CN107661151A - 一种一刀切式数字化根尖外科手术导板及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一刀切式数字化根尖外科手术导板及其应用。所述一刀切式数字化根尖外科手术导板主要利用Simplant种植软件和Freeform3D模型设计软件，将CT数据和口扫数据整合用以重建三维模型，通过数据整合、修整等操作得到导板定位孔、软组织切口指示线和软组织支撑部等数据，将导板数据导入3D打印设备，并通过三维打印技术最终得到一刀切式数字化根尖外科手术导板。本发明提供的一刀切式根尖外科手术导板通过软组织切口指示线和软组织支撑部的配合使用，无需大范围的翻瓣处理就可暴露手术区域，软组织损伤小，愈合快，减少了术后牙龈的萎缩；通过导板定位孔可精确指示病变区域，并确定手术入路的位置、方向角度与深度，精确切除病变区域。

Description

一种一刀切式数字化根尖外科手术导板及其应用

技术领域

本发明涉及口腔医疗器械领域，更为具体地，涉及一种一刀切式数字化根尖外科手术导板及其应用。

背景技术

根管治疗术是治疗牙髓病、根尖周病的首选方法，可以解决其大多数问题，但是，由于根管解剖系统的复杂性，临床诊断和操作技术仍存在局限性。研究指出，按照基本原则对根管严格进行机械预备、化学消毒和严密充填后，会获得87%~92%的治疗成功率。那么剩下的8%~13%则需要进行根管外科手术治疗，其中最常见的即为根尖外科手术。

根尖外科手术步骤包括：切开翻瓣、去骨开窗、根尖周刮治、根尖切除、探查、根管逆行预备、根管逆行充填、缝合。根尖外科手术的难点在于去骨开窗时对根尖区的定位，当根尖周无病损且皮质骨完整时，确定患牙根尖和病损区的位置有一定的困难，盲目地钻磨可能会损伤患根和邻牙牙根。通常情况下，可根据牙根的解剖外型、术前X线片大致确定牙根长度、根尖的位置，术中先去除近根尖处的骨质至根面暴露，然后沿着牙根的走向去骨直到根尖暴露。这样的操作受到手术视野等条件限制，会增大对骨组织的损伤，延长创口愈合的时间，容易带来一些术中及术后并发症，且具有较高的技术敏感性。

杨雪超等在《三维打印导板辅助下的微创根尖手术新方法》（[J]. 口腔医学研究,2016, 32(9):944-948.）中首次利用根尖外科手术导板作为辅助手术工具行微创根尖手术，精确切除了根尖病变区。但是该导板需放置在根尖外科手术骨面上才可精确指示病变区域。通常做法是通过对牙龈黏膜进行切开翻瓣180~360°处理使得根尖外科手术骨面暴露，然后再放置导板进行后续的根尖外科手术。但是切开翻瓣处理将使得牙龈软组织大范围的出现损伤，愈合时间长，愈合后也会造成一定程度的牙龈退缩。

因此，开发一种既能减少牙龈软组织损伤，又能精确指示病变区域的新型导板具有重大的研究意义和临床应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中根尖外科手术导板造成牙龈软组织大范围损伤的缺陷，提供一种一刀切式数字化根尖外科手术导板。本发明提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板通过软组织切口指示线和软组织支撑部的配合使用，无需大范围的切开翻瓣处理就可暴露手术区域，降低了软组织损伤；通过导板定位孔可精确指示病变区域，实现根尖外科手术中对手术位置、角度和方向精确定位。

本发明的另一目的在于提供上述一刀切式数字化根尖外科手术导板在根尖外科手术中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种一刀切式数字化根尖外科手术导板，所述导板通过如下制备步骤得到：

S1：CT扫描获取患者术前的口腔CT数据，口内扫描获取患者口腔牙颌与软组织的口扫数据；

S2：将S1中的CT数据导入Simplant软件中，分体重建后得到三维牙槽骨数据，根据所述三维牙槽骨数据确定需切除的患牙牙根根尖区域；

S3：在所述根尖区域上设计种植体位置，将种植体垂直牙体长轴处放置自动生成导板定位孔数据；

S4：将S1中的口扫数据、S2中的三维牙槽骨数据和S3中的导板定位孔数据，共同导入Freeform设计软件中；将口扫数据与三维牙槽骨数据配对重合得到3D模型，并自动生成完全包裹所述3D模型的初始导板模型数据；

S5：将导板定位孔数据复制到S4中的初始导板模型数据中，即得包括导板定位孔数据的导板模型数据；

S6：在S5中导板模型的导板定位孔左右两侧设置向外凸起的软组织支撑部，然后在所述根尖区域设置一条贯穿所述导板定位孔的软组织切口指示线，使得沿所述软组织切口指示线切开的软组织张开时可容纳所述导板定位孔，进行修整，即得一刀切式数字化根尖外科手术导板数据；

S7：将S6中一刀切式数字化根尖外科手术导板数据导入三维树脂打印设备配套软件，加工即得上述一刀切式数字化根尖外科手术导板。

本发明提供的一刀切式根尖外科手术导板通过一刀切的软组织切口指示线和软组织支撑部的配合使用，无需大范围的切开翻瓣处理就可暴露手术区域，创口小，对牙龈软组织损伤小，愈合时间快，减少了术后牙龈的萎缩，具有良好的美学效果。在手术过程中，首先将导板就位放置在牙颌面上，导板骨面部紧贴患者牙龈和黏膜。术者用手术刀沿软组织切口指示线对术区将软组织切开至骨面，用手术器械将切口进行适度牵引张开后。然后将导板重新就位至切口内，此时软组织支撑部将牙龈黏膜向左右两侧撑起，术区骨面紧贴唇侧导板骨面部内侧。本发明提供的一刀切式根尖外科手术导板通过导板定位孔可精确指示病变区域，并确定手术入路的位置、方向角度与深度，精确切除病变区域根尖，实现微创化、精确化、快速化、简单化。减少了去除过多骨组织、损伤邻牙的风险，消除患者恐惧，减轻了术中出血及术后肿胀疼痛等不适，促进创口愈合，最终获得理想微创的根尖手术治疗效果。

优选地，S3中导板定位孔的上缘和下缘分别位于根尖上方和下方的1～4mm和1～3mm处。

优选地，所述导板定位孔的上缘位于患牙牙根根尖上方3mm处。

优选地，所述导板定位孔的下缘位于患牙牙根根尖下方2mm处。

在根尖外科手术中可以根据实际情况切除任意合适大小范围的根尖组织，当完整切除牙根3mm时可消除98%感染物质，在尽量保存牙体组织的前提下，促进病变区域的愈合。当当导板定位孔的上缘位于患牙牙根根尖上方3mm处时，可使得得到的导板定位孔精准定位到患者牙根3mm处，从而保证在手术中完整切除牙根3mm；当导板定位孔的下缘位于患牙牙根根尖下方2mm处时，可彻底清除根尖下方的炎症物质，取得较好的手术效果。

优选地，所述导板定位孔的数量为至少1个。

优选地，S3中软组织切口指示线与牙体长轴方向成0～15°夹角。更为优选地，所述软组织切口指示线与牙体长轴方向一致。

优选地，S3中软组织切口指示线经过导板定位孔的中心且被导板定位孔的上下缘分隔成上、中和下三段，所述软组织切口指示线的上下两段的长度不小于种植体直径的。更为优选地，所述软组织切口指示线的上下两段的长度与导板定位孔直径相等。

优选地，S6中在导板定位孔四周设置黏膜指示窗，所述黏膜指示窗的数量为至少1个。

通过黏膜指示窗，易于判断骨面部与牙龈黏膜的贴合度，提高手术的精确性。

优选地，S4设置初始导板模型的厚度为2mm。

导板厚度将影响导板的就位效果和术者手术过程中的便利程度，将初始导板模型厚度设置为2mm时，导板易于放置就位，也便于术者的术中操作。

上述一刀切式数字化根尖外科手术导板在根尖外科手术中的应用也在本发明的保护范围内。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.通过软组织切口指示线和软组织支撑部的配合使用，无需常规手术的切开翻瓣处理就可暴露手术骨面，减小了创口和对软组织的损伤，有利于病人软组织的加速愈合，提高术后美学效果。

2.通过设置导板定位孔，可实现根尖外科手术中对手术位置、角度和方向精确定位，精确切除病变区域根尖，实现微创化、精确化、快速化、简单化；

3. 通过设置黏膜指示窗，易于判断导板骨面部与牙龈黏膜的贴合度，提高手术的精确性。

附图说明：

图1为本发明提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板的制备流程示意图；

图2为本发明实施例1中患者A手术中及手术后示图；

图3为本发明实施例1中患者A术后恢复效果图

图4为本发明提供的常规切开翻瓣手术和一刀切手术术后软组织损伤对比图；

图5为本发明实施例2提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板的示意图；

图6为本发明实施例3提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的软件和设备等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的软件、设备。

实施例1一刀切式数字化根尖外科手术导板Ⅰ

本发明提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板通过图1所示的制备流程示意图制备得到，具体如下：患者术前拍摄开口位口腔曲面断层X线片；用口内扫描仪器对患者进行口内扫描；用Simplant软件对CT数据进行三维重建得三维牙槽骨数据，并设计种植体位置，将种植体垂直于牙体长轴放入，设置种植体的直径为5mm，种植体端面上、下缘分别位于根尖上、下方3mm处和2mm处，形成导板定位孔数据，并导出STL格式的的导板定位孔数据和三维牙槽骨数据；在Freeform设计软件中将患者的口扫数据与三维牙槽骨数据进行配对重合；以重合后的模型为基础均匀增厚2mm初步生成导板模型；将导板定位孔数据转移到初步生成的导板模型数据中，设计导板孔径大小与位置；在导板模型的导板定位孔的左右两侧上设置向外凸起的软组织支撑部，然后在所述根尖区域竖直设置一条贯穿所述导板定位孔且过导板定位孔中心的软组织切口指示线，所述软组织切口指示线被导板定位孔的上下缘分隔成上、中和下三段，软组织切口指示线的上下两段的长度分别为3mm和4mm，进行适当修整，并在口扫数据上设计6个黏膜指示窗，所述黏膜指示窗为长方形，所述黏膜指示窗排列成环状环绕导板定位孔的下缘，生成小巧轻便适合手术使用的厚度为2mm的导板；利用3D打印机完成导板的加工。

利用本实施例提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板对患者A进行根尖外科手术。患者A病情信息如下：患者，男，25岁，因自觉上、下前牙咀嚼不适就诊，根管治疗失败，上颌一颗牙仍有慢性根尖周炎，计划行根尖外科手术对该处的牙进行治疗。

在手术过程中，先对患者颌面部皮肤及口腔黏膜进行消毒，患牙局部浸润麻醉。导板就位后，术者用手术刀沿软组织切口指示线对术区进行软组织切开，将切口进行适度牵引张开后，将导板重新就位，此时导板软组织支撑部将牙龈黏膜撑起，骨面暴露（如图2）。由黏膜指示窗可见其就位良好。在导板的引导下，选用骨环钻环切骨组织及根尖组织到达导板指示的深度，同时生理盐水连续冲洗术区。患牙根尖约3mm被完整切除。刮除根尖周病变组织，并对术区进行有效的止血、清洗和染色。显微镜下进行超声倒预备、MTA倒充填。用庆大霉素冲洗术区，植入CGF、覆盖Bio-Gide膜。最后将黏膜骨膜瓣复位，并缝合关闭创口，加压止血。

手术后7天拆线，患者牙龈无退缩，软组织切开处愈合良好，对美观基本无影响（如图3a）；手术后的半年复查，患者已无任何临床症状，X线片显示患牙根尖周骨硬板有恢复趋势,透射影病变区缩小，提示骨缺损开始修复（如图3b）。

如图4为常规切开翻瓣手术和利用本实施例提供的导板进行一刀切手术的术后软组织损伤对比图。图4a为常规切开翻瓣手术软组织损伤情况图，可知，由于牙龈黏膜大范围的切开翻瓣，愈后牙龈有轻微退缩，影响美观，患者自述术后当天术区疼痛不适；图4b为一刀切手术软组织损伤情况图，可知：（1） 手术切口沿肌纤维走向垂直切开，牙龈无损伤，美观效果更好；（2）牙龈上一刀切的垂直切口，对血管供应的破坏小，术后无不良反应如疼痛肿胀；（3）牙龈黏膜破坏小，愈合时间缩短。

实施例2一刀切式数字化根尖外科手术导板Ⅱ

本实施例提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板的导板定位孔、软组织切口指示线和黏膜指示窗的设计略有差异，具体制备方法如下：患者术前拍摄开口位口腔曲面断层X线片；用口内扫描仪器对患者进行口内扫描；用Simplant软件对CT数据进行三维重建得三维牙槽骨数据，并设计种植体位置，将2个种植体垂直于牙体长轴放入，设置种植体的直径为5mm，种植体端面上缘位于根尖上方4mm处，种植体端面下缘位于根尖下方1mm处，形成导板定位孔数据，自动生成导板定位孔数据，并导出STL格式的导板定位孔数据和三维牙槽骨数据；在Freeform设计软件中将患者的口扫数据与三维牙槽骨数据进行配对重合；以重合后的模型为基础均匀增厚2mm初步生成导板模型；将导板定位孔数据转移到初步生成的导板模型数据中，设计导板孔径大小与位置；在导板模型的导板定位孔的左右两侧上设置向外凸起的软组织支撑部，然后在所述根尖区域设置一条贯穿所述导板定位孔且过导板定位孔中心的一刀切的软组织切口指示线，所述导板定位孔与牙体长轴方向成15°角，所述软组织切口指示线被导板定位孔的上下缘分隔成上、中和下三段，软组织切口指示线的上下两段的长度分别为5.5mm和5.5mm进行适当修整，并在导板定位孔上方设计2个圆形黏膜指示窗，生成小巧轻便适合手术使用的厚度为2mm的导板；利用3D打印机完成导板的加工。

利用本实施例提供的导板（如图5）对患者B进行根尖外科手术，操作过程与实施例1一致，2个导板定位孔可对患者B的两颗患牙进行精确指示，从而切除患牙根尖4mm，清除根尖下方的炎症物质。

实施例3 一刀切式数字化根尖外科手术导板Ⅲ

本实施例提供的一刀切式数字化根尖外科手术导板的导板定位孔、软组织切口指示线和黏膜指示窗的设计略有差异，具体制备方法如下：患者术前拍摄开口位口腔曲面断层X线片；用口内扫描仪器对患者进行口内扫描；用Simplant软件对CT数据进行三维重建得三维牙槽骨数据，并设计种植体位置，将5个种植体垂直于牙体长轴放入，设置种植体的直径为4mm，种植体端面上缘位于根尖上方1mm处，种植体端面下缘位于根尖下方3mm处，然后生成导板定位孔数据，并导出STL格式的导板定位孔数据和三维牙槽骨数据；在Freeform设计软件中将患者的口扫数据与三维牙槽骨数据进行配对重合；以重合后的模型为基础均匀增厚2mm初步生成导板模型；将导板定位孔数据转移到初步生成的导板模型数据中，设计导板孔径大小与位置；在导板模型的导板定位孔的左右两侧上设置向外凸起的软组织支撑部，然后在导板定位孔上设计一条贯穿导板定位孔中心并被导板定位孔分隔成上、中下和两段的软组织切口指示线，所述软组织切口指示线与牙体长轴方向成5°角，所述软组织切口指示线的上、下两段的长度分别为4mm和4mm，进行适当修整，并在口扫数据上设计2个黏膜指示窗，所述黏膜指示窗为圆形，所述黏膜指示窗设置在导板定位孔的侧面，生成小巧轻便适合手术使用的厚度为2mm的导板；利用3D打印机完成导板的加工。

利用本实施例提供的导板（如图6）对患者C进行根尖外科手术，操作过程与实施例1一致，5个导板定位孔可对患者C的五颗患牙进行精确指示，从而切除患牙根尖1mm，清除根尖下方的炎症物质。

Claims (10)

1.一种一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，所述导板通过如下制备步骤得到：

S1：CT扫描获取患者术前的口腔CT数据，口内扫描获取患者口腔牙颌与软组织的口扫数据；

S2：将S1中的CT数据导入Simplant软件中，分体重建后得到三维牙槽骨数据，根据所述三维牙槽骨数据确定需切除的患牙牙根根尖区域；

S3：在所述根尖区域上设计种植体位置，将种植体垂直牙体长轴处放置，自动生成导板定位孔数据；

S4：将S1中的口扫数据、S2中的三维牙槽骨数据和S3中的导板定位孔数据，共同导入Freeform设计软件中；将口扫数据与三维牙槽骨数据配对重合得到3D模型，并自动生成完全包裹所述3D模型的初始导板模型数据；

S5：将导板定位孔数据复制到S4中的初始导板模型数据中，即得包括导板定位孔数据的导板模型数据；

S6：在S5的导板模型的导板定位孔左右两侧设置向外凸起的软组织支撑部，然后在所述根尖区域设置一条贯穿所述导板定位孔的软组织切口指示线，使得沿所述软组织切口指示线切开的软组织张开时可容纳所述导板定位孔，进行修整，即得一刀切式数字化根尖外科手术导板数据；

S7：将S6中一刀切式数字化根尖外科手术导板数据导入三维树脂打印设备配套软件，加工即得上述一刀切式数字化根尖外科手术导板。

2.根据权利要求1所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，S3中导板定位孔的上缘和下缘分别位于患牙牙根根尖上方和下方的1～4mm和1～3mm处。

3.根据权利要求2所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，所述导板定位孔的上缘位于患牙牙根根尖上方3mm处。

4.根据权利要求2所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，所述导板定位孔的下缘位于患牙牙根根尖下方2mm处。

5.根据权利要求1所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，所述导板定位孔的数量为至少1个。

6.根据权利要求1所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，S3中软组织切口指示线与牙体长轴方向成0～15°夹角。

7.根据权利要求1所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，S3中软组织切口指示线经过导板定位孔的中心且被导板定位孔的上下缘分隔成上、中和下三段，所述软组织切口指示线的上、下两段的长度均不小于种植体直径的。

8.根据权利要求7所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，所述软组织切口指示线的上、下两段的长度均与导板定位孔直径相等。

9.根据权利要求1所述一刀切式数字化根尖外科手术导板，其特征在于，S6中在导板定位孔四周设置黏膜指示窗，所述黏膜指示窗的数量为至少1个。

10.权利要求1～9所述一刀切式数字化根尖外科手术导板在根尖外科外科手术中的应用。