استفاده از تمپلیت‏های Stereolitographic در جراحی ایمپلنت؛ معرفی مورد

نوع مقاله: گزارش مورد

نویسندگان

1 استادیار گروه پروتزهای دندانی دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهرانl

2 استادیار گروه پروتزهای دندانی دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران

چکیده

مقدمه: استفاده از کامپیوتر در قرار دادن ایمپلنت یا آنچه اصطلاحاً Computer guided implantology (CGI) خوانده می‏شود امروزه جزء اصلی ایمپلنتولوژی نوین را تشکیل می‏دهد. در این مقاله سعی می‏شود تا استفاده از آن در مورد درمان فک بالای یک بیمار بدون دندان به تفصیل توضیح داده شود.
یافته‏ها:بیماری 49 ساله برای بازسازی دندان‏های از دست رفتۀ فک بالا با ایمپلنت با استفاده از پروتکل درمانی CGI مورد درمان قرار گرفت. اطلاعات حاصل از تجزیه و تحلیل تصاویری که از طریق توموگرافیکامپیوتری CT/CBCT Scanning)) بدست آمد. برای تهیه یک سری تمپلیت دقیق مورد استفاده قرار گرفته و در نهایت ایمپلنت‏ها بر مبنای آنها در فک بیمار قرار داده شد. با توجه به طراحی صحیح ایمپلنت‏ها، پروتز نهایی ضمن سادگی از دقت و زیبایی در خور توجهی برخوردار بود.
نتیجه گیری: فناوری‏های پیشرفته ای چون Computer guided implantology می‏توانند ما را در درمان هر چه آگاهانه تر, دقیق تر، زیباتر بیماران نیازمند یاری نمایند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using the Stereolithographic Surgical Guide Templates in Implant Surgery; A Case Report

نویسندگان [English]

  • Abbas Azari 1
  • Sakineh Nikzad 2
1 Assistant Professor, Dept of Prosthetics, Dental School, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Dept of Prosthetics, Dental School, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: Computer guided implantology (CGI) is the state of the art in modern implantology. In this article, based upon this newly developed concept, the step by step treatment sequences of an upper jaw of a patient with dental implant was demonstrated.
Results: Based upon CGI treatment protocols, implantation was performed for a 49 years old man with upper jaw tooth loss. Data from CTscan led to preparation of exact surgical templates (stereolithographic surgical templates) for implant placement. It was found that due to more precise location of implant placed, the prosthetic phase of treatment would be simplified and the esthetics could be fully achievable.
Conclusion: Computer guided implantology may be an excellent tool in achieving best treatment planing, esthetics and precise implant placement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Prosthesis
  • Surgery
  • implantology
  • surgical template

مقدمه

روش طراحی محل دقیق قرارگرفتن ایمپلنت به کمک کامپیوتر که امروزه از آن تحت عنوان
Computer guided implantology یا به اختصار (C.G.I.) یاد می‏شود حاصل در کنار هم قرار گرفتن چندین فناوری جدید است که همچون زنجیر به هم بافته و در هم تنیده شده‏اند و در نهایت همه با هم به ارایه صحیح‏ترین طرح درمان برای بیمار منجر می‏شوند. اساس این روش درمانی بر پایۀ اطلاعات حاصل از تصاویر "لایه به لایه" حاصل از CT قرار گرفته است. مهمترین ارزش CT در مقایسه با روش‏های دیگر تصویربرداری، امکان مشاهده فکین از بعد عرضی و دقت قابل توجهی است که از آن برخوردار می‏باشد.(1) میزان دقت CT در این روش عکسبرداری بسته به نوع دستگاهی که از آن در تصویربرداری استفاده می‏شود متغیر بوده و در مقاطع نازک به 15/0 تا حداکثر 44/0 میلی‏متر می‏رسد.(2) ولی دقت بالا تنها ارزش CT نیست چرا که به دلیل قابلیت جذب اشعۀ متفاوت ساختارهای آناتومیکی بدن، تصاویر حاصله می‏توانند ماهیت واقعی و درجه تراکم استخوانی را نیز به دقت بر ما معلوم کنند.(3) اهمیت موضوع در آنست که با استناد به تصاویر CT می‏توان بهترین محل قرارگیری ایمپلنت را بر حسب میزان دانسیته محلی که در نظر است در آنجا ایمپلنت قرار گیرد، بدقت مشخص نمود، مطلبی که از دید بسیاری از محققین عامل اصلی موفقیت در ایمپلنتولوژی است.(6-4) از سوی دیگر مطالعات مختلفی نشان داده‏اند که درجه درشت نمایی CT، 1:1 بوده و میزان اعوجاج آن در حد صفر است. یک چنین قابلیت‏های مهمی در هیچیک از روش‏های رادیوگرافی دیگر وجود ندارد.(7) درجه اهمیت این روش ارزشمند تشخیصی سبب شده است تا از آن در صنعت نیز استفاده شود. حاصل تلاش 20 سال اخیر در زمینه بهینه‏سازی روش‏های قرار دادن ایمپلنت با استفاده از CT، درنهایت در سال 2001 میلادی با ارایه اولین Surgical stent برای قرار دادن ایمپلنت به کمک CT به بار نشست. تا به امروز نرم‏افزارها و روش‏های متعدد و مختلفی برای قرار دادن ایمپلنت معرفی شده که لیستی از مهمترین آنها در جدول 1 گنجانده شده است. در این مقاله با استناد به روش‏هایی که توسط Materialise ارایه شده اقدام به درمان فک بالا در یک بیمار نیازمند به ایمپلنت گردیده است. به منظور دستیابی به تمامی قابلیت‏های روش فوق و با هدف ارایه بهتر مطلب در اینجا سعی می‏شود تا کل روند درمان در چند مرحله خلاصه شود.

مرحلۀ نخست. تهیه و ساخت Scannographic template

 بیماری 49 ساله، مرد برای بازسازی دندان‏های از دست رفته فک بالا با ایمپلنت به کلینیک مراجعه نمود. در ابتدا معاینات اولیه شامل رادیوگرافی OPG و بازسازی دندان‏های از دست رفته، تعیین موقعیت دقیق اکلوژن و نیازمندی‏های زیبایی بیمار با استفاده از یک قالب اولیه، موم رکوردگیری و Wax-up تشخیصی حاکی از امکان قرارگیری ایمپلنت بدون مشکل بود. حساس بودن بیمار نسبت به دقت عمل و وسواس وی در مورد مسایل زیبایی ما را بر آن داشت که از پروتکل درمانی CGI در درمان این بیمار استفاده شود.

 اساس روش CGI بر مبنای اندیشه
Prosthetic driven implantology قرار گرفته است، لذا در این مرحله با در دست داشتن موقعیت دقیق دندان‏ها از طریق Wax-up اولیه، یک راهنمای رادیوگرافیک یا Scannographic guide  ساخته شدتا حاصل کار به شکلی که قابل رؤیت در تصاویر CT Scan باشد، تغییر داده شود. بدین منظور با استفاده از سولفات باریم با درصدهای متفاوت یک مدل المثنی از دندان‏های Wax-up شده، تهیه گردید که بدلیل تفاوت مقدار سولفات باریم مصرفی (30% برای دندان‏ها و 10% برای بیس)، در مرحلۀ بعد امکان تفکیک هر یک از اجزا آناتومیک فکین نظیر دندان‏ها، استخوان و به ویژه راهنمای رادیوگرافیک فراهم باشد. به منظور مشاهده هر چه بهتر موقعیت دندان‏ها در تصاویر CT مرکز آنها در راستای محور طولی سوراخ می‏شود (تصویر 1 الف و ب).

 

مرحلۀ دوم: تهیه CT و پردازش تصاویر

در این مرحله بیمار به همراه Scannographic template  برای اخذ CT به رادیولوژیست معرفی شد. به منظور هر چه صحیح‏تر بودن، کنترل میزان دریافت اشعه و بالاتر بودن کیفیت تصاویر توجه به برخی نکات توسط رادیولوژیست در حین تصویربرداری ضروری است. پلان اخذ تصاویر در بیمار باید به موازات پلان اکلوزال بیمار تنظیم شده و دو فک از هم قبل از CT جدا قرار بگیرند. این موضوع مانع بروز اعوجاج در تصاویر شده و دقت اندازه‏گیری بعدی را بالاتر می‏برد. ثبت تمامی سطح اکلوزالی دندان‏ها در تمامی جهات مهم بوده و بیمار بایستی در حین رادیوگرافی بی‏حرکت قرار گیرد. از سوی دیگر رادیولوژیست باید مراقب ثبات راهنمای رادیوگرافیک بوده و از عدم تحرک آن در حین پرتوبرداری اطمینان حاصل نماید. بدین منظور بهتر است رادیوکرافی در حالت دهان بسته و در حالتی که بیمار بر روی دو رول پنبه گاز می‏گیرد، انجام شود.

این تصاویر که بصورت دیجیتالی، به شکل یک فایل رایانه‏ای و در فرمت اختصاصی Dicom 3 ذخیره می‏شوند از طریق اینترنت و استفاده از پروتکل ارسال فایل از طریق آن (FTP) بر روی Site مرکز پردازش تصاویر قرار گرفته و در آنجا مورد پردازش دقیق قرار می‏گیرد. در این مرحله، فایل‏های ارسالی از وجود اضافاتی نظیر نقاط آناتومیک نا خواسته؛ نظیر تصویر ستون فقرات و یا پراش‏های فلزی ناشی از رستوریشن‏های موجود (Scattering) و غیرو، پاک گردید. بدین ترتیب قسمت‏هایی همچون دندان‏ها، قاعدۀ پروتز و فک بدقت از هم جدا شده و تفکیک می‏گردند (تصویر 2). با تکمیل مراحل پردازش، نتیجه کار در قالب یک فایل رایانه‏ای و از طریق اینترنت به کلینیک ارسال شد.

مرحلۀ سوم: ارایه طرح درمان

برای انجام مراحل طرح درمان از یک نرم‏افزار ویژه استفاده می‏شود در این مورد از نرم‏افزار Simplant TM
(
Ver 10 Materialise Dental, Leuven, Belgium) استفاده شده است. در این نرم‏افزار امکان مشاهده تصاویر در ابعاد Axial، Sagittal و Panoramic وجود دارد بعلاوه می‏توان مدل بازسازی شده سه‏بعدی و در اندازه واقعی اجزا مختلف فک را مشاهده نمود. یکی از قابلیت‏های نرم‏افزار Simplant TM امکان مطالعه نقاط آناتومیک حساس نظیر اعصاب و عروق و یا سینوس‏های فکی است. با مطالعۀ تصاویر در مقطع Sagittal در بیمار مورد نظر وجود دو کانال بزرگ عصبی- عروقی در ناحیۀ Incisive به چشم می‏خورد که ابعاد و اندازه آن قابل توجه بود. این موضوع در مطالعه مدل بازسازی شده سه بعدی فک نیز مورد تأیید قرار گرفت. به توجه به وسعت کانال و در نظر گرفتن ابعاد سینوس‏های فکی 6 عدد ایمپلنت طراحی گردید. توانایی نرم‏افزار در ارایه بانک بزرگی از اطلاعات مربوط به شکل و اباتمنت 57 نوع ایمپلنت مختلف همراه با بیش از 2000 زیرگروه هر یک از این ایمپلنت‏ها، کار طراحی ایمپلنت‏ها را بیش از پیش ساده‏تر می‏کند. در طراحی ایمپلنت برای بیمار مورد نظر سعی شد تا حد امکان به جهت مرکزی دندان‏ها و توازی ایمپلنت‏ها توجه شود. بدلیل توانایی نرم‏افزار امکان مشاهده ایمپلنت‏ها در ابعاد واقعی و بصورت شفاف از ورای استخوان فک وجود دارد (تصویر 3). بعلاوه امکان بررسی میزان دانسیته استخوان در اطراف ایمپلنت‏ها وجود دارد. بدین ترتیب امکان تغییر مسیر ایمپلنت بر حسب این فاکتور مهم فراهم می‏شود. با تعیین مناسب‏ترین محل ایمپلنت‏ها می‏توان ضمن مشاوره با بیمار و لابراتوار، طرح درمان و مشکلات و محدودیت‏های موجود را معلوم نمود.

مرحلۀ چهارم: سفارش ساختراهنمای جراحی Streolithographic.

بدلیل دقت فراوان روش‏های CGI این امکان وجود دارد تا جراحی را هم از روی لثه و بدون باز کردن ناحیه و یا از روی استخوان با دید مستقیم انجام داد. در مورد بیماری که در این مقاله ارایه شده تصمیم به جراحی همراه با کنار زدن لثه شد. از طریق امکانات ارسال نرم‏افزار، طرح درمان از طریق اینترنت به شرکت برای ساخت راهنمای جراحی که به آن SurgiGuide TM  گفته می‏شود، فرستاده شد. معمولاً برای هر دریلی که بکار برده خواهد شد یک  SurgiGuide TM تهیه می‏شود که به جراح در هنگام Drilling کمک می‏کند. با اتمام مراحل ساخت سه عدد  SurgiGuide TMبه همراه مدل شبیه‏سازی شده فک بیمار به پزشک معالج از طریق پست ارسال می‏شود (تصویر 4).

مرحلۀ پنجم: جراحی

مراحل جراحی مطابق معمول و با انجام بی‏حسی موضعی و کنترل بیمار شروع می‏گردد. در این مرحله اندازه فلپ برحسب اندازه جمع‏و‏جور SurgiGuide TM تنظیم می‏شود. با قرار دادن راهنمای جراحی بر روی فک بیمار دقت و ثبات آن کنترل شده و عمل جراحی آغاز می‏گردد. جراح بر حسب قطر دریل مصرفی راهنمای جراحی را انتخاب کرده و عمل با قرار دادن ایمپلنت‏ها به پایان رسید. بدلیل دقت فوق العاده راهنمای بکار رفته، نتیجه درمان درست بر حسب طرح درمان مورد نظر قبل از عمل بوده و حاصل کار جالب توجه است (تصویر 5 الف تا ج).

بحث و نتیجه گیری

تا به امروز از روش‏های بسیاری برای قرار دادن درست ایمپلنت در دهان استفاده گردیده است. از بین تمامی روش‏هایی که در این رابطه عرضه شده‏اند، روش‏هایی مبتنی بر طرح درمان پروتزی در چند سال اخیر مورد توجه ویژه‏ای قرار گرفته‏اند. این اندیشه جدید که از آن تحت عنوان Prosthetic-driven implantology یاد می‏شود پایه‏گذار عصر نوینی در دندانپزشکی ایمپلنت بوده و می‏رود تا در آینده نقش کلیدی در این رابطه ایفا نماید. در این میان فناوری‏های پیشرفته‏ای چون Computer guided implantology که در راستای اندیشه فوق قرار دارند می‏توانند ما را در درمان هر چه آگاهانه‏تر، دقیق‏تر، زیباتر و از نقطه‏نظر بیومکانیک بادوام‏تر بیماران نیازمند یاری نمایند. مهمترین مزایای این روش درمانی دقت قابل توجه در حد دهم میلی‏متر، امکان استفاده بصورت Flapless یا همراه با فلپ حتی در صورت وجود دندان در فک، کاهش مدت زمان جراحی، توجه به مسایل پروتزی قبل از جراحی، امکان زیباتر بودن پروتز نهایی، امکان مشاهده نحوه درمان توسط بیمار، امکان مشاوره با همکاران و تکنیسین لابراتوار، امکان مشاهده دقیق و جلوگیری از صدمه دیدن بافت‏های حیاتی نظیر اعصاب و عروق و سینوس‏های فکی، امکان بررسی دقیق میزان تراکم استخوانی در حین طرح‏ریزی محل قرارگیری ایمپلنت، امکان بررسی موقعیت هر ایمپلنت از لحاظ اصول بیومکانیک، امکان بررسی موقعیت اکلوژن در حین و پس از درمان پروتز، امکان ایجاد توازی نسبی در ایمپلنت‏ها و بسیاری موارد دیگر اشاره نمود.(9و8) در این مقاله ضمن برشمردن مراحل انجام جراحی با استفاده از پروتکل درمانی CGI، اقدام به درمان یک مورد بیمار نیازمند به درمان ایمپلنت گردیده است. دقت بسیار و سادگی استفاده از راهنماهای جراحی در این روش کار جراحی را آسانتر نموده و مسببات قرار گرفتن ایمپلنت‏ها در مسیری که مورد نظر پروتزیست قرار دارد را فراهم می‏نماید. با تمام ارزش‏هایی که این روش دارد، هنوز باید مواردی چون قیمت بیشتر این تمپلیت‏ها، بالا بودن میزان اشعه دریافتی بیمار به واسطه استفاده از CT را در نظر گرفت. به نظر می‏رسد که با گسترش روزافزون فناوری‏های نوینی چون CBCT مشکلات ناشی از دریافت اشعه بالاتر در آینده نزدیک حل شود.


 

جدول 1 : برخی از معتبرترین شرکت‏های ارایه کننده خدمات CGI در دندانپزشکی

نام نرم‏افزار

نام شرکت عرضه کننده

آدرس اینترنتی

Simplant

Materialise Dental (Leuven, Belgium)

www.simplant.com

Implant 3D

MediaLab Siftware, Germany

www.implant3d.com

Med 3D

Med3D GmbH, Heidelberg, Germany

www.med3d.com

Implant logic

Implant logic sustems Ltd, Cedarhurst, NY, USA

www.implantologic.com

Oralim (NobleGuide)

Medicim NV, Sint-niklass, Belgium

www.medicim.com


 

تصویر 1 الف: راهنمای رادیوگافیک که از روی پروتز قبلی

یا Wax-up تشخیصی ساخته می‏شود. به سوراخ‏هایی

که در مرکز هر دندان تهیه شده توجه کنید.

 

 

 

 

تصویر 1 ب : با در اختیار داشتن راهنمای رادیوگرافیک امکان

 مشاهدۀ موقعیت اکلوژن و برآورد بهترین مسیر برای

قرارگیری ایمپلنت مهیا می‏شود.

 

 

 

 

تصویر 2 : در مرحلۀ پردازش، تصاویر ناخواسته حذف و

با کمک فناوری Segmentation اجزا مختلف از هم

تفکیک می‏گردند.

 

 

 

تصویر 3 : ایمپلنت‏ها بر حسب مرکز دندان‏ها، میزان استخوان باقیمانده، توازی نسبی بینابین و عدم تداخل با یکدیگر یا محل

اعصاب و عروق طراحی می‏شوند. به بزرگی قابل توجه کانال

انسیزیو در مدل سه‏بعدی توجه کنید.

 

 

 

تصویر 4 : نمایی از مدل‏های جراحی به همراه مدل فک بیمار. سوراخ‏های تعبیه شده در راهنما‏های جراحی بر حسب اندازۀ

دریل مورد نظر تهیه شده‏اند.

 

 

 

 

 

 

 

تصویر 5 الف تاج: عمل جراحی به سادگی وبدون مزاحمت جراح انجام می‏گردد. عمل Drilling از طریق سوراخ‏های تعبیه شده

صورت می‏گیرد. به توازی قابل توجه دوایمپلنت درتصویر بالا

سمت چپ توجه کنید. نتیجۀ کار هم برای جراح و هم

پروتزیست و در نهایت برای بیمار ارضاء کننده است.


 


تشکر و قدردانی

نویسندگان بر خود فرض می‏دانند که از زحمات در خور توجه آقای امیرعلی منگلی، تکنسین پروتز و عضو آکادمی Simplant برای انجام مراحل لابراتواری تهیه
Scannographic template تقدیر و تشکر نمایند. به همین ترتیب از زحمات پرسنل و کادر پرستاری بخش‏های پروتز و جراحی کلینیک دندانپزشکی امام علی متعلق به نیروی انتظامی (ناجا) که ما را در درمان این بیمار یاری دادند، قدردانی بعمل می‏آید.

  1. Fredriksen NL. Diagnostic imaging in dental implantology. Oral surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 1995; 80(5): 540-54.
  2. Naitoh M, Katsumata A, Nohara E, Ohsaki C, Ariji E. Measurement accuracy of reconstructed 2-D images obtained by multi-slice helical computed tomography. Clin Oral Impl Res 2004; 15(5): 570-4.
  3. Norton MR, Gamble C. Bone classification: An objective scale of bone density using the computerized tomography scan. Clin Oral Impl Res 2001; 12(1): 79-84.
  4. Bassi F, Procchio M, Fava C, Schierano G, Preti G.  Bone density in human dentate and edentulous mandibles using computed tomography. Clin Oral Impl Res 1999; 10(5): 356-61.
  5. Ulm C, Kneissel M, Schedle A, Solar P, Matejka M, Schneider B, Donath K.  Characteristic features of trabecular bone in edentulous maxilla. Clin Oral Impl Res 1999; 10(6): 459-67.
  6. Jaffin RA, Berman CL. The excessive loss of Branemark fixtures in type IV bone: A 5-year analysis. J  Periodontol 1991; 62(1): 2-4.
  7. Horner K, Rushton VE, Glenny A. European guidelines on radiation protection in dental radiology. The safe use of radiographs in dental practice.  European Communities 2004.
  8. Azari A, Nikzad S. Computer-assisted implantology: Historical background and potential outcomes-a review.Int J Med Robotics Comput Assist Surg 2008; 4(2): 95-104.
  9. Azari A, Nikzad S. Flapless Implant Surgery: Review of the literature and report of 2 cases with computer-guided surgical approach.J Oral Maxillofac Surg 2008; 66(5): 1015-21.