CN107802357A - 一种数字化根尖外科手术导板及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字化根尖外科手术导板及其应用。所述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和固位指示窗等数据，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数字化根尖外科手术导板。本发明提供的根尖外科手术导板具有固位指示窗，易于判断其与牙颌的贴合度，提高手术精确性；在导板完全就位后，可通过导板定位孔精确指示病变区域，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、快速化和简单化，并且所述导板轻薄小巧，易于放置就位，便于术者的术中操作。

Description

一种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（[J]. 口腔医学研究, 2016, 32(9):944-948.）首次利用根尖外科手术导板行微创根尖手术，精确切除了根尖病变区，最大程度地减少了对骨组织的损伤,同时简便了术中操作,缩短了术中治疗时间,患者的满意度和舒适度均有提高。但是该根尖外科手术导板虽可实现定位功能，但无法直接判断该导板与患者的牙颌是否完全贴合，医师只能通过观察导板边缘密合性或者晃动导板来进行判断。

因此，开发一种可简易判断导板贴合度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贴合度无法判断的缺陷，提供一种数字化根尖外科手术导板。本发明提供的数字化根尖外科手术导板通过设置固位指示窗，对导板与牙颌的贴合度进行判断，提高手术精确性；且可通过导板定位孔实现牙髓外科手术中手术的位置、方向与深度的精准定位。

本发明的另一目的在于提供上述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，并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：对S5中导板模型数据进行修整，并在牙齿颌面上设计固位指示窗，即得数字化根尖外科手术导板数据；

S7：将S6中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，加工即得上述数字化根尖外科手术导板。

本发明利用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个性化数字化根尖外科手术导板。本发明提供的根尖外科手术导板具有固位指示窗，易于判断其与牙颌的贴合度，提高手术精确性；在导板完全就位后，可通过导板定位孔精确指示病变区域，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患牙牙根根尖上方和下方的1～4mm处和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。一般情况下当完整切除牙根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，S6中固位指示窗的数量为1～2个。

优选地，S4中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，将导板厚度设置为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.通过设置固位指示窗，可判断其与牙颌的贴合度，提高手术精确性；

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、快速化和简单化，最大程度减少对患者的创伤，促进创口的愈合；

3. 轻薄小巧，易于放置就位，便于术者的术中操作。

附图说明

图1为本发明提供的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提供的数字化根尖外科手术导板的制备过程图；

图3～8为本发明实施例1中患者A手术中及手术后示图；

图9～14为本发明实施例2中患者B手术中及手术后示图；

图15为本发明实施例3提供的数字化根尖外科手术导板示意图；

图16为本发明实施例4提供的数字化根尖外科手术导板示意图。

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数字化根尖外科手术导板Ⅰ

本发明提供的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4个种植体及其位置（如图2a），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，然后生成导板定位孔数据（如图2b）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（如图2c）；对导板模型进行适当修整，并在牙齿颌面上设计2个固位指示窗，生成小巧轻便适合手术使用的厚度为2mm的导板（如图2d）；利用3D打印机完成导板的加工。

利用本实施例提供的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，上下颌多颗牙仍有慢性根尖周炎，计划行根尖外科手术对31、32、41、42处的牙（如图3）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，对31、32、41、42局部浸润麻醉，翻开黏膜骨膜瓣并悬吊固定于颊黏膜上（如图3）。三维打印根尖外科手术导板在术区就位，由定位指示窗可见其就位良好。在根尖外科手术导板的引导下，选用骨环钻环切骨组织及根尖组织到达导板指示的深度（如图4），同时生理盐水连续冲洗术区。31、32、41、42根尖约3mm被完整切除（如图5）。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Bio-Oss、覆盖Bio-Gide膜（如图6）。最后将黏膜骨膜瓣复位，并缝合关闭创口，加压止血（如图7）。

手术后的半年复查，患者已无任何临床症状，X线片显示31、32、41、42根尖周骨硬板有恢复趋势,透射影病变区缩小，并有牙周膜的形成，提示骨缺损开始修复，疗效较佳（如图8）。

实施例2数字化根尖外科手术导板Ⅱ

本实施例提供的数字化根尖外科手术导板的导板定位孔的数量略有差异，主要通过将设计两个种植体，并将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4mm处，种植体端面下缘位于根尖下方1mm处，其余步骤与实施例1一致。

利用本实施例提供的实施例对患者B进行根尖外科手术。患者B病情信息如下：患者，男，22岁，因自觉上、下前牙咀嚼不适就诊，根管治疗失败，上下颌多颗牙仍有慢性根尖周炎，计划行根尖外科手术对11、21处的牙（如图9）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，11、21局部浸润麻醉，翻开黏膜骨膜瓣并悬吊固定于颊黏膜上（如图9）。三维打印根尖外科手术导板在术区就位，由定位指示窗可见其就位良好。在根尖外科手术导板的引导下，选用骨环钻环切骨组织及根尖组织到达导板指示的深度（如图10），同时生理盐水连续冲洗术区。11、21根尖约3mm被完整切除（如图11）。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（如图12）。最后将黏膜骨膜瓣复位，并缝合关闭创口，加压止血（如图13）。

手术后的一个月复查，患者已无任何临床症状，X线片显示11、21根尖周骨硬板有恢复趋，透射影病变区缩小，提示骨缺损开始修复（如图14）。

实施例3数字化根尖外科手术导板Ⅲ

本实施例提供的数字化根尖外科手术导板的导板定位孔的数量略有差异，主要通过将设计1个种植体，并将种植体垂直于牙体长轴放入，设置种植体的直径为6mm，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；牙齿颌面上设计1个固位指示窗并设置导板厚度为2mm，其余步骤与实施例1一致。

利用本实施例提供的数字化根尖外科手术导板（如图15），可对患者的一颗病牙进行根尖外科手术，精确切除根尖4mm。

手术后的一个月复查，患者已无任何临床症状，X线片显示病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。

实施例4数字化根尖外科手术导板Ⅳ

本实施例提供的数字化根尖外科手术导板的导板定位孔的数量略有差异，主要通过将设计5个种植体，并将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；牙齿颌面上设计2个固位指示窗并设置导板厚度为2mm，其余步骤与实施例1一致。

利用本实施例提供的数字化根尖外科手术导板（如图16），可对患者的五颗病牙进行根尖外科手术，精确切除根尖1mm。

手术后的一个月复查，患者已无任何临床症状，X线片显示病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。

Claims (8)

1.一种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，并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：对S5中导板模型数据进行修整，并在牙齿颌面上设计固位指示窗，即得数字化根尖外科手术导板数据；

S7：将S6中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，加工即得上述数字化根尖外科手术导板。

2.根据权利要求1所述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处和1～3mm处。

3.根据权利要求2所述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所述数字化根尖外科手术导板，其特征在于，S6中固位指示窗的数量为1～2个。

7.根据权利要求1所述数字化根尖外科手术导板，其特征在于， S4中设置初始导板模型的厚度为2mm。

8.权利要求1～7所述数字化根尖外科手术导板在牙髓外科手术中的应用。