在深秋(fall)的時節最適合討論這個議題,接續上一篇文章「齒列重建」的議題,關於上下顎全口無牙或接近全口無牙的病人,他們齒列的重建,不得不提到近年來在牙科界頗為熱門的觀念, All-on-4或稱全口速定植牙。

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All-on-4 其實是諾保科公司(Nobel Biocare)的專利商標,意指:使用他們公司的植體(Implant)和修復套件,在全口重建的病人身上,做出以最少4支植體(通常4-6顆),不補骨,快速完成,當日立即有假牙可以使用,這樣的治療觀念和工法,因為名字琅琅上口,所以久了就變成牙醫師與牙醫師,或是牙醫師與病人之間溝通的一個名詞或齒列重建流程。

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齒列的重建是牙醫師的日常業務之一,在咀嚼功能重建之前,牙醫師能做的部分就是先確認其他三個部份(顳顎關節、咀嚼肌群、和顎骨),是否處於正常狀態,如果是正常的,那在正常的基礎上建立的齒列才好用,如果不是生理上可接受範圍,那也許就需要先轉診顳顎關節專家或是口腔顎面外科醫師做更近一步診斷治療。

光用說的讓人容易打瞌睡,坐而言不如起而行吧!

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各位想像一下,這個卡通圖若把牙齒拿掉,那上、​​​​​​​下顎骨之間的支撐點在哪裡?下顎骨的運動停止點該擺在哪裡?雖然我們的彈簧還是可以帶動下顎骨運動,​​​​​​​但是運動的範圍不能讓他無止境的前進和側移,​​​​​​​需要有個規範,​​​​​​​這個規範在牙醫學上叫做Guidance(導引),​​​​​​​也就是牙齒最大的任務和功能之一。

這是一個幾乎全口無牙的病人_

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民以食為天,而人體可以好好吃東西,咀嚼食物,背後的機制是什麼?

以下為人體的頭頸部肌肉骨骼的解剖圖,人類的咀嚼系統雖然很複雜,而且和中樞神經系統(大腦)也有密切的關聯,但是若我們想簡單的介紹它,​​​​​​​大概可以把它簡化為四大部分:

1- ​​​​​​​顎骨(Jaw bone):上顎骨(Maxilla)、下顎骨(Mandible)

2- 顳顎關節(Temporomandibular joint)

3- 咀嚼肌群(Muscles Involved in Mastication)

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齒槽脊保存術 (ridge Preservation)

       目前我們對於植牙計畫的評估,會從一開始的拔牙準備出發,而拔牙傷口的處理,是為了後續重建做考量。過去,我們必須等拔牙傷口癒合再視當下情況決定重建方式 (實際上是病人無法想像把時間縱軸攤開來看,人體自然的變化),ex: 活動假牙、牙橋、植牙的不同選擇。現在有了電腦斷層(CBCT) 的輔助診斷,我們可以在拔牙前就預估傷口的缺損狀況拔牙窩洞(socket),並在拔牙動作前就擬定好治療計畫而達到較理想的治療結果。因此,有計劃地拔牙和拔牙後的傷口處理是很重要的。

    另一個拔牙傷口處理的重要性是考量到後續植牙的長期成功。多年前我們著重在植體表面處理,或糖尿病、吸煙、骨質疏鬆等疾病對質牙成功的影響。而今天我們發現在這些條件不好的病人身上,植牙也可以達到相對穩定的結果。所以當今植牙學的焦點著重在植牙的長期穩定。

      還有一個議題是這些植牙的美觀是否都能夠良好的維持?植牙的失敗除了功能性的失敗還有美觀的失敗。當然美觀的失敗也會導致繼之而來的功能上的問題,ex: 薄生物型牙齦(Thin bio type gingiva) 的病人,牙齦會露出底下植體的灰色部份,要是有更進一步的萎縮,就會有部份的支台齒部份露出來,要是有進一步的組織萎縮,可能就會露出植體的螺紋,細菌附著於植體的粗糙面,醫師就得花費更多的時間處理植體周圍炎,這樣就不只是美觀的問題,最終可能會面臨植體的喪失。因此在問題發生之前,我們就應該先設想如何盡可能的使軟組織與硬組織能夠穩定,這是在我們拔牙之前就要考慮的事(也許無法完全違抗大自然的力量,但起碼在時間的縱軸上,我們可以多一分努力)。

    人體在拔牙後所造成的齒槽脊的改變,不管是水平方向的或是垂直方向的變化,很不幸的都會有萎縮的情形發生。並造成後續的贋復困難不管是固定假牙、活動假牙或者是植牙。尤其是植牙的部份在過去的20年之間我們一直持續尋找是否能在拔牙後減少齒槽脊的外部吸收和增加拔牙窩洞內部骨頭生成的方式。而這個觀念廣義來講則被稱作「Ridge preservation」齒槽脊保存術。在2011 Osteology Consensus report 中定義了ridge preservation = preserving the ridge volume within the envelope existing at the time of extraction. Ridge augmentation = increasing the ridge volume beyond the skeletal envelope existing at the time of extraction. 多種不同用來達成 ridge preservation的技術都被嘗試過並研究過,且各式不同測量齒槽脊吸收的方法也在許多的研究中被使用在(Tan 2012) 所作的systemic review關於拔牙後齒槽脊上軟硬組織的變化(12個月)拔牙後3個月傷口的癒合過程呈現了 alveolar bone horizontal resorption在coronal crest 是 2.2 mm而距crest 往apical 方向3, 6, 9mm處 bone resorption 的情況分別為 1.3, 0.59, 0.3 mm。到了6個月時 vertical bone resorption 約 11-22 %而horizontal的方向約 29-63 %。若把軟、硬組織合在一起計算拔牙後 ridge的萎縮尺寸在3個月時 vertical 方向甚至有增加了0.4 mm。在12個月時 vertical resorption 有 0.8 mm。軟+硬 在 vertical resorption 的方向在3,12個月時,分別為1.3和 5.1 mm。

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診斷的基石-數位影像

       本人在口腔顎面外科住院醫師的訓練過程中,有幸能接受各種醫療影像判讀的訓練,在頭頸部的影像診斷工具不外乎傳統的X光片、CT (大醫院的Fan beam CT)、MRI、PET、PET-CT,那個時代錐狀射束電腦斷層掃描(Cone beam computed tomography)並不普及。對Cone beam CT的認識還是在於2012年診所欲購買 CBCT,個人才開始了解 CBCT。我們簡單的以傳統X光片和數位影像來說明我們的傳統診斷工具和數位診斷工具的不同。傳統X光片的成像原理在於X光射線讓底片感光而形成影像,而這一切大多是真實的影像,並沒有被電腦修飾過,可是到了數位影像的階段之後,一切的資訊,都是經過訊號轉換、數學演算,再轉化成我們看得懂的影像,這個叫做數位影像處理(Digital image processing),原始資料經過處理的程序複雜了,仰賴的設備變多了,終端資料失真的機會也就高了,我們在做一切數位化治療時,一定要有一點銘記於心,我們是在虛擬世界中執行任務,不合理之處,請慢下腳步,抬頭仰望一下實體世界,再走下去,並按時的維護,校正我們的數位影像機器設備。若是CBCT不夠精確,後面所有的計畫也都是建構在不精確的基石上。

        一切的起始點,在於好的診斷,好的診斷的起始點,在於好的診斷工具,CBCT大概是當代我輩醫師所能獲得的的最佳診斷工具,當然加入動態模擬的 4D CT,將來也是可獲得的,或是加入骨質(Bone quality)資料的 Functional CT (像是 PET-CT)那樣的CT將來也是可預期的,但目前我們能獲得的CBCT是一個以「灰階訊息」給與醫師的診斷工具,而這個訊息並不像大醫院的 Fan beam CT 那樣可以給予我們 CT number (或稱:Hounsfield unit)這種絕對的單位,作為醫師和醫師或是醫療訊息之間溝通的共同協定:舉例來說,如果我說我現在看一個 Medical grade CT 影像,我回報裡面一個 objet 的 HU 值是 +1000,那大概聽到的醫師就懂我指的是骨頭或是鈣化物質之類的東西,又如我說一個 objet 的 HU 值是 0,那聽到的醫師也可以了解我描述的object是水或是一些體液之類的東西,那灰階訊息呢?就只是從最暗到最亮之間的訊息強弱描述,如同我們看傳統X光片,通常只會描述 Radiopaque 或是 Radiolucency,而無法量化或標準化這些灰階訊息的強弱。但是在數位影像 ( Digital image)處理上,灰階值是可以被量化的,在數位影像的世界,灰階值是用2的冪次方來表示,舉例來說,如果我用的一台 Cone Beam電腦斷層,它的軟體和硬體(包含 Monitor),是gray scale 256 bit,那一個影像當中所包含最暗(Radiolucency)的部分是數值0,最亮(Radiopaque)的部分是數值255,在這台 CBCT上就可以對影像的明暗作量化,一個平面影像的灰階函數,是感光元件接收到電壓 f(v) = 0到256 當中的一個數值,然後經由函數運算後f(x,y)=F(v),x與y是平面影像上的每一個相數座標點,而立體影像就是 f(x,y,z)。有些CBCT所附的看片軟體功能很豐富,明暗、對比、銳化‥,這些低階影像處理功能因為無傷大雅,所以內建在操作軟體裡並不會造成在「牙科工作領域」裡面有傷害性的影響(我指的是影像誤判),但是,如果再進階到「中階影像處理」,必得由數位影像處理技術人員幫忙,而這位技術人員是否是醫療背景(例如:生物學影像暨放射科),取決他對這個影像處理的想法和敏感度,舉一個簡單的例子,如果今天我在下顎區我想做一個 guide surgery,但是因為太多金屬贗復物(metal prosthesis) 造成了CT image artifact,干擾了我做 guide surgery planning,通常不是太嚴重的話,有人會說他們有辦法處理,我相信這就是他們數位影像處理師的know how,但是,如何確保 Mandibular canal 和 Mental foramen 正確位置不被「不當處理」?是我在使用下顎guided surgery上一直很小心保守的一部份,在很 critical situation下,寧可參考Raw data,或是一般的平面影像加上翻瓣手術。順便一提,像悅庭牙醫診所使用的 guided surgery, CEREC guide 2 system,這種一條龍式數位化流程,我們在做 lower arch surgery planning 的時候,  Define mandibular canal 和 mental foramen position必得由醫師完成,畢竟,人的腦袋和眼睛才是高階影像處理軟體,有辨識、思考、驗證之功能。(各位讀者也許覺得我有商業廣告之嫌,但不仿一笑置之,就當作我在做iPhone手機破解全攻略吧!)

回到「數位化植牙」的主題和CBCT的關係,簡單的說就是,除了利用 Cone beam CT作為病人術前診斷和評估,也就是在傳統的植牙流程當中,部分流程導入了電腦輔助設計(Computer aided design) 和電腦輔助製造( Computer aided manufacturing )的協助。這不是什麼多新穎的概念,甚至在台灣這個科技之島,我們早已利用像Simplant, NobelGuide, Bluesky ‥‥等等這類 Computer-guided Surgery 的電腦輔助設備行之有年。當現在全世界的數位化牙科( Digital Dentistry)浪潮當中,出現了更多的設備與軟體可以被我們選擇加入植牙的治療流程當中,如果再回頭看我前篇文章所提出的建構於實體模型分析之上的傳統植牙治療流程:

Part A – diagnosis and treatment plan

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Guided surgery世界裡的Terminology and Logics

     當我們談論到數位植牙學(Digital Implantology)的時候,絕大部分是指電腦導引植牙手術(Computer guided implant surgery) 的這個概念雖然贋復物製作 (Prosthesis Fabrication)也是 Digital implantology的一環但是本文暫時以整個 Computer guided implant surgery的流程為解說的重點,共分成 computer、guide、implant、 surgery四個部分來討論。

 

Computer

     電腦是數位化流程中最重要的工具它分成硬體和軟體的兩部分我們先講硬體的部分最關鍵的工具即是電腦斷層這台機器因為技術的演進使得電腦斷層機器的大小已經是一般牙科診所空間所能負載再加上量產化價格也越來越不會高不可攀然而它就像所這個治療計畫的基石一樣它的規格往往決定了後續的可擴充性譬如本來因為預算有限所以買了一個涵蓋視野FOV(Field of view)較小的機器但是如果後來想要製作手術導板因為導板是需要週邊組織支撐的若是掃描範圍涵蓋不了夠多的週邊組織那導板的支撐部份將會極其受限又或是解析度不夠高的電腦斷層機器在手術導版製作上的誤差範圍將會相對的增高這也是手術醫師不樂意見到的結果所以如果買電腦斷層的選擇上舉例來說像廠商Sirona這樣子垂直整合所有牙科數位工具所以擴充性是不用擔心的不然的話醫師們一定要清楚買了A廠的CT一定會有內建診斷用的看圖軟體但是不一定會有A廠本身能模擬手術的手術計畫軟體好在現在有很多開放式軟體可供使用譬如:Simplant甚至協助醫師製作手術計畫、手術導版製作的服務也有但是CT的影像品質和涵蓋視野(FOV)還是很重要的若是達不到要求是會被退貨的。基本上它是希望手術者藉由在電腦裡虛擬置放植體這樣的動作腦袋中先預想過一次虛擬的手術並藉由虛擬贗復物來看看當下的狀況是否真能夠植牙?而不是在手術過程中才發現問題既使植體(implant)放得上去但是做不出合適的假牙才是這個workflow的臨床醫學價值。

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      當悅庭牙醫診所團隊對 CEREC 系統這樣子的當日診所內完成治療 (chairside one day treatment)的治療流程已經嫻熟之後,我們不禁反問自己,那這套流程可以用在植牙( Dental Implant)上嗎?利用CEREC製作植牙治療所需要論述的範圍甚廣,容我簡單地以「時間」來將流程劃分為兩個不同主題討論,分為延遲負載(Delayed loading)我將於另一篇文章介紹,本文就立即負載(Immediate loading)即我們傳統所謂的「即拔即種(immediate implant placement)」、「立即負載(immediate loading)」分享悅庭牙醫團隊的經驗。若是病人具有合宜的適應症(Indications)當天即拔即種加上immediate loading,當天即有假牙,對部分的病人而言,有著很大的需求(心理或生理),尤其是前牙美觀區,醫師當天給病人一個除了是輕咬(light contact)的臨時假牙 (temporary crown),外型幾乎是仿真,不管是顏色( shade)或是形態( morphology),​​​​​​​在這個高度工商業的社會裡,​​​​​​​如果一個人還在工作崗位上或是還活躍於固有的社交生活中,​​​​​​​前牙對一個人來說,​​​​​​​重要性不言可喻。我個人在學習過程中,​​​​​​​聽過不少的即刻負載的做法或是病例報告( case presentation),​​​​​​​但是簡言之初步穩定度“ Primary stability” 是一切成功的基石,​​​​​​​所以如何操作我們的植體系統(implant system) 達到初步穩定 (primary stability)其實就是我們每位醫師的學習過程(learning curve)。但就悅庭診所而言,​​​​​​​我們用的 Nobel Biocare Implant system,​​​​​​​的確也有涵蓋 Immediate loading 的適應症。

    是否要即刻負載(Immediate loading),​​​​​​​得視每位病人的個別情況和每位醫師所擬定的治療計畫而定。而本文中的案例和臨床流程,​​​​​​​是僅就悅庭診所的經驗與大家分享。

CEREC guide 2的臨床應用

 病人的病史 :26 y/o female,約五年前上顎右側正中門牙 (#11)有牙齒外傷,導致牙髓壞死長膿包和牙根外吸收,當時選擇了根管治療,並在症狀消失後再做牙齒漂白。病人這五年內大概除了牙齒可測得約一級的動搖度和顏色不佳外,大概也沒有什麼太大不適感或症狀。後來病人負笈外國留學就不再定期回來追蹤#11病牙。2016年,病人在國外發現#11有化膿現象,雖有在當地做初步治療和口服抗生素治療,症狀也解除了,但考量到西方國家治療牙齒的昂貴費用,所以利用暑假回到台灣,尋求較為可靠穩定的治療方式。經過討論, 病人雖對前牙#12,#22(上顎雙邊側門牙)先天缺牙所產生的牙縫(space)並不滿意,但完整的矯正和贋復牙科治療並不是她現在時間上可配合的,所以病人希望單獨以植牙(implant) 去處理#11,並希望在暑假期間盡快完成治療。

 

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     在悅庭牙醫診所,我們所採用的數位化植牙流程的系統叫做 CEREC,什麼是 CEREC?CEREC 即是 Chairside Economical Restoration of Esthetic Ceramics的縮寫,就是CAD/CAM(註一)牙醫學裡其中的一種流程和製造方式,追本朔源,牙科CAD/CAM 的製程主要發展始於1980 年代,而 Dr. Duret 是第一位自1971年就嘗試使用光學掃描方式取模,並設計和研磨牙套(Crown)的人,他發明了 Sopha system,之後 Dr. Mormann發明了一個可以當日chair side 完成牙科修復體的CEREC system,再接著 Dr. Anderson發明了 Procera system。

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依照他們製造的方式大致可分為三大類:

 1- in office system這個以 CEREC system 為代表的系統,強調牙齒製備、口內光學掃描、修復物設計和製造、當日在診所內完成。

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      1- 取模+電腦斷層影像(CT)      

傳統植牙的治療流程是建構於實體模型分析之上,首先醫師會取研究模型然後放置到咬合器之上,藉以了解病人的顎間關係和齒列咬合。

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    在過去近半個世紀的時間裡,因無數的病人與同業前輩的努力,累積了可觀的口腔植體治療經驗,我輩醫師有幸能享受這些寶貴的經驗,口腔植體已成為我輩醫師提供病人口內缺牙贗復治療時的選項之一。姑且不論醫師養成的學習曲線(learning curve),口腔植體的治療計畫只要照著贋復導向(prosthetic driven)的步驟一步一步做下去,幾乎是不會有太大的意外或是負面結果產生。

    這種所謂以贗復導向(prosthetic driven )的製作流程,其實也就是前人累積的經驗,優化的口腔植體治療方式。吾人有幸於2012至 2014年在職進修,負笈德國法蘭克福大學學習從A到Z的口腔植體治療,內容涵蓋了當今植體學的各個部分,當時教學內容仍以傳統製作流程為主,數位化植體學(Digital Implantology)只佔了教學內容的一小部分,但是對當時的猶如井底之蛙的我,已有不小的震撼和靈感的啟發。

     Digital Implantology在手術部分,意涵著就是電腦導引手術(Computer-guided Surgery),雖然它在臨床操作上實在還有很大的進步空間,但是這個技術若使用得當,對病人對醫師都是雙贏的局面。這怎麼說呢?在當今的外科世界,潮流都一直在朝向微創(Minimal invasive)發展,為的就是減少病人其他組織的傷害,維持血流供應充足和降低術後不適感,縮短恢復期,另一方面對於手術醫師而言,以我個人的觀點,將會降低初學者手術技巧的難度。錐狀射束電腦斷層(Cone Beam CT)的普及,已經使得口腔植體治療的手術難度降低,只要計畫得宜,手術部分也不是手術訓練背景出生的醫師才能從事的工作,如今的電腦導引手術,手術的難度的門檻更低了,但是,操作醫師對CT的判讀和相關軟體操作,需要的知識要求又更勝以往。

    本文的目的是希望分享本人從傳統的口腔植體治療流程,逐漸轉化到數位化口腔植體治療流程的改變。從 Prosthetic driven這樣當今治療的黃金準則當中,多添加一點生物性考量( Biological consideration),進而提高整體治療的成功率並降低手術風險。若有不盡完美甚至謬誤之處,還請各位讀者不吝給予批評指教,謝謝。 

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