CC BY
18
1МПЛАНТОЛОГ1Я
УДК: 616.314-76-77-098.843
1.В. Павлш, В.М. Дворник, Н.О. Рябушко
СПОС1Б ВИГОТОВЛЕННЯ Х1РУРГ1ЧНОГО ШАБЛОНА ДЛЯ ВСТАНОВЛЕННЯ ДЕНТАЛЬНИХ 1МПЛАНТАТ1В
ВДНЗ УкраТни «УкраТнська медична стоматолопчна академiя»
Актуальнiсть теми
У наш час метод дентальноТ iмплантацiТ вико-ристовуеться досить широко для вщновлення зубного ряду i вважаеться прiоритетним. Основою ендоосальноТ iмплантацiТ е встановлення шфра-структури iмплантата в товщу альвеолярного гре-беня i використання ТТ для фксацп зубного протеза, при цьому важливють адекватного розташу-вання iмплантата важко переоцiнити.
У стоматологiчнiй iмплантологiТ кероване плану-вання дозволяе досягти високоТ точностi в позицю-нуванн iмплантата, враховуючи анатомiчнi умови поряд iз мiнiмально iнвазивним втручанням [8].
Останшм часом спостерiгаеться тенденцiя до протетично зумовленого розташування iмпланта-^в з урахуванням майбутньоТ протезноТ конструк-ц1Т. Включення iдеального дизайну протеза в план лкування важливе для досягнення штеграцп ана-томiчних, бюмехаычних та естетичних факторiв. З огляду на це, керована хiрургiя поступово стае невщ'емною частиною iмплантологiчного лкуван-ня. Вона дозволяе перенести параметри заплано-ваного протеза в реальний план iмплантацiТ [6].
Хiрургiчний шаблон (ХШ) - це iндивiдуально виготовлений пристрш для правильного позицю-нування свердла пщ час операцiТ iмплантацiТ [3]. Зазвичай це пластинка, яка опираеться на зуби, слизову оболонку порожнини рота або кютку ще-лепи, з розташованими в нш напрямними втулками (гiльзами), через як виконуеться препарування кiсткового ложа для встановлення iмплантата.
Застосовують рiзнi способи виготовлення ХШ. Деякi з них вимагають точного врахування анато-мiчних особливостей дiлянки iмплантацiТ, що мо-же бути реалiзовано шляхом використання даних комп'ютерноТ томографiТ та CAD-CAM-технологш [1; 2; 4; 5; 9] або шляхом вимiрювання товщини слизовоТ оболонки (mucosa mapping) з урахуванням даних панорамноТ рентгенографи [7]. У пер-шому випадку ХШ може бути виготовлений ттьки в рамках комерцшних систем планування дентальноТ iмплантацiТ i вимагае спе^ального облад-
нання та програмного забезпечення, що в сукуп-ностi з високою вартiстю певною мiрою обмежуе Тх широке застосування (Nobel Guide: Nobel Biocare; SKYplanX: Bredent, SimPlant: Materialise Dental; Implant 3D: Med 3D та rn.) [10; 11; 12; 13]. У другому випадку шаблон може бути виготовлений у будь-якш зуботехшчнш лаборатори i не вимагае спе^ального обладнання, проте е досить трудо-мiстким i ефектившший при незначних дефектах та в сприятливих анатомiчних умовах.
Ми поставили собi за мету розробити споаб виготовлення ХШ з урахуванням даних комп'ютерноТ томографи, але без використання спе^ального програмного забезпечення та дорогого обладнання комерцшних систем планування дентальноТ iмплантацiТ.
Матерiали i методи
Проаналiзувавши сучаснi технологiТ виготовлення ХШ, що базуються на даних КТ, ми взяли за основу принцип, який базуеться на перенесены даних про положення iмплантата в анатомiчних структурах пюля вiртуального планування iмплан-тацiТ за допомогою скан-шаблона i пристрою для позицiонування моделей iз використанням спе^а-лiзованих комп'ютерних програм. При цьому шаблон виготовляють на ппсовш модели яку встанов-люють у позицiонуючий пристрш (SKYplanX, Bredent (Ымеччина) та Implant 3D, Med 3D (США)) [11; 12].
Для цього було розроблено орипнальы конс-трукцп скан-шаблона (патент на корисну модель № 103567 вщ 25.12.2015) i пристрою для позицю-нування моделi.
Комп'ютерну томографш проводили на швид-кюному конусному комп'ютерному томографi PaX-Zenith 3D, VATECH, Пiвдення Корея. Для перегляду й аналiзу КТ-дослщження використовували штатну програму Ez3D2009, VATECH.
Результати дослщження
Як зазначалося ранiше, наша методика базуеться на перенесены даних про позицш iмпланта-
та, отриманих пщ час анал1зу комп'ютерно' томографа щелеп та планування 1мплантаци на г1псову модель, на якш установлюються напрямн1 втулки в х1рурпчний шаблон. Для цього використовують-ся спец1альний скан-шаблон орипнально' констру-кцп та пристр1й для позицюнування модел1 п1д час установлення напрямних втулок у х1рурпчний шаблон, який ф1ксуеться в паралелометр1.
Основы етапи виготовлення ХШ за нашою методикою:
I. Виготовлення скан-шаблона;
II. Проведення комп'ютерно' томографй;
III. Установлення напрямних втулок у ХШ.
Для виготовлення скан-шаблона необхщно:
1. Отримати повн анатом1чн1 в1дбитки з обох щелеп i виготовити д1агностичн1 модел1.
2. На основi аналiзу дiагностичних моделей, даних об'ективного обстеження порожнини рота, панорамно' рентгенографп або комп'ютерно' томографй, воскового прогнозування чи дiагностич-но' постановки зубiв визначити бажанi мiсця вста-новлення iмплантатiв.
3. У мiсцях розташування iмплантатiв зафк-сувати за допомогою липкого воску маркернi еле-менти (МЕ). МЕ - це шматки рентгеноконтрастного композитного пломбувального матерiалу квадратно' форми 5х5 мм товщиною 2 мм (рис. 1).
Рис. 1. Ф1ксац1я маркерних елемент1в на моделi
4. Сформувати базис шаблона з фотополiме-рного матерiалу для виготовлення шдивщуальних вщбиткових ложок i виконати полiмеризацiю (рис. 2).
Рис. 2. Формування базису хiрургiчного шаблона 5. Установити на шаблон у мюцях вщсутносп зубiв восковi прикуснi валики (рис. 3).
Рис. 3. Установлення прикусних валик1в 6. Готовий скан-шаблон пр^ряти в порож-нин рота, за необхiдностi виконати його корекцш, прикуснi валики коригувати за прикусом.
Проведення комп'ютерно! томографй щелеп зi скан-шаблоном. При цьому патент мусить створювати помiрний тиск на скан-шаблон, при-кушуючи його.
Для встановлення напрямних втулок у ХШ необхщно провести:
1. Креслення маркерних елеметчв, необхщ-не для визначення локалiзацi' свердлшня. Для цього на комп'ютернш томограмi визначаемо точки перетину ос iмплантата з поверхнею МЕ в ме-зюдистальнш та вестибулооральнiй площинах (рис. 4).
а б
Рис. 4. Визначення мсця свердлiння при кресленнi МЕ на КТ: а - мезюдистальна площина; б - вестибулооральна площина
Далi вимiрюемо вiдстань вiд краю МЕ до лшп осi iмплантата. Пюля цього переносимо данi на скан-шаблон (рис. 5). Попередньо необхiдно зняти прикусы валики.
Рис. 5. Креслення маркерних елемент1в 2. Визначення i фкса^я «нульового» поло-ження моделк «Нульове» положення - це таке положення моделi вiдносно горизонтально' пло-щини паралелометра, яке вiдповiдае положенню щелепи вiдносно площини сканування при проведены КТ. Для цього необхщно обрати три довiльнi точки на скан-шаблоы, розмiщенi по трикутнику (це можуть бути три МЕ). Знаходимо ц точки на КТ i вимiрюемо рiзницю висоти 'х розташування вiдносно горизонтально' площини (площини сканування). При цьому зручно значення найвищо' точки прийняти за 0 i вщносно не' визначити значення двох шших точок. Пюля цього фасуемо модель iз шаблоном у шарнiрному столику паралелометра i виставляемо столик таким чином, щоб рiзниця висоти мiж обраними трьома точками бу-ла iдентичною до вимiряно' на КТ. Для фксацп цього положення ппсуемо штифт пересувно' рамки зi шкалою нонiуса, використовуючи спе^альну штангу, яку встановлюемо в паралелометр iз фк-сованим у нш штифтом (рис. 6).
3. Визначення кута нахилу для кожного iм-планта i свердлiння напрямних отворiв у моделi. Для цього необхщно в заппсований у моделi штифт установити пересувну рамку, а в муфту паралелометра встановити штангу з транспортиром i шкалою повороту (пристрiй для позицюну-вання моделi) (рис. 7).
Рис. 7. Визначення кута нахилу модел/' вдносно горизонтально)' площини за допомогою пристрою для позиц1онування
Далi визначаемо кут нахилу моделi вщносно горизонтально' площини для кожного окремого iмплантата у вестибулооральному i мезюдисталь-ному напрямках, попередньо вимiрявши ц значення на КТ. Пюля цього столик перемщуемо у свердлильну установку i виставляемо таким чином, щоб свердло знаходилося точно над точками, визначеними пщ час креслення МЕ (рис. 8).
Рис. 8. Установлення столика з моделлю в свердлильну установку
Далi шаблон обережно зшмаемо з моделi та виконуемо свердлшня за допомогою свердла дiа-метром 2 мм (вщповщае внутршньому дiаметру напрямно' втулки i дiаметру пiлотного свердла) (рис. 9).
Рис. 6. Модель, заг'тсована в нульовому положенн1
Рис. 9. Свердлiння модел'1 Аналопчну послщовнють дш повторюемо для кожного iмплантата
4. Фiксацiя напрямних втулок у шаблонк Пю-ля свердлiння напрямних отворiв на моделi в ша-блонi також необхiдно зробити отвори дiаметром на 1-2 мм бтьшим за зовнiшнiй дiаметр напрямноТ втулки. Пюля цього шаблон розмiщують на моде-лi, в отвори встановлюють напрямнi штифти дiа-метром 2 мм i на кожен iз них - напрямну втулку, яку фксують за допомогою рiдкого композитного пломбувального матерiалу (рис. 10).
И
Рис. 10. Ф'жсаи^я напрямних втулок Пiсля обробки i стерилiзацN методом автокла-вування шаблон готовий до використання.
Висновок
Розроблений нами споаб виготовлення хiрурri-чного шаблона мае низку переваг: можливють ви-користання стандартного столика паралелометра i розробленого нами вiдносно простого пристрою для позицiонування моделi, який встановлюеться в муфту стандартного паралелометра. Споаб пе-ренесення даних КТ на модель за допомогою скан-шаблона орипнальноТ' конструкци не вимагае використання спецiалiзованого програмного за-безпечення для планування дентальноТ iмплант-цiТ. Для нашоТ методики можна використати будь-яку програму, придатну для перегляду й аналiзу КТ, а в особливих ситуа^ях можна виготовити шаблон без застосування комп'ютера, використо-вуючи стандартну роздруювку КТ «DentaScan».
При цьому необхщы вим1рювання можна виконати за допомогою лшшки i транспортира.
Ус1 цi переваги дають можливiсть виготовляти досить точн ХШ i3 м^мальними затратами в 6i-льшостi зуботехычних лабораторiй, а вiдтак, i ши-ршого використання хiрургiчних шаблонiв у по-всякденнiй практицi.
Лiтература
1. 1сарик С. Спос1б виготовлення х1рурпчних шабло-н1в на медичних моделях. Попередне повщомлен-ня/ С. 1сарик // 1мплантолог1я. Пародонтолог1я. Остеолог1я. -2009. - №3 (15). - С.40-51.
2. 1сарик С. Нов1 технологи прискореного прототипу-вання для створення медичних моделей в 1мплан-толопчнш стоматологи / С. 1сарик, С. Мехов1ч // 1мплантолог1я. Пародонтол опя. 0стеолог1я.-2008.- №2 (10).- С.62-70.
3. Пономарев А.А. Усовершенствованный дизайн операционного шаблона / А.А. Пономарев,М.М.Уханов,
С.И. Боровой // Имплантология.- 2004. - №5 (121). - С.69-73.
4. Ganz S.D. Presurgical planning with CT-derived fabrication of _urgical guides / S.D. Ganz // J. Oral Maxillo-fac. Surg. - 2005. - Sep 63(9). - Р.59-71.
5. Loma Linda guide: a stereolithographically designed surgical template: technique paper /A. Kleinman, F. Leyva, J. Lozada [et al.] // J. Oral Implantol. -2009. - 35(5). - Р.238-244.
6. Massironi D. Ein Behandlungskonczept Fur die erfil-greiche Sofortbelastung / D. Massironi, R. Pascetta -2003. - №6 - Р. 8-24.
7. NobelGuide Concept manual [Електронний ресурс]. - Режим доступу до статп: https://www.nobelbiocare.com accessed 03.04.2012)
8. Pardeller R. SKYplanX Instructions on fabricating a CT/DVT template [Електронний ресурс] / R. -Pardeller Режим доступу до статп: http://www.bredent.com (accessed 03.04.2012) Reliability of implant placement with stereolitho-graphic surgical guides generated from computed tomography: clinical data from 94 implants / A.E. Ersoy, I. Turkyilmaz, O. Ozan, E.A. McGlumphy] // J. Periodontol. 2008.- Aug 79(8). - Р.1339-1345. Roberts W.E. Fundamental principles of bone physiology, metabolism, and loading. / W.E. Rob-erts//Osseointegration in Oral Rehabilitation.-1993. -Р.157-170.
Software applied to oral implantology: / M. Rubio-Serrano, S. Albalat-Estela, M. Peñarrocha-Diago [et al.] //Update. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. - 2008. -Oct1 13(10). - Р.61-65.
Stein W. 3D Planning System for Dental Implantology (presentation) [Електронний ресурс] / W. Stein. -Режим доступу до статп: http://www.med3d.de/en/st art en.html (accessed 03.04.2012). Tardieu P.B., Vrielinck L. Implantologie assistee par ordinateur: le programme SimPlant/SurgiCase et le SAFE system [Електронний ресурс] / P.B. Tardieu, L. Vrielinck // Implant. - 2003. - V. 9, №1. - Р.15-28. -Режим доступу до статп: http://www.materialise.com /home/home eng.html (accessed 03.04.2012)
Стаття надшшла 23.08.2016 р.
9.
10.
11.
12.
13.
Резюме
Представлен разработанный авторами способ изготовления хирургического шаблона для дентальной имплантации, который учитывает данные компьютерной томографии.
В основе способа лежит принцип перенесения данных о положении имплантата в анатомических структурах после виртуального планирования имплантации с помощью скан-шаблона и устройства для позиционирования модели.
С этой целью авторы разработали оригинальные конструкции скан-шаблона и позиционирующего устройства, которое закрепляется на стоматологическом параллелометре.
Данный способ, наряду с высокой точностью, имеет ряд преимуществ перед существующими коммерческими дорогостоящими системами изготовления хирургических шаблонов: относительная простота конструкции позиционирующего устройства, которое предусматривает использование стандартного стоматологического параллелометра, возможность использования любых компьютерных программ, предназначенных для просмотра и анализа данных компьютерной томографии, а в отдельных случаях и без них.
Использование предложенного способа позволит изготавливать точные хирургические шаблоны с минимальными затратами в любой зуботехнической лаборатории и обеспечит более широкое их применение.
Ключевые слова: хирургический шаблон, дентальная имплантация, скан-шаблон, позиционирующее устройство, компьютерная томография.
Резюме
Представлений розроблений авторами споаб виготовлення хiрургiчного шаблона для дентально' iм-плантацп з урахуванням даних комп'ютерно' томографи.
Споаб базуеться на принцип перенесення даних про положення iмплантата в анатомiчних структурах шсля вiртуального планування iмплантацi' за допомогою скан-шаблона i пристрою для позицюнування моделей. При цьому шаблон виготовляють на ппсовш модели яку встановлюють у позицюнуючий при-стрш.
З ^ею метою автори розробили орипнальы конструкцп скан-шаблона i позицюнуючого пристрою, який фксуеться в паралелометрк
Запропонований споаб, поряд iз високою точнютю, мае низку переваг перед вщомими комерцшними системами, як мають високу вартють: вщносна простота позицiонуючого пристрою, який фксуеться в стандартному стоматологiчному паралелометрi, можливють використання будь-яко' програми, придатно' для перегляду й аналiзу комп'ютерних томограм, а в особливих ситуа^ях можна виготовити шаблон без застосування комп'ютера.
Ц переваги розширюють можливост застосування хiрургiчних шаблонiв у повсякденнiй практицк
Ключовi слова: хiрургiчний шаблон, дентальна iмплантацiя, скан-шаблон, позицiонуючий пристрiй, комп'ютерна томографiя.
UDC: 616.314-76-77-098.843
METHOD OF SURGICAL GUIDE MANUFACTURING FOR DENTAL IMPLANTATION
I.V. Pavlish, V.M. Dvornik, N.O. Riabushko
Higher State Educational Establishment of Ukraine «Ukrainian Medical Stomatological Academy»
Summary
Basis of dental implantation is insertion of an implant infrastructure in-to the alveolar bone and use of it for fixing of denture. It is difficult to over-estimate importance of an adequate implant location. In dental implantology the guided planning allows us to attain high precision of implant insertion, taking into account anatomic terms next to minimum invasion interference.
A surgical template is the individually made device for the correct keeping of drill during the operation of implantation and, as a rule, it is a plate, which is supported by teeth, gum of jaw or both with the shells located in it through which preparing of bone is conducted.
There are different methods of surgical guide making. Some of them require the exact account of anatomic features of area of implantation which can be realized by the use of information of computer tomography and CAD-CAM technologies (Nobel Guide: Nobel Biocare; SKYplanX: Bredent, SimPlant: Materialise Dental; Implant 3D: Med 3D Ta iH.), or by measuring of thickness of mucus membrane (mucosa mapping) taking into account information of panoramic skiagraphy.
We set a goal to develop the method of surgical guide taking into account information of computer tomography, but without the use of the special software and expansive equipment of the commercial systems of planning of dental implantation.
Materials and methods. Analyzing modern technologies of surgical guide making, which are based on CT
data, we selected three basic methods which differ on principle of transference of computer planning information from a virtual environment to the real surgical template. We took as a basis method of transference of information of an implant position in anatomic structures is received after the virtual planning of implantation using scan-pattern and model positioning device with the use of the specialized software. Thus a template is made on a stone model which is set in a positioning device (SkyplanX, Bredent (Germany) and Implant 3d, Med 3d (USA)). The original constructions of scan- pattern and positioning device for this purpose were developed and build.
Computer tomography was conducted on a high-speed cone-beam tomography Pax-zenith 3d, VATECH, South Korea. For a vision and analyzing of CT-research the regular software Ez3d 2009, VATECH was used.
As a result the next stages of surgical guide manufacturing were developed:
I. Making of scan- templet. This stage includes impression taking, diagnostic model casting, positioning of X-ray contrast markers and templet forming.
II. Lead through of computed tomography with scan- pattern.
III. Installation of guiding shells in-to the template. This stage includes the next steps: drawing of marking elements (determining of drilling location), determining and fixation of model ground position using of positioning device, determining of drilling angulation based on CT data measurements using of positioning device, drilling of model, preparing of template and fixation of guiding shells.
We have developed a method of surgical guide manufacturing, which has several advantages, including: the use of standard dental parallelometer and a relatively simple device for model positioning, which is installed in a standard coupling parallelometer. The method of transferring of CT scan data to the model using a original designed template does not require of specialized for planning of dental implantation. For our techniques you can use any software suitable for viewing and analyzing, and in special cases may make a guide without a computer using a standard CT scans printout.
Keywords: surgical guide, the dental implant, scan-pattern, positioning device, computed tomography.
