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。

     再來講軟體的部分舉例來說像是Sirona公司的 Galileos Implant, Nobel Biocare公司的 NobelClinician, 這些都是可以安裝在診所CBCT電腦裡的手術規劃軟體雖然所提出的操作介面不盡相同但基本原理是一樣的軟體一定提供最終贋復物的虛擬影像(不管它是由傳統模型刻蠟製作取得或是在CEREC 內模擬長出)它終究是一個贋復導向(Prosthetic driven)的流程(workflow)手術計畫者再依照最終排牙位置( final tooth set up) 的允許範圍內去放置虛擬植體當然這個植體的長短、寬窄、外型和將來欲放置的植體是一樣的手術者可先觀看植體周圍骨頭的幾何構造還有和鄰牙的關係決定植體的置放軸向和深度這一點大概是臨床手術時手術醫師比較難在手術時判斷的部分所以電腦模擬手術幫我們先達到了植體三度空間位置的判斷這可以減少非常多的手術時間尤其是在種植相鄰兩顆植體以上。這些軟體通常都有可擴充性可載入世界上各大主流植體廠牌的植體和支台齒的資料庫所以若有意將來要以原廠提供的stander abutment或是 angle abutment做贋復時這時就可以讓虛擬植體接上支台齒看看在final prosthesis的架構上是否可行?要是不可行可以改變成使用客製化支台齒像這種狀況就可以在模擬手術時預先知道。再來像是如何避開下顎神經管(mandibular canal)、頦孔(mental foramen)、上顎竇(maxillary sinus) 這些危險區域也可以在虛擬手術裡做完善的計畫。到此為止我們已完成大部分CAD( computer aid design)端的工作這是我們醫師熟悉比較偏biology(生物)的部分接下來的部分是我們醫師比較不熟悉相對比較mechanical(機械式)的部分我以 CEREC guide 2的workflow來當範例表達我想表達的設計原則我說的是原則因為不同的 surgical guide template 搭配不同的 guide surgery drilling protocol 會有不同的組合所以請把握原則就好。

圖片 14.png

由上面這張圖我們有兩個數值要決定的一個是「套管的孔徑大小」一個是「套管的垂直高度配置」。

      套管孔徑大小考慮的變因有:1.部分導航(partial guided) or 全程導航( total guided surgery) 、2.植體管徑大小 、3.與相鄰自然牙所剩餘空間、4.連續相鄰兩顆植體的空間分佈。雖然在剛剛虛擬植體置放時圖形上會顯現出預留套管空間的 safe margin圖示但是此一動作並未與 InLab端技師端的手術模板設計有連動設計簡單來講可能植體擺放的位置周圍空間不足而會在模板設計軟體端出現警示回饋提醒調整手術計畫不然無法設計通常如果這是 CEREC這種in office system我們就馬上調整手術計畫就好但是如果今天surgical template 是委外製作這個錯誤可能要廠商收到手術計畫開始動手設計以後醫師才會被廠商通知要修改。而要怎麼修改就看手術醫師把上述四項變因的優先順序在心中如何排列而得出新的手術計畫。我個人的優先順序會是與相鄰自然牙的空間為優先也就是說我願意改成管徑比較小的植體或是我partial guide就好了若是剛好遇到相鄰兩顆以上植牙那我有多少space(Mesial-distal)能利用是最重要的total guide不一定那麼重要植體大小( implant diameter)夠用就好因為穿齦構造(emergence profile)是靠植體平台(platform)在牙齦下的深度和鄰牙的接觸點(contact point)和客製化癒合帽(custom made healing abutment)所塑造出來的。套管的垂直高度配置:在 CEREC guide 2 系統裡即是被命名為D2值而 D2= drill長度-1mm ( 1 mm即是 key的厚度)

 

Guide

這裡指的是 surgical guide template手術導引模板簡單的以下表來表示

圖片 15.png

      我們前面 CAD(電腦輔助設計)端利用植牙模擬手術軟體把欲植牙的三度空間標示位置後可以將檔案傳給模板製作廠商廠商再依照我們所委託的計畫製作出模板模板可以用研磨製作出來也可以3D列印出來。

 

Implant

不是所有的植體系統都有生產導引手術套件( Guided surgery drill)若是沒有的話只能做到partial guided surgery相當於用第一支pilot drill或是2.0mm drill作位置導引後面就純手動植牙窩洞備製。但是也有情況是同一家廠牌不同系列的植體擁有不同的導航手術窩洞製備流程( guided surgery drilling protocol) 和drilling key set, 譬如:Nobel Biocare 的 Active 和 Replace 就有著不同的 guide surgery drilling protocol 和 drill set。

 

Surgery

手術端非常仰賴臨床照片影片來解說和分享這部分可能無法在公開場合分享大原則就是

1- 手術導板分成 Tooth support, Mucosa support, Bone support 和 Implant support

圖片 18.png

牙齒支撐式導板

圖片 19.png

粘膜支撐式導板

圖片 17.png

顎骨支撐式導版

2- 手術醫師的手術計畫也可選擇部分導引手術(Partial guided surgery) 或是全程導引手術(Full guided surgery) 

圖片 16.png

悅庭牙醫診所所使用的Nobel Biocare Implant System提供了全程導引手術支援。

創作者介紹

口腔外科專門 黃傳貴醫師

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