多层螺旋CT辅助支抗种植体准确植入的实验研究

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mucao_xkhl
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目的:稳定的支抗是正畸治疗成功的保证。传统加强支抗的手段存在效果不稳定,影响美观,可能造成意外伤害,需患者密切配合等缺点。现代种植学的成熟与发展,将支抗种植体引入正畸领域,它对正畸疑难病例的矫治优势已初步显现。微螺钉种植体系统是近年来开发的种植支抗,具有应用范围广泛、术式简单、可即刻加力、费用低廉等优势。由于尚处于初步应用阶段,临床失败率仍然较高。常见原因如:术中损伤牙根、上颌窦或下齿槽神经等组织,种植体折断以及术后应用中种植体脱落。尤其对于牙列拥挤严重、个别牙扭转、周围重要组织结构变异较大以及骨皮质过厚过硬或骨质较疏松患者,种植失败机率更高。解决这些问题的关键在于术前对种植区的骨质骨量进行精确的评估,从而确定科学的种植方案。常规影像检查如根尖片、曲面断层片,由于不能提供颊舌向牙槽骨信息,无法有效测量骨密度,对重要解剖结构定位不准,所以对于辅助种植支抗的种植存在一定局限性。近年来多层螺旋CT(MSCT)以其独特的影像重建优势,在牙种植领域术前诊断及预后观察等方面起到重要作用,但在辅助种植支抗应用中鲜有报道。 本研究利用MSCT具有多种影像重建方式的优点,从多角度、多方位观测微螺钉种植支抗术前种植区的骨质骨量和局部解剖组织结构,以及微螺钉植入后的情况。并对术后标 本组织块进行实物观察测量(下称实物测量),然后与MSCT术前术后各种影像进行比较,以评价MSCT在辅助微螺钉种植前对局部骨质骨量评估的精确性以及指导手术实施的参考价值。实验中,我们自行设计放射检查模板和三维空间外科手术模板,分别辅助术前MSCT检查和种植手术操作。试图寻求严谨的术前设计与精确的手术操作的统一,为提高解剖结构特殊或骨质密度异常的疑难病例的手术成功率探寻有效的临床操作方法。 方法:本研究选用两个雌性成熟普通猪新鲜头颅骨为研究对象。每个猪颅骨的上下颌骨两侧第三、四前磨牙及第一、二磨牙远中牙槽突作为32枚纯钛微螺钉(杭州西湖巴尔生产,BM系统)的种植区。步骤如下: 1 放射模板制作 分析侧位头影测量片与根尖片提供的局部解剖结构信息,在石膏模型相应牙位用铅笔标记初步设计的种植位置,用真空热压成型机制备相应牙位透明殆托。在模型上就位后,在铅笔标记点对应的透明殆托上打孔直径约1.2毫米,用蜡在各孔处固定直径1.2毫米、长1.5毫米短钢丝,即完成制作。 2 MSCT扫描 利用GE公司LightSpeed 16 SCT对颅骨进行扫描,范围自下颌骨下缘至上颌骨眶下缘。放射线要平行于预先在牙槽突绘制的平行于殆平面的标记线,CT机的三维定位标记线要确保颅骨无倾斜、扭转、偏移。 3 术前图像重建、测量及治疗设计 在HP8200工作站,采用AW4.2软件进行图像处理。三维重建与曲面重建有助于全面了解上下颌骨骨质骨量及重要解剖结构关系;在精确测量上,原始轴位像与多层面重建(MPR)中的侧断面图像最具临床价值,记录这两种图像上相应牙位所设计的微螺钉角度。 4 金属指针转移数据及制作手术模板 采用直径0.8mm不锈钢丝弯制包含微螺钉术前设计角度的三维空间指针,并依据指针方向在石膏模型上钻孔,由此将信息转移至石膏模型,再利用插入模型的不锈钢丝(模拟微螺钉种植角度)及自凝塑胶制作包含精确三维空间信息的手术模板。 5 手术操作 手术模板严密就位,引导直径1.1mm的先锋钻至合适深度,去除手术模板,用微螺钉种植配套工具将32枚直径1.3mm长度6mm微螺钉旋入牙槽骨。 6 术后MSCT扫描及重建图像的测量 术后扫描的要求同术前。分别在轴位图像及侧断面图像上测量微螺钉植入后的角度,并沿微螺钉走向,分别测量以颊侧骨皮质植入点为标记的轴位面与侧断面牙槽突颊舌径。并在VR三维重建图像上测量轴位面与侧断面牙槽突颊舌径。 7 实物组织块相关角度与颊舌径的测量 将猪上下颌牙槽骨按MSCT扫描标记线与微螺钉走向仔细片切,获得与MSCT侧断面像相对应的实物解剖组织面。测量微螺钉在牙槽骨内相对于轴位面与侧断面的角度,并测量相应牙槽骨颊舌径。 8 统计学处理 应用SAS6.12软件包,对术前设计、术后MSCT测量及术后解剖组织块实物测量的角度、线段数据作配对T检验。在此基础上计算一致性相关系数r<,c>,并对其做u检验。当比较对象被认为有差别时,可同时参考偏差均数及偏差占实物测量的百分数的平均值,判断差别有无实际意义。 结果: 1 32枚微螺钉种植情况满意,无伤及邻近牙根及周围重要组织结构情况。 2 种植角度观测结果 2.1 术前设计角度与术后MSCT测量角度的比较 在轴位面上P=0.2704>0.05 0.85>r<,c>=0.8203>0.75;在侧断面上P=0.8559>0.05 r<,c>=0.9363>0.85,表明在两种断面上术前与术后的角度差别均无统计学意义,且一致性很好。说明手术模板转移数据信息引导手术高效准确,具有实用价值。 2.2术后MSCT测量角度与实物测量角度的比较(Table 1) 在轴位面与侧断面上角度差别均无统计学意义,且一致性极好,提示此两种图像上可做角度精确测量。 3 种植区牙槽突颊舌径线段的观测结果 3.1在二维与三维轴位面图像上,术后MSCT颊舌径测量值与实物颊舌径测量值的比较 在二维轴位面图像上,与实物测量比较无显著差异,且一致性极好;而在三维轴位面图像上则有显著性差异(p<0.05),但一致性仍极好(r<,c>0.85)。参考表1,此项比较偏差均数及偏差占实物测量百分数平均值均很小,提示此差异无实际意义。说明在二维及三维轴位面图像上均可做线段精确测量。 3.2在二维与三维侧断面图像上,术后MSCT颊舌径测量值与实物颊舌径测量值的比较 在二维侧断面和三维侧断面图像上均有显著性差异(p<0.01),但两者均显示一致性极好(r<,c>>0.85)。参考表1在这两种图像上的偏差均数及偏差占实物测量的百分数平均值均很小,也提示在这两种图像的差异无实际意义。说明在二维及三维侧断面图像上也可做线段精确测量。 4 综合分析各种测量数据显示(表1) 4.1 二维及三维图像的测量值总体均数均小于实物测量值,与周洪和冷斌的研究有所不同。 4.2 无论二维重建还是三维重建图像,轴面精确度均好于侧断面。此结果证实了前文献的观点。 4.3 在二维图像中,角度的精确度好于线段。这与Lill的研究结果不同。 4.4线段测量中,二维平面图像精确度高于三维立体图像。 结论: 1 与常规影像检查相比,在辅助支抗种植体种植中MSCT图像具有明显优势,它能充分反映各层面解剖结构和骨质密度情况,提供与实物大小基本接近1∶1的精确信息。 2 曲面断层重建图像和三维图像适宜全面直观检查颌骨解剖情况,轴位图像与MPR中的侧断面图像临床应用价值最大。 3 MSCT可在术前模拟支抗种植体种植,结合应用自行设计的放射模板与手术模板,能方便、高效地引导种植手术,为提高支抗种植体成功率提供了很大支持。尤其对于解剖结构变异大、骨质密度异常的疑难病例,在手术操作中具有精确引导作用。 4 MSCT的定量CT (QCT)技术能够精确评估骨质密度,利用QCT解决骨质疏松或过硬造成的脱落及早期加载不确定的问题,有待进一步研究。
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