Отклонение дентальных имплантатов при использовании хирургических шаблонов

Аннотация

Актуальность. Дентальная имплантация в настоящее время является одним из самых популярных и эффективных методов лечения пациентов, страдающих полной и частичной адентией. Этот метод постоянно совершенствуется в связи с необходимостью получения более точных результатов, так как даже небольшое отклонение от запланированного положения имплантата может осложнить установку ортопедической реставрации. Современные методы лучевой диагностики, в сочетании со специализированным компьютерным обеспечением позволяют производить не только предоперационное обследование пациента, но также и виртуально спланировать расположение имплантата и создать хирургический шаблон. В теории хирургический шаблон делает имплантацию более точной и безопасной за счет снижения вероятности интраоперационных ошибок. Однако, более подробно изучая этот метод навигационной хирургии, авторы сочли его надежность дискутабельной, особенно в точности позиционирования в имплантации. 

Заключение. Цифровая имплантация с использованием хирургического шаблона не является идеальным методом, который гарантирует установку имплантата в запланированное положение. Все проанализированные исследования показали ту или иную степень отклонения в расположении имплантатов, даже в тех случаях, когда использовался полный цифровой протокол. Мы можем сделать вывод о необходимости дополнительных исследований не только для оценки величины отклонения, но и для выработки протокола его определения и разработки четких критериев сравнения.

Актуальность

Дентальная имплантация в настоящее время является одним из самых популярных и эффективных методов лечения пациентов с полной и частичной адентией (ЧА). Он постоянно совершенствуется в связи с необходимостью получения более точных результатов, т. к. даже небольшое отклонение от запланированного положения имплантата может осложнить установку ортопедической реставрации. Имплантация иногда допускает погрешности в позиционировании. Иными словами, полученные результаты не полностью соответствуют предоперационному плану. План в свою очередь определяется тщательной диагностикой состояния зубочелюстной системы и учетом факторов, оказывающих влияние на успех лечения. Во-первых, имплантат должен быть установлен таким образом, чтобы апикальная и боковые его части были полностью покрыты костью или костно-замещающим материалом. Во-вторых, необходимо избежать повреждения важных близлежащих анатомических структур: нижнечелюстной нерв, Шнейдерова мембрана верхнечелюстной пазухи и корни соседних зубов. Наконец, положение имплантата должно быть совместимо с супраструктурой — предполагаемой окончательной ортопедической реставрацией. Современные методы лучевой диагностики, такие как конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ) и мультиспиральная компьютерная томография, в сочетании со специализированным компьютерным обеспечением позволяют производить не только предоперационное обследование пациента, но также и виртуально спланировать расположение имплантата и создать хирургический шаблон (ХШ). В работе «The Glossary of Prosthodontic Terms» направляющий ХШ описывается в качестве устройства, используемого для установки дентальных имплантатов (ДИ) в нужную позицию. Он представляет собой накладку в виде каппы с втулками, направляющими сверление и установку имплантатов согласно предоперационному плану. В теории ХШ делает имплантацию более точной и безопасной за счет снижения вероятности интраоперационных ошибок. Он спроектирован так, чтобы контактная поверхность прилегала либо к десне, либо к челюсти пациента, т. е. к зубам или кости. Изучая этот метод навигационной хирургии, авторы данного исследования ставят под вопрос его надежность, в частности точность позиционирования в имплантации. Для оценки точности установки ДИ с помощью ХШ по всему миру было проведено множество исследований. Авторы искали статьи с помощью поисковой системы PubMed по ключевым словам: дентальные имплантаты, навигационная хирургия, точность; а затем отобрали результаты за период с 2009 по 2021 гг. Всего было найдено 237 результатов. После ознакомления с представленными материалами они были разделены на следующие группы: 

1. Статьи, в которых исследуется точность между статическими и динамическими методами навигации. 
2. Статьи, в которых исследуется точность ХШ, т. е. сравнение послеоперационных результатов с предоперационным планом. 
3. Статьи, в которых исследуется точность шаблонов с металлическими втулками по сравнению с безметалловыми втулками. 
4. Статьи, в которых исследуется точность шаблонов, полученных полным и частичным цифровым протоколом.
5. Другие различные исследования, проведенные in vitro. 

Группа 1 была исключена, так как в данной работе авторы изучали только статический подход к цифровой имплантации. 

Для оценки точности моделирования ХШ были проведены различные исследования, в которых сравнивали по нескольким критериям предоперационный план, заданный методикой стереолитографии, с конечным результатом операции. Таким образом, на основе полученных данных были произведены статистические расчеты. Все исследователи, как правило, подбирают пациентов для проспективного клинического исследования, если оно проводится in vivo, или используют распечатанные модели, если оно проводится in vitro, и в обоих случаях строго следуют рекомендованным производителем протоколам навигационной хирургии. 

Послеоперационное положение имплантата определяется либо путем полу-чения новых КЛКТ-снимков, либо с помощью скан-маркеров, установленных на имплантатах и просканированных с помощью внутриротового сканера. Полученные сканы накладываются на предоперационные для дальнейшего анализа. Исходя из исследования H. Skjerven, и др. , использование любого из методов дает сопоставимые результаты. При сравнении 28 имплантатов существенных различий замечено не было, угловая разница составила 0,011 (±0,6)°, разница отклонения платформы 0,03 (±0,17) мм, а разница апикального отклонения составила 0,04 (±0,22) мм.

Итак, можно считать, что исследования с использованием любого из ранее упомянутых методов оценки послеоперационного положения имплантатов, дают надежные результаты. 

Большинство исследователей используют следующую общепринятую схему сравнения (рис. 1).

В клиническом исследовании S. Schnutenhaus, и др.  у 12 пациентов установили 20 имплантатов с использованием ХШ и пришли к выводу, что точность проведенной имплантации лучше или равна средним значениям, полученным в нескольких других исследованиях, описанных в литературе, с угловым отклонением 2,85°, отклонением платформы 0,52 мм, апикальным отклонением 0,82 мм и смещением по глубине 0,35 мм.

Тот же вывод был сделан в 2019 г. M. Tallarico, и др. , которые сравнивали точность имплантации на верхней и нижней челюсти, а также задними и передними имплантатами, уточнив, что в дальнейшем необходимы дополнительные исследования. Ученые оценили результаты установки 119 имплантатов у 39 пациентов и установили среднее угловое отклонение 1,43 ± 1,98°, горизонтальное отклонение (мезио-дистальное) 0,53 ± 0,43 мм и вертикальное отклонение (глубина смещения) 0,42 ± 0,37 мм. 

Другие клинические исследования показали в своих результатах большее отклонение, но все еще в пределах допустимых норм. Так, в 2008 г. A. E. Ersoy, и др.  сравнили 94 имплантата, установленных с помощью ХШ в период с 2005 по 2006 гг. Результаты показали среднее угловое отклонение 4,9 ± 2,36°, отклонение платформы 1,22 ± 0,85 мм и апикальное отклонение 1,51 ± 1,0 мм. 

В 2009 г. O. Ozan, и др.  было проведено исследование с установкой 110 имплантатов, которое показало угловое отклонение 4,1 ± 2,3°, отклонение платформы 1,11 ± 0,7 мм и апикальное отклонение 1,41 ± 0,9 мм и сделан вывод о том, что хирургические шаблоны SLA являются надежным методом установки имплантатов, а шаблоны с опорой на зубы более точны, чем с опорой на кость или слизистую оболочку. 

В 2019 г. H. Skjerven, и др.  у 20 пациентов установили 27 имплантатов с использованием ХШ с опорой на зубы. Ученые пришли к выводу, что наиболее значительным отклонением между запланированным и послеоперационным результатом является угловое в 3,85° по сравнению с отклонением платформы на 1,05 мм, апикальным отклонением на 1,63 мм и смещением глубины на 0,48 мм. 

В исследовании W. Derksen, и др.  на 66 пациентах со 145 имплантатами Straumann на уровне десны, среднее угловое отклонение составило 2,72 ± 1,42°, отклонение платформы 0,75 ± 0,34 мм и апикальное отклонение 1,06 ± 0,44 мм.

Согласно перечисленным исследованиям, использование ХШ является методом лечения, который обеспечивает высокую точность и минимальные отклонения, но необходимы дальнейшие исследования для проверки результатов и выводов. 

Изучая процесс навигационной хирургии, можно выделить несколько этапов: получение данных, виртуальное планирование, изготовление шаблона и установка имплантатов. На каждом шаге может быть использовано несколько методов, которые могут повлиять или не повлиять на точность конечного результата, что обсуждалось в литературе разными авторами. 

Данные, необходимые для виртуального планирования — это КЛКТ-снимки челюстей и цифровое сканирование полости рта. Цифровые сканы можно сделать двумя способами: 1 — с помощью внутриротовых сканеров, которые непосредственно создают цифровую 3D-модель челюсти и экспортируют ее в виде файла STL, в этом случае используется термин «полный цифровой протокол» (ПЦП); 2 — гипсовая модель полученная традиционным способом, а затем отсканированная с помощью настольного сканера; результатом является цифровая 3D-модель состояния полости рта пациента, которая экспортируется в виде файла STL, в этом случае используется термин «частичный цифровой протокол» (ЧЦП). 

В 2018 г. S. Bencharit, и др.  исследовали 16 пациентов с ЧА, которым требовалось установить 31 имплантат. Они были разделены на две группы: группа A из 20 имплантатов, установленных с использованием ПЦП; группа B из 11 имплантатов, установленных с использованием ЧЦП. Фактическое положение имплантатов сравнивали с запланированным положением в медиальном, дистальном, щечном и язычном отклонениях, а также в щечно-язычных углах. Результаты показали отклонение в группе А: 0,17 ± 0,78 мм, 0,44 ± 0,78 мм, 0,23 ± 1,08 мм, -0,22 ± 1,44 мм и -0,32 ± 2,36° соответственно, что явно ниже, чем у группы В: 0,33 ± 1,38 мм, -0,03 ± 1,59 мм, 0,62 ± 1,15 мм, -0,27 ± 1,61 мм и 0,59 ± 6,83° соответственно. Полученные данные привели к выводу, что использование в навигационной хирургии ПЦП является более точным, чем использование ЧЦП. 

Работа M. Tallarico, и др. привела к другому выводу, когда использование ПЦП или ЧЦП дает аналогичные результаты, поэтому использование цифрового оттиска может быть эффективным методом лечения пациентов с ЧА. Данное исследование включало 20 пациентов, рандомизированных в группу 1: ПЦП (10 пациентов, 28 имплантатов) и группу 2: обычный оттиск (10 пациентов, 29 имплантатов), сравнивали с использованием анализа повторных измерений смешанной модели. Результаты показали статистическую незначительность различий (p = 0,999). Среднее отклонение угла в группе 1 составило 2,25 ± 1,41°, что очень похоже на отклонение в группе 2, которое составило 2,10 ± 1,18°. 

В 2021 г. C. M. Cristache, и др. провели исследование, в котором сравнивали ПЦП и ЧЦП на 66 участках с ЧА у 49 пациентов и установили, что хотя между обеими группами и существует статистически значимая разница, ЧЦП можно рассматривать как более предсказуемый метод для установки имплантатов с помощью шаблона, направляемого протезом. Среднее отклонение платформы составило 0,44 мм (ПЦП) и 0,85 мм (ЧЦП), апикальное отклонение 1,03 мм и 1,48 мм соответственно, среднее угловое отклонение 2,12° для ПЦП и 2,48° для ЧЦП и смещения по глубине 0,45 мм (ПЦП) и 0,68 мм (ЧЦП). 

Интересное исследование in vitro провели в 2012 г. S. K. Turbush, и др.. В нём сравнили ХШ с различными типами фиксации (с опорой на кость, зубы и слизистую оболочку). При этом использовали 30 изготовленных из акрила челюстей беззубого пациента, с добавлением 4 зубов для случаев с опорой на зубы и мягкого акрила для имитации слизистой оболочки для третьей категории. По результатам исследования среднее угловое отклонение для всех имплантатов составило 2,2 ± 1,2°, отклонение платформы 1,18 ± 0,42 мм и апикальное отклонение 1,44 ± 0,67 мм. 

Стоит упомянуть еще несколько статей, посвященных сравнению методов изготовления ХШ, а именно аддитивных (3Dпечать) и субстрактных (фрезерование) методов. Одна из них написана в 2020 г. P. Henprasert, и др.. Напечатанные шаблоны показали угловое отклонение 0,78 ± 0,8° мезио-дистально и 1,60 ± 1,22° щечноязычно, что схоже с отклонением фрезерованных шаблонов (0,77 ± 0,72° и 1,77 ± 0,76° соответственно). Отклонение платформы напечатанной группы составило 0,32 мм, что больше, чем у фрезерованной — 0,27 мм. И наконец, апикальное отклонение составило 0,84 мм на напечатанном и 0,80 мм на фрезерованном шаблоне. 

Еще одно исследование, в котором сравнивались различные методы печати, включая SLA, Polyjet и Multijet, было проведено в 2021 г. L. Herschdorfer, и др. , и оно не показало статистически значимой разницы в их использовании. 

Самое первое, о чем стоит упомянуть — это отсутствие фиксированного протокола анализа отклонений при планировании и результатах имплантации. Некоторые авторы не анализировали смещение по глубине, в то время как другие измеряли апикальное и платформенное отклонение в различных плоскостях (мезио-дистальная и щечно-язычная) вместо общего измерения в 3D-проекции. Лишь немногие исследователи, такие как P. Henprasert, и др.  измеряли угловое отклонение в 2 сечениях. Но стоит отметить, что абсолютно все авторы, используя разные методы оценки, измеряли именно угловое отклонение имплантатов, а значит, оно является одним из важнейших критериев для анализа точности ХШ. 

Сравнивая результаты исследований (табл. 1), можно заметить, что угловое отклонение имплантатов, независимо от критериев сравнения, составляет от 0,77° до 2,85°, за исключением данных, предоставленных O. Ozan, и др. и H. Skiverten, и др. — оба превышены до 4,1° и 3,85° соответственно.

Единственными параметрами, показывающими пропорциональную зависимость, являются апикальное и угловое отклонение. При этом апикальное отклонение, превышающее 1 мм, является критически важным с хирургической точки зрения, особенно когда шаблон изготавливается с учетом избегания близлежащих анатомических структур.

Заключение

Несомненно, цифровая имплантация с использованием хирургического шаблона не является идеальным методом, который гарантирует установку имплантата в запланированное положение. Все проанализированные исследования показали ту или иную степень отклонения в расположении имплантатов, даже в тех случаях, когда использовался полный цифровой протокол. Мы можем сделать вывод о необходимости дополнительных исследований не только для оценки величины отклонения, но и для выработки протокола его определения и разработки четких критериев сравнения.

Авторы

М. Мазлум, А. В. Кузнецов, Е. В. Кунова

Список источников

1. Widmann G., Bale R.J. Accuracy in Computer-Aided Implant Surgery — A Review // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. 2006. Vol. 21, No. 2. P. 305–313.
2. Takeshita F., Suetsugu T. Accurate presurgical determination for implant placement by using computerized tomography scan // J. Prosthet. Dent. 1996. Vol. 76, No. 6. P. 590–591. doi: 10.1016/s0022-3913(96)90434-5
3. Chiu W.–K., Luk W.–K., Cheung L.–K. Three-dimensional accuracy of implant placement in a computer-assisted navigation system // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. 2006. Vol. 21, No. 3. P. 465–470.
4. Brief J., Edinger D., Hassfeld S., et al. Accuracy of image-guided implantology // Clin. Oral Implants Res. 2005. Vol. 16, No. 4. P. 495–501. doi: 10.1111/j.1600-0501.2005.01133.x
5. The Glossary of Prosthodontic Terms // J. Prosthet. Dent. 2005. Vol. 94, No. 1. P. 10–92. doi: 10.1016/j.prosdent.2005.03.013
6. Skjerven H., Olsen–Bergem H., Rønold H.J., et al. Comparison of postoperative intraoral scan versus cone beam computerised tomography to measure accuracy of guided implant placement — A prospective clinical study // Clin. Oral Impl. Res. 2019. Vol. 30, No. 6. P. 531–541. doi: 10.1111/clr.13438
7. Schnutenhaus S., von Koenigsmarck V., Blender S, et al. Precision of sleeveless 3D drill guides for insertion of one-piece ceramic implants: a pro- spective clinical trial // Int. J. Comput. Dent. 2018. Vol. 21, No 2. P. 97–105.
8. Tallarico M, Kim Y–J, Cocchi F, et al. Accuracy of newly developed sleeve-designed templates for insertion of dental implants: A prospective multi-centers clinical trial. Clin Implant Dent Relat Res. 2019;21(1):108–13. doi: 10.1111/cid.12704
9. Ersoy AE, Turkyilmaz I, Ozan O, et al. Reliability of implant placement with stereolithographic surgical guides generated from computed tomo-graphy: clinical data from 94 implants. J Perio-dontol. 2008;79(8):1339–45. doi: 10.1902/jop. 2008.080059
10. Ozan O, Turkyilmaz I, Ersoy AE, et al. Clinical accuracy of 3 different types of computed tomog-raphy-derived stereolithographic surgical guides in implant placement. J Oral Maxillofac Surg. 2009; 67(2):394–401. doi: 10.1016/j.joms.2008.09.033
11. Skjerven H, Riis UH, Herlofsson BB, et al. In Vi-vo Accuracy of Implant Placement Using a Full Digital Planning Modality and Stereolithographic Guides. Int J Oral Maxillofac Implants. 2019; 34(1):124–32. doi: 10.11607/jomi.6939
12. Derksen W, Wismeijer D, Flügge T, et al. The accuracy of computer-guided implant surgery with tooth-supported, digitally designed drill guides based on CBCT and intraoral scanning. A prospec-tive cohort study. Clin Oral Implants Res. 2019; 30(10):1005–15. doi: 10.1111/clr.13514
13. Bencharit S, Staffen A, Yeung M, et al. In Vivo Tooth-Supported Implant Surgical Guides Fabri-cated with Desktop Stereolithographic Printers: Fully Guided Surgery Is More Accurate Than Partially Guided Surgery. J Oral Maxillofac Surg. 2018;76(7):1431–9. doi: 10.1016/j.joms.2018.02.010
14. Tallarico M, Xhanari E, Kim Y–J, et al. Accuracy of computer-assisted template-based implant placement using conventional impression and scan model or intraoral digital impression: A random-ised controlled trial with 1 year of follow-up. Int J Oral Implantol (Berl). 2019;12(2):197–206.
15. Cristache CM, Burlibasa M, Tudor I, et al. Accuracy, Labor-Time and Patient-Reported Outcomes with Partially versus Fully Digital Workflow for Flapless Guided Dental Implants Insertion — A Randomized Clinical Trial with One-Year Follow-Up. J Clin Med. 2021;10(5):1102. doi: 10.3390/ jcm10051102
16. Turbush SK, Turkyilmaz I. Accuracy of three dif-ferent types of stereolithographic surgical guide in implant placement: an in vitro study. J Prosthet Dent. 2012;108(3):181–8. doi: 10.1016/s0022-3913(12)60145-0
17. Henprasert P, Dawson DV, El-Kerdani T, et al. Comparison of the Accuracy of Implant Position Using Surgical Guides Fabricated by Additive and Subtractive Techniques. J Prosthodont. 2020; 29(6):534–41. doi: 10.1111/jopr.13161
18. Herschdorfer L, Negreiros WM, Gallucci GO, et al. Comparison of the accuracy of implants placed with CAD-CAM surgical templates manufactured with various 3D printers: An in vitro study. J Pros-thet Dent. 2021;125(6):905–10. doi: 10.1016/ j.prosdent.2020.03.017