфракрасных маркеров, необходимо локализовать используемые инструменты. Такие системы успешно используются в других областях хирургии (нейрохирургии или хирургии позвоночника) и уже были адаптированы для целей стоматологии и имплантологии.

Согласно другому методу результаты трехмерного рентгеновского планирования фиксируются в процессе автоматизированного изготовления хирургических шаблонов (CAD/CAM-шаблоны). Подобные шаблоны, даже без зафиксированной в них информации, полученной с помощью трехмерного планирования, уже давно использовались для переноса запланированной позиции имплантатов в полость рта и зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Существующие методы применения таких шаблонов, изготовленных на основе двухмерной рентгеновской диагностики, не только широко используются на практике, но и попрежнему развиваются и совершенствуются.

Существующие системы планирования и изготавливаемые на их основе хирургические шаблоны могут выполнять различные функции и значительно различаются по своей сложности. Все эти системы обладают достаточной точностью и надежностью. Ниже предложен собственный практический опыт применения модуля планирования SICAT, За последние 12 месяцев с помощью этой системы было проведено планирование имплантации для 72 пациентов.

Описание и технологический процесс

Материальной основой применения шаблонов SICAT является специальный набор (Starter Kit), в состав которого, помимо многого другого, входят прикусные пластины с реперными маркерами. В отличие от других систем SICAT базируется на шаблонах, изготовленных до формирования изображения. При планировании имплантации сначала изготавливается традиционный панорамный рентгеновский снимок (ортопантомограмма) и проводится клиническая диагностика, затем изготавливаются слепки верхней и нижней челюстей, а при необходимости еще и регистрирующий оттиск окклюзии.

Рентгеновский шаблон

Для проведения DVT изготавливаются индивидуальные рентгеновские шаблоны, которые представляют собой пленочную шину с рентгеноконтрастными (содержат сульфат бария) аналогами зубов в области имплантации и зафиксированной прикусной пластиной. На рис. 1 представлена модель исходной ситуации с пленочной шиной толщиной 1,5 мм поверх Setup. В данном клиническом случае планируется восстановить укороченный зубной ряд на обеих сторонах нижней челюсти с помощью коронок с опорой на имплантаты Camlog.

Рис. 1. Модель (супертвердый гипс) исходной ситуации с пленочной шиной толщиной 1,5 мм поверх Set-up.

Формирование изображения

Когда шаблон готов, пациент направляется на рентгеновскую диагностику. После примерки шаблона для обеспечения максимальной точности сканирования осуществляется индивидуальная настройка держателя томографа Galileos со сферической головкой. После сканирования проводится подробная консультация с пациентом, в ходе которой с помощью сформированной визуальной картины ему подробно разъясняются все особенности исходной ситуации. Благодаря этому пациент получает максимально полное представление об объеме и длительности лечения, о необходимости проведения дополнительной аугментации и возможных затратах. Это очень важный этап, поскольку к хирургическому лечению можно приступать только после получения согласия пациента.

Планирование имплантации

Детальное планирование имплантации осуществляется в отсутствии пациента на рабочем месте системы Galileos. База данных системы содержит информацию обо всех распространенных системах имплантатов и позволяет легко переходить от одного типа имплантатов к другому и выбирать их длину и диаметр. В нашем распоряжении находится и объемное изображение, и послойные снимки. Рекомендуется работать с панорамным и локальными послойными снимками, поскольку объемное изображение не содержит никакой принципиальной дополнительной информации.

На рис. 2 представлены результаты планирования имплантации. Сначала на обеих сторонах челюсти обозначается расположение Canalis mandibularis. Для этого на левой стороне обозначается 6, а на правой 7 точек, которые соединяются друг с другом автоматически.

Рис. 2a. Панорамное изображение.

Рис. 2b. Псевдосагиттальный разрез IV квадранта.

Затем при оптимальном увеличении с помощью отдельных послойных снимков выбирается оптимальная позиция имплантатов Camlog ScrewLine. Этот пример позволяет очень хорошо проиллюстрировать возможные проблемы, возникающие при установке имплантатов в области дистальных жевательных зубов нижней челюсти (рис. 3):

• Область зуба 37. Язычная поверхность нижней челюсти имеет вогнутую форму с малым радиусом кривизны. По этому вдоль оптимальной оси можно установить только имплантат размером не более 5,0 х 9 мм и возникает опасность формирования неблагоприятного соотношения размеров имплантата и абатмента. Ни аугментация с использованием блочного трансплантата, ни Bonespreading, ни смещение нерва не позволяют установить в этой области имплантат размером 5,0х 11 мм и аугментировать вестибулярную кортикальную пластинку костной стружкой.
• Область зуба 36. Вогнутость язычной поверхности здесь выражена менее ярко, что позволяет установить в этой области имплантат размером 4,3 х 11 мм. Однако, при препарировании слишком глубокого ложа существует опасность перфорации нижней челюсти.
• Область зубов 46 и 47. В IV квадранте анатомия нижней челюсти менее требовательна к размерам имплантатов. В области зуба 46 при препарировании слишком глубокого ложа существует опасность повредить нерв, однако имплантат размером 5,0 х 11 мм можно установить на достаточно безопасном расстоянии от нерва. В области зуба 47 также можно установить имплантат размером 5,0 х 11 мм.

Рис. 3. Типичный отчет о результатах планирования.

При планировании имплантации особое внимание следует уделять выбору оптимального угла наклона имплантатов. Начальная вертикальная позиция зачастую не согласуется с наклоном соседних зубов и формой плоскости окклюзии. После адаптации угла наклона первого имплантата к форме плоскости окклюзии это соотношение можно автоматически распространить на все остальные имплантаты. Типичный отчет, формируемый после завершения виртуального планирования, содержит всю необходимую информацию для обсуждения его результатов со стоматологом и зубным техником и составления плана лечения.

Перенос результатов планирования в хирургический шаблон

Результаты планирования записываются на компактдиск Starter Kits и вместе с рентгеновским шаблоном на гипсовой модели (упаковывается в поставляемый гигиеничный пакет), отчетом и оптимальным диаметром пилотного бора направляются в клинику. Только в 2 из 72 случаев SICAT понадобились дополнительные данные. При этом речь идет о пациентах с микрохирургическими трансплантатами после удаления злокачественных опухолей, для которых шаблоны во время сканирования располагались не в той же позиции, что на модели. Во всех остальных случаях результаты планирования легко трансформируются в хирургический шаблон. Для этого с рентгеновского шаблона нужно снять прикусную пластину, обрезать коронки зубов в области имплантации и вставить в них направляющие гильзы для пилотного бора вдоль оси имплантатов.

Дискуссия

Возможно использование этого шаблона только для введения пилотного бора, что значительно упрощает и удешевляет применение системы (рис. 4).

Рис. 4a. Панорамное изображение после ручного обозначения положения нерва и виртуальной установки двух имплантатов.

Рис. 4b. Поперечный разрез в запланированной позиции имплантатов 36 и 37.

Рис. 4c. Фрагмент панорамного рентгеновского снимка ситуации после установки имплантатов.

Стоимость такого шаблона без DVT составляет порядка 400 Евро, причем во время операции не нужно использовать никаких специальных инструментов. При успешном планировании имплантации и правильном выборе диаметра, длины и угла наклона имплантатов использование шаблона только для введения пилотного бора позволяет с высокой точностью воплотить результаты планирования в жизнь. Опасность недостаточно точного введения пилотного бора существует только в областях с толстым слоем десны, например, в области дистальных жевательных зубов верхней челюсти, когда из-за сложения высоты гильзы и толщины десен направление препарирования может отличаться от запланированного. Аналогичная проблема возникает в области второго моляра при наличии соседних зубов, когда введение пилотного бора вдоль запланированной оси сильно затруднено. В таких случаях мы можем частично отказаться от применения хирургического шаблона и вводить пилотный бор без него. Проведение точного трехмерного планирования позволяет сделать это без значительного увеличения опасности возникновения каких-либо осложнений. В качестве альтернативного варианта можно использовать внешние направляющие гильзы.

Для успешного применения описанной технологии необходимо знать все принципиальные проблемы хирургических шаблонов, среди которых Weibrich и Wagner отмечают следующие:

• несоответствие результатов планирования и структуры костного основания,
• сложность фиксации шаблонов в оптимальной позиции после препарирования слизисто-надкостничного лоскута,
• стерильность шаблона,
• загрязнение бора и костного основания частицами направляющей гильзы,
• ограниченная точность дооперационного планирования.

Для опытных имплантологов применение описанной технологии имеет целый ряд преимуществ:

• сокращение времени операции,
• повышение надежности планирования в отношении требуемого результата и необходимости проведения дополнительной аугментации,
• визуализация всех необходимых мероприятий для пациента,
• простота практического применения,
• более низкая стоимость.

Руководство от компании FormLabs

Аннотация

Компьютерное планирование дентальной имплантации и использование хирургического шаблона обеспечивают высокую точность установки дентальных имплантатов и делают более предсказуемые результаты ортопедического лечения. Однако не все врачи применяют данную методику из-за высокой стоимости доступного в продаже оборудования для изготовления шаблонов. Был разработан протокол использования хирургических шаблонов, изготовленных CAD/CAM методом и напечатанных биосовместимым материалом на недорогом 3D принтере. В процессе разработки применяли смолу Dental SG Resin фирмы FormLabs и настольный 3D принтер Form 2 , который использует технологию лазерной стереолитографии (SLA). Представлен клинический случай, проведенный согласно данному протоколу. Отклонение между планируемым и окончательным положением имплантата оказалось клинически незначимым и в пределах средних значений точности для 3D технологий, применяемых в настоящее время в стоматологии. Данные результаты говорят о том, что хирургические шаблоны могут быть напечатаны с высокой степенью точности на Form 2 и могут использоваться для установления дентальных имплантатов в таком положении, чтобы достичь приемлемых клинических результатов.

Дэниел Уитли (Daniel Whitley , DDS ) получил диплом врача-стоматолога в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл после присвоения степени бакалавра по биологии. Доктор является членом Американской стоматологической ассоциации (ADA), Академии общей стоматологии (AGD), стоматологического сообщества Северной Каролины и штата Нью-Йорк (NCDS, 5DDS), входит в состав комиссии стоматологического общества Индианы (East Central Dental Society), а также является членом Международной ассоциации дентальной имплантации (ICOI). Область интереса CAD/CAM технологии и цифровая стоматология, применение которых улучшает облуживание пациента. В настоящее время доктор ведет прием в частной клинике в городе Гринвилл (Северная Каролина).

Сомпоп Бенкарит (Dr. Sompop Bencharit, DDS, MS, FACP ) является членом Американского колледжа ортопедической стоматологии (ACP). Он один из немногих ученых-клиницистов, который является и сертифицированным специалистом, и доктором наук. Занимается структурной биологией, специализируется на рентгеновской кристаллографии. Область его исследования направлена на изучение структурной биологии при возникновении заболеваний, в частности роль мембранных белков, участвующих в построении костей и сосудов, а также изучение протеомики и состава кишечной флоры. Доктор является членом редакционной коллегии или рецензентом в многочисленных научных и стоматологических журналах, таких как PLOS ONE и Scientific Reports.

Введение

Правильное использование хирургических шаблонов может улучшить клинические результаты посредством проведенного детального предоперационного планирования и точной установки тела имплантата. Во время планирования может применяться протетически ориентированное позиционирование, которое определяет необходимое положение дентального имплантата, а конусно-лучевая томография (КЛКТ) – для оценки топографии, состояния костной ткани и выявления витальных структур. Использование шаблонов может помочь врачам избежать принятия некоторых решений во время, до или после операции, а также сократить операционное время.

Кроме того, применение шаблонов обеспечивает более высокую точность имплантации по сравнению с установкой от руки. В случаях проведения имплантации с ручной установкой отклонение между планируемым и фактическим положением имплантата находится в промежутке от 2 до 2,5 мм и может достигать 8 мм. Как показали исследования, даже у самых опытных хирургов в большинстве случаев окончательное положение имплантата отличается от идеального. Знание этого поможет предотвратить ряд нежелательных последствий (от ятрогенных до эстетических).

В результате были разработаны различные модели шаблонов с направляющим ключом для сверления и последующим установлением тела имплантата в соответствии с желаемым результатом. Существуют три основных вида шаблонов: шаблон с опорой на костную ткань, шаблон с опорой на рядом стоящие зубы и шаблон с опорой на слизистую оболочку.

Виды хирургических шаблонов:

· Шаблон с опорой на костную ткань (non-limiting guide). Модель дает хирургу представление об оптимальном протетическом положении, но не о направлении и контроле глубины сверления.

· Шаблон с опорой на рядом стоящие зубы (partially restricting guide). Модель позволяет добиться более высокой точности, так как полностью направляет пилотное сверло, но следующие затем по размеру сверла устанавливаются вручную.

· Шаблон с опорой на слизистую оболочку (completely limiting guide). Полностью обеспечивает направление и контроль глубины, поэтому с помощью него достигается самый точный результат. Выделяют два распространенных метода изготовления данных шаблонов: путем переноса протетического плана на гипсовую модель и с помощью технологии CAD/CAM (компьютерный дизайн/производство под управлением компьютера).

Данные шаблоны полностью обеспечивают направление и контроль глубины сверла.

Изготовлены при помощи программы по данным КЛКТ и внутриротовых снимков пациента.

После зондирования области последующей имплантации и проведения рентгенологического исследования изготавливаются хирургические шаблоны (cast-based guides) в зуботехнической лаборатории на гипсовой модели при помощи метода горячей формовки.

Хирургические шаблоны, выполненные с помощью CAD/CAM технологии (CAD/CAM guides), изготавливаются по данным КЛКТ пациента и по шаблону окончательной ортопедической конструкции. После составления плана лечения также могут быть получены оптические слепки пациента.

Объединение данных КЛКТ и внутриротового оптического сканирования способствует детальному и точному предоперационному планированию.

Преимущества CAD/ CAM шаблонов

Существуют данные, что при использовании CAD/CAM шаблонов достигается высокая точность положения установленного дентального имплантата, по сравнению с имплантацией методом «свободной руки», а также шаблонами, изготовленными в лаборатории. Показано, что при имплантации с простыми шаблонами среднее значение отклонения в позиции планируемого и размещенного имплантата составляет 1,5 мм, а значение наклона – 8˚.Сравнительно с направляющими шаблонами CAD/CAM: отклонение 1 мм в планируемой позиции и 5˚ - в величине наклона. Отмечается, что можно добиться расположения имплантата с точностью до 0,1 мм.

Поскольку с помощью данных КЛКТ пациента, обработанных специализированным программным обеспечением, проводится грамотное предхирургическое планирование, продолжительность операции снижается, а результаты имплантации улучшаются. При этом лечение становится менее инвазивным, более быстрым и предсказуемым, что улучшает качество протезирования. В конечном счете, это дает уверенность хирургам в успешности проведения дентальной имплантации.

Несмотря на значительные преимущества CAD/CAM шаблонов в практике они применяются не так часто. Это связано с высокой стоимостью оборудования для 3D печати, что и ограничивает его применение.

Мы решили продемонстрировать, как с помощью настольного 3D принтера можно изготовить точные хирургические шаблоны и добиться приемлемых клинических результатов. Для этого рассмотрим клинический случай, при проведении которого использовали 3D принтер Form 2 и биосовместимую фотополимерную смолу Dental SG фирмы FormLabs.

Исследование точности

Для того чтобы CAD/CAM шаблоны соответствовали требованиям, они должны быть изготовлены в очень узких пределах допустимых значений. В настоящее время считается, что при напечатанной модели направляющий шаблон будет плотно припасован на зубные ряды или беззубые челюсти в том случае, если 80% от их окклюзионной поверхности и хирургической конструкции попадают в диапазон +/- 100 мкм (микрон) при условии, что модель шаблона правильно разработана. Сначала мы решили убедиться в том, что можно достичь данного этапа, используя смолу Dental SG на принтере Form 2 , прежде чем количественно оценивать припасовку во время проведения клинического исследования.

В целях подтверждения того, что напечатанные шаблоны соответствуют или превосходят данный стандарт, был изготовлен набор из 6 хирургических шаблонов (4 полных и 2 частичных). Всего произведено 84 шаблона, которые были оцифрованы с помощью ортодонтического сканера 3Shape D900.

После сканирования сравнивали каждую модель со своим STL файлом и составили карту-схему, отображающую разницу показателей, используя измерительный прибор фирмы 3Shape (Convince Analyzer). Для гарантии того, что в подсчетах использовали наиболее важные участки шаблонов, были вовлечены только окклюзионные участки и хирургические конструкции.

В среднем приблизительно 93% от данных участков были в пределах допустимого диапазона +/- 100 мкн, который явно превышает уровень требуемого стандарта. Интервал распределения показывает, что значение 95% изготовленных таким образом шаблонов находится в области допустимых, учитывая среднеквадратическое отклонение измерений (+/-5%). Эти данные указывают на то, что использование принтера Form 2 в сочетании с полимером Dental SG, а также правильное выполнение манипуляций на заключительных этапах приведет к практическому применению направляющих шаблонов.

Клинический случай

Проводилось лечение, на основе которого необходимо определить можно ли с помощью данного уровня печати достичь приемлемых клинических результатов.

Анамнез и клиническое обследование

Пациентка в возрасте 26 лет обратилась за консультацией. Основная жалоба звучала следующим образом: “Я хочу сделать что-то более постоянное в месте отсутствующего зуба и увеличить маленький зуб на другой стороне”. Объективно: первичная адентия зуба 1.2., недостаток места в области зуба 2.2. В анамнезе проведенное раннее ортодонтическое лечение, после которого был установлен ретейнер на зубы 1.1. и 2.1 для сохранения места в области отсутствующего зуба для последующей имплантации и изготовлена пластинка с замещающим зубом в области 1.2 в эстетических целях. Составлен план лечения, который включал имплантацию зуба 2.3, изготовление винира на зуб 2.2 и композитную реставрацию зубов 1.3 и 1.1. План был одобрен пациенткой. Мы решили, что в то время когда будет проводиться имплантация, будет проведена санация полости рта на наличие кариозных поражений зубов.

Планирование лечения: оценка эстетики улыбки, снятие слепков, анализ рентгеновских снимков

Мы определили идеальные размеры латерального резца с учетом эстетики улыбки и провели wax-up моделирование зуба. Пациентка получила направление на КЛКТ исследование (аппарат Sirona Orthophos XG 3D, Sirona Dental; Bensheim, Germany). Верхний и нижний зубные ряды были разобщены на 3-4 мм в области жевательных поверхностей зубов, чтобы не произошел возможный скол реставраций.

Предоперационное обследование

Пациентка, с первичной адентией зуба 1.2, хочет заместить дефект с использованием имплантата.

Анализ КЛКТ проводился в программе планирования Blue Sky Bio’s implant treatment planning software. Минимальная толщина альвеолярного гребня составила 5-6 мм. Предположить исход имплантации без костной подсадки было бы очень трудно, если не использовать направляющее сверло. Напротив, применение высокоточных 3D-шаблонов, с направляющими для хирургических фрез, дает уверенность в том, что мы можем провести имплантацию с предсказуемым результатом.

Анатомические структуры, положение имплантата и модель хирургического шаблона

В программе создали виртуальный имплантат, имитирующий размеры используемого имплантата (Zimmer Eztetic 3.1 mm x 11.5 mm, Zimmer Biomet Dental, Palm Beach Gardens, FL). Аналогичным образом была смоделирована коронка по измерениям воскового зуба. Мы выбрали данный имплантат, поскольку необходимо сохранить максимальное количество кости в области тонкого альвеолярного отростка во фронтальном участке, к тому же получится избежать инвазивных и дорогостоящих манипуляций, добиваясь при этом хорошей эстетики.

После того, как все данные обследования пациента были загружены в программу дооперационного планирования, составили план проведения имплантации. Виртуальный имплантат установили в идеальную позицию по отношению к зубу 1.2 и wax-up. Моделирование участка шаблона было произведено с возможным достижением оптимальной стабильности, используя мезиально и дистально расположенные зубы от беззубого участка. Использовали те параметры, которые совпадали с размером сверла (Zimmer Guided Kit’s 22 мм drill).

Провели оптическое сканирование зубных рядов аппаратом Cerec Omnicam (Sirona Dental; Bensheim, Germany). Затем отформатировали изображения в.STL формат для работы в программе (Blue Sky Plan 3; Blue Sky Bio; Grayslake, IL, USA).

Самое высокое разрешение.STL файла было получено программой Blue Sky Bio. Плата взималась только при экспортировании файла и составляла от 1 400 – 2 800 рублей в зависимости от объема. Стоимость у других программ отличается.

Анализ КЛКТ в программе планирования имплантации показывает участок минимальной толщины костной ткани (5-6 мм).

Моделирование хирургического шаблона:

определение наклона для направляющей фрезы и позиционирование направляющей рукоятки.

Этапы изготовления, сборки и стерилизации

Электронная форма хирургического шаблона импортируется в бесплатную программу PreForm (Formlabs) для подготовки к 3D печати. Шаблон расположили в программе таким образом, чтобы сила «вычерчивания» сечения объекта была небольшая, но при этом излишки полимера удалялись. Фиксирующие пины были расставлены не на окклюзионных поверхностях - это сделано для точной припасовки шаблона. Затем пины были осторожно удалены, чтобы на следующем этапе обеспечить свободное прохождение металлических фрез. Полностью подготовленная форма была отправлена на печать, на изготовление которой ушло 10,49 мл полимера.

После завершения печати шаблон забирают с платформы и помещают на 20 минут в две емкости, содержащие 91% изопропиловый спирт. Даем высохнуть. На окончательном этапе устанавливают направляющую втулку из нержавеющей стали, которая совпадает с размером ключей Zimmer (Size A).

В конце шаблон упаковывают в крафтпакет и автоклавируют.

Окончательная модель радиологического шаблона перед перенесением на модель.

Хирургический шаблон был напечатан с помощью фотополимера на принтере Form 2 , помещен в изопропиловый спирт, затем была проведена финишная обработка, вмонтирована направляющая металлическая гильза и осуществлена стерилизация.

Ход операции

Пациентке назначен четырехдневный курс антибиотиков Азитромицин по 500 мг в день, который начала за один день до операции. В предоперационной подготовке назначили полоскание 0,12% хлоргексидином глюконатом в течение 1 минуты. Произведена инфильтрация 1 карпулы раствора 4% септокаина в разведении 1:100 и 1 карпулы 2% раствора лидокаина в разведении 1:50 в области зуба 1.2 с вестибулярной и небной сторон.

Предварительно припасовав шаблон в полости рта пациентки и, убедившись в его стабильном положении, по направляющей втулке было сформировано отверстие (ложе). Во время сверления использовался ключ с сечением 2,85 x 22 мм с ирригацией 9% раствора хлорида натрия.

Далее шаблон вынимают и проверяют состояние костных структур на наличие фенестраций или дегистенций. Проделав отверстие на необходимое расстояние, установили имплантат с помощью наконечника (крутящий момент мотора в 30 Нсм). После этого сделали контрольный снимок установленного имплантата, чтобы удостовериться в его полном прохождении в кость.

Изготовили конструкцию, состоящую из временного абатмента (Zimmer) и пластмассовой коронки с соответствующей формой, и установили непосредственно в имплантат. После некоторого времени пациентка была направлена на повторное КЛКТ. Она продолжала носить ретенционную пластинку с замещающим зубом по указанию ортодонта, но произвели коррекцию аппарата, поскольку необходимо было снизить давление искусственного зуба на область установленного имплантата. Пациентку отпустили и дали рекомендации.

Обследование после операции

Получены положительные результаты. Выполнено повторное КЛКТ для проверки запланированного и конечного положения имплантата.

Обсуждение

Для оценки клинических результатов операции имплантации мы сравнивали дооперационный план позиции имплантата и окончательное положение имплантата. Постоперационные снимки КЛКТ накладывались на первоначальный план в программе Blue Sky Bio. Плотность снимков регулировалась таким образом, чтобы имплантат отображался в одном окне, а зубы в другом. Такая постановка позволяет накладывать два снимка друг на друга по соответствующим зубам.

Анализ отклонения посредством наложения снимков между изначально спланированным и финальным фактическим положением имплантата выявил точное позиционирование. Вследствие эффекта рассеивания металла на изображении в КЛКТ, точную степень отклонения было сложно определить. Максимальное отклонение позиции имплантата в точке введения составило 0.23 мм. Максимальное отклонение по длинной оси имплантата -2,5°. Апикальные измерения не проводились, так как происходило искажение изображения как в области выходного отверстия в винте, так и при его отсутствии в виртуальном цилиндре имплантата.

В большинстве клинических исследований операций по хирургическому шаблону CAD/CAM, изготовленному на 3D принтере, окончательная точность позиционирования имплантата считалась успешной в рамках ожидаемых границ.

Планируемый (красный) имплантат.

Фактический (зеленый) имплантат.

Используемый в ходе операции напечатанный шаблон сравнили с хирургическим шаблоном модели.STL, преобразованном в программу планирования на наличие ошибок, связанных с работой принтера. Наложение планируемой и фактической модели показало, что максимальное отклонение положения в шаблоне составляет 0,1 мм. Исходя из этого, мы сделали вывод, что из 0,23 мм максимального отклонения позиции имплантата в точке введения, значение 0,1 мм было связано с процессом печати на принтере. Оставшийся процент ошибок исходил из других источников.

Самое главное, что точность установки имплантата была достаточна высокая - удалось добиться хорошего клинического результата у пациентки. Причем постоперационной снимок КЛКТ показал сохранение толщины костной ткани при надлежащей глубине установки имплантата.

Кроме того, применение хирургического шаблона сокращает время операции, при этом не определяется ось сверления и не осуществляется репозиции тканей. Таким образом, стандартная 60 минутная процедура занимает по времени только 20 минут.

Факторы, приводящие к ошибкам при изготовлении хирургических шаблонов:

· качество КЛКТ

· точность расчетов в программе планирования

· разрешение принтера

· допустимые значения размеров фрез

· человеческий фактор

· движения пациента, во время получения снимков

Заключение

Как показывает практика, высокая стоимость производства хирургического шаблона ограничивает его использование. Чаще всего не было необходимости в переносе плана шаблона в зуботехническую лабораторию для окончательного моделирования и его производства. Цена зависела от лаборатории и сложности случая и составляла 31 500 – 63 000 рублей.

Результаты ясно дают понять, что технологический процесс может быть не затратным, при этом точность изготовляемых хирургических шаблонов достаточно высокая. Стоимость принтеров Form 2, по сравнению с другим оборудованием для 3D печати, применяемым в настоящее время в стоматологической практике, значительно ниже последних (420 000 р и 3 150 000 рублей соответственно). А небольшие габариты настольного принтера позволяют использовать его даже в стоматологическом кабинете.

Хирургические шаблоны могут быть изготовлены и по доступной цене. В нашем исследовании стоимость производства одного шаблона составила всего лишь 3 765.35 рублей.

Стоимость материалов для изготовления хирургического шаблона

Модель шаблона, отправленная на экспорт в программу планирования имплантации - 2 394 рублей*

Фотополимер Dental SG Resin (11 мл) - 605 рублей

Оригинальный контейнер (на 1 шаблон) - 123.75 рублей**

Направляющая втулка из нержавеющей стали (многоразовая) - 642.60 рублей

Общая стоимость производства - 3 765.35 рублей

* Цены зависят от выбранной программы планирования. Стоимость экспорта одного шаблона в программе Blue Sky Bio варьирует от 1 400 – 2 800 рублей в зависимости от объема покупки.

** Вычисление проведено путем разделения общей стоимости контейнера (9 900 рублей) на объем печати 80 шаблонов, используя один контейнер.

Самое главное, что при данных затратах на производство, качество хирургических шаблонов остается на должном уровне.

Клинический случай показал возможность точной установки имплантата в окончательное положение, находящееся в пределах допустимых значений, которые достигались при использовании предыдущих версий систем 3D печати, что в итоге дает хорошие результаты в лечении пациента.

Вы можете приобрести 3D-принтер FormLabs Form 2 в iGo3D по специальной цене!