摘要:根管治療及根尖手術是處理牙髓根尖周病的常規(guī)方法。相比裸眼操作,口腔手術顯微鏡的普及和應用有效提高了治療精準度及預后。然而,在面臨嚴重根管鈣化、根尖周病損定位困難或毗鄰重要解剖結構等復雜情況時,即使經(jīng)驗豐富的術者在進行顯微牙髓治療的過程中也存在風險因素。近年來,隨著數(shù)字化信息技術的快速發(fā)展,動靜態(tài)導航技術為應對疑難復雜牙髓根尖周病提供了行之有效的治療新模式,即通過錐形束CT拍攝、口內(nèi)掃描、結合導航軟件設計手術虛擬入路,繼而在三維打印導板或?qū)崟r導航設備的輔助下進行精準根管治療或根尖手術。本文對導航牙髓治療的分類、特點以及國內(nèi)外臨床應用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)闡述。
動靜態(tài)導航技術廣泛應用于口腔種植領域,通過術前設計虛擬入路、術中引導車針,從而對特異性位點進行精準入路預備。靜態(tài)與動態(tài)導航方式各有優(yōu)勢與不足,前者需打印導板引導臨床操作,后者則利用運動跟蹤技術進行實時引導[1]。國內(nèi)外報道的動靜態(tài)數(shù)字化導航牙髓治療技術正是基于現(xiàn)有的種植導航軟件、設備和器械等,開展根管治療、顯微根尖手術、自體牙移植術,旨在提高治療的精準度并規(guī)避風險,達到預期療效[2.3.4.5.6.7.8.9]。該技術正逐漸成為牙髓病學領域的新興治療模式,具有廣闊的臨床應用前景,現(xiàn)就其分類、特點以及臨床應用現(xiàn)狀進行闡述和分析。
一、靜態(tài)導航牙髓治療 (static guided endodontics ,SGE)
2007年,Pinsky等[10]率先進行錐形束CT結合計算機輔助設計與輔助制作(computer-aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)導板實施根尖手術與自由手根尖手術的體外研究。2016年,Krastl等[2]和Zehnder等[11]提出導航牙髓治療這一概念,其后報道的顯微導航牙髓治療以及靶向顯微根尖手術(targeted endodontic microsurgery,TEMS)等[12.13],均可統(tǒng)稱為SGE[14]。
(一)基本操作流程
SGE的基本操作流程包括拍攝錐形束CT,獲取患牙及周圍組織的三維形態(tài)和結構數(shù)據(jù),收集醫(yī)學數(shù)字成像和通信(digital imaging and communications in medicine,DICOM)格式文件。同時,直接或間接光學掃描采集牙冠和軟組織圖像,經(jīng)導航軟件合成后根據(jù)入路位置選擇車針并設計虛擬導板,輸出立體光刻文件,進而傳至三維打印機制作導板用于臨床治療。
SGE的臨床應用效果與導板的精確度及其就位后的操作空間密切相關。一方面,導板的精確度受支持形式、打印方式及材料的影響。相比于骨支持式,牙支持式和黏膜支持式導板準確度更佳[15]。關于打印方式及材料選擇方面,則尚未達成一致意見。有學者認為感光聚合物噴射(photopolymer jetting,Polyjet)和立體光刻工藝較多嘴噴墨打印耗時短、更能滿足口腔治療的精確度[16],也有報道Polyjet打印較熔融沉積成型的導板表面薄且光滑[17],Llaquet Pujol等[18]推薦透明的甲基丙烯酸甲酯導板引導鈣化根管治療,以利于檢查導板和車針的就位。另一方面,SGE導板的設計為牙支持式,大部分需嵌入金屬或塑料套筒以引導車針或環(huán)鉆的切削角度和深度。然而,由于套筒本身長度至少4 mm,需匹配較長的車針或環(huán)鉆,根管治療時通常選擇長28~37 mm、直徑0.8~1.5 mm的車針[2,11,19, 20]。因此,對于一些后牙區(qū)治療或張口受限的患者,導板就位以及車針或環(huán)鉆的使用受到一定制約。近期有文獻報道使用不含套筒結構的導板,采取2個圓柱軌道引導手機放置,可以改善操作空間,擴大SGE的適應證,但臨床效果尚待驗證[21]。
2.顯微根尖手術:顯微根尖手術是指在DOM輔助下,用超聲器械、微型手術器械等以外科手術方式完成根尖切除、倒預備和倒充填的治療方法。由于牙位、病變部位等因素,可能存在病變區(qū)域骨皮質(zhì)厚且完整,根尖定位難度大,毗鄰鄰牙根尖或血管、神經(jīng),手術中易造成損傷等復雜情況。SGE不僅有助于準確定位根尖和微創(chuàng)去骨,還能有效規(guī)避手術風險(圖1)。
二、動態(tài)導航牙髓治療(dynamic guided endodontics,DGE)
與SGE相比,DGE的報道較少。動態(tài)導航需要導航儀、專用手機、標定車針、定位裝置和專用導航軟件,其基本原理是利用光學系統(tǒng)追蹤手術器械及患者口內(nèi)的固定裝置,計算患者與手術器械的相對位置關系,在軟件圖像坐標系中實時更新坐標和位置,從而引導手術器械的定位操作。
體外研究顯示,Navident系統(tǒng)引導138個模擬鈣化根管的三維打印牙開髓,開髓孔平均二維偏移0.9 mm,上頜比下頜偏移大;平均偏移角度1.7°,磨牙比前磨牙偏移大;平均耗時57.8 s,上頜牙比下頜牙耗時,前牙比后牙耗時[47]。該系統(tǒng)引導29顆離體牙開髓,成功定位26顆牙根管的同時保持了微創(chuàng)開髓洞型[46]。對比Navident系統(tǒng)和自由手分別進行10顆仿真牙微創(chuàng)開髓,發(fā)現(xiàn)前者開髓孔處平均二維偏移最大為0.34 mm,平均偏移角度4.8°,后者則分別為0.88 mm和21.2°[48]。比較X-Guide和DOM輔助自由手對30顆根管鈣化的單根離體牙開髓,檢測開髓孔處平均二維偏移分別為0.12~0.19 mm和0.31~0.81 mm,平均偏移角度分別為2.39°和7.25°,釉質(zhì)牙骨質(zhì)界和車針止點喪失的牙本質(zhì)平均厚度分別為1.06~1.18 mm和1.47~1.55 mm,開髓平均時間分別為227和405 s,開髓失誤牙分別為1和8顆[49]。一項對30顆離體單根前牙的開髓實驗顯示,Navident系統(tǒng)與靜態(tài)導航相比準確度差異無統(tǒng)計學意義,兩種方式均優(yōu)于自由手[50]。
另有學者開展了DGE應用于離體頜骨模型上根尖切除和骨內(nèi)麻醉的實驗。Dianat等[51]發(fā)現(xiàn)X-Guide組和DOM輔助自由手組在根尖切除的入口處總體平均二維偏移分別為0.7和2.25 mm,根尖平均二維偏移分別為0.65和1.71 mm,平均偏移角度分別為2.54°和12.38°,操作平均時間分別為212和536 s。雖然兩組間的總體操作失誤率差異無統(tǒng)計學意義,但自由手操作在根尖距頰側皮質(zhì)骨板大于5 mm時失誤更多,DGE組則不受骨皮質(zhì)厚度的影響。Jain等[52]檢測自由手組操作骨內(nèi)麻醉時牙根穿孔發(fā)生率達22%,而DGE組未發(fā)生穿孔,后者在導向套管入口的平均二維偏移0.71 mm、車針尖端的平均三維偏移1.23 mm、平均偏移角度1.36°,表明DGE用于骨內(nèi)麻醉的準確性和安全性較好,尤其在兩牙距離較近(1.5~2.5 mm)時更能有效避免對鄰牙牙根的損傷。
上述數(shù)據(jù)提示DGE精準、快速、微創(chuàng),然而必須注意其存在定位失誤現(xiàn)象,可能與追蹤時解剖標志轉移不到位、操作中糾正角度導致解剖標志不穩(wěn)定以及校準偏差有關,而這些問題在車針高速旋轉、錐形束CT偽影及術者手眼協(xié)調(diào)性不足時更突出[49,53]。因此,掌握DGE存在一個學習曲線,只有通過體外反復練習控制手機和鍛煉手眼協(xié)調(diào)性,術者才能在注視屏幕“靶點”的同時保持鉆入點的穩(wěn)定性、角度和路徑。
圖2 動態(tài)導航牙髓治療引導患者(50歲男性)左上中切牙鈣化根管定位操作及治療前后的臨床及影像學資料 A:術前口內(nèi)像示21牙冠變色、近中切角缺損,電活力測試無反應;B:術前根尖片示21根管完全鈣化,根尖周低密度影;C:患者術前佩戴硅橡膠固位的配準裝置拍攝錐形束CT,獲得醫(yī)學數(shù)字成像和通信格式數(shù)據(jù)后完成術前設計;D:佩戴配準裝置、參考板等準備校準;E:術者注視導航儀屏幕操作;F:實時導航檢測鉆入位點、軸向和深度,黃線示預設的植體軸線;G:使用種植定位鉆(SIC 935194號,直徑1.2 mm,總長度34 mm,工作長度14.5 mm)以1 200 r/min開髓;H:開髓孔置入10號C銼通至根尖;I:使用S3鎳鈦器械將根管預備至3504號,可見開髓孔微創(chuàng)、未形成臺階;J:第2次復診使用iRoot SP糊劑輔助單尖充填,術后根尖片示根管壁光滑連續(xù);K:術后2個月復診,患者無不適,根尖片示21根尖低密度影縮小
三、總結與展望
口腔醫(yī)療體系正全面邁入數(shù)字化時代,牙體牙髓病學迎來了新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)[55]。SGE和DGE具有精準、微創(chuàng)、安全、高效的優(yōu)勢,為應對復雜疑難的牙髓根尖周病提供了切實有效的治療新方式。現(xiàn)階段導航牙髓治療尚存在一些不足,如操作準備復雜和設備價格高昂,亦需更多臨床研究的循證依據(jù)等。
未來可利用資源整合及醫(yī)教研相長模式提高總體臨床認知與實踐,更需主動拓展和相關交叉學科如自動化和人工智能領域的合作交流,投身創(chuàng)新和改進,積極打造更實用和便捷的體系,以推動數(shù)字化導航牙髓治療盡快在我國推廣應用。
志謝 中山大學光華口腔醫(yī)學院·附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病科黃湘雅醫(yī)師提供靜態(tài)導航牙髓治療病例圖片
作者貢獻聲明 杜宇:資料收集、查閱文獻、撰寫文化在哪個;韋曦:參與主題設計、文章審校;凌均棨:主題設計、文章審校與定稿
作者簡介
杜宇 博士、副主任醫(yī)師、碩士研究生導師?,F(xiàn)于中山大學光華口腔醫(yī)學院·附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病科工作,擔任廣東省口腔醫(yī)學會牙體牙髓病學專業(yè)委員會委員兼秘書。曾赴美國天普大學牙學院研修,主要從事干細胞和生物材料在牙再生中的作用機制研究,擅長顯微牙髓治療。發(fā)表學術論文20余篇,第一作者SCI論文7篇,3篇為封面論文,主持國家級及省部級項目等5項,參編《顯微牙髓治療學》等專著2部,獲廣東省科學技術一等獎和廣東省高校教師教學創(chuàng)新大賽三等獎。
作者簡介
韋曦 教授、主任醫(yī)師、博士研究生導師?,F(xiàn)任中山大學光華口腔醫(yī)學院·附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病科主任、中華口腔醫(yī)學會牙體牙髓病學專業(yè)委員會副主任委員、廣東省口腔醫(yī)學會牙體牙髓病學專業(yè)委員會主任委員、國家醫(yī)師資格考試口腔類別試題開發(fā)專家委員會委員,《上??谇会t(yī)學》《中華口腔醫(yī)學研究雜志(電子版)》編委,Journal of Endodontics雜志科學顧問委員會委員。主要從事齲病微生態(tài)防治、牙髓損傷修復機制的研究,擅長牙體牙髓疾病的顯微與微創(chuàng)治療。發(fā)表學術論文150余篇,其中SCI收錄60余篇,主編、副主編專著4部,參編專著教材等6部。主持國家自然科學基金、省部級科研項目等17項,獲省部級科技進步獎6項。
作者簡介
凌均棨 教授、主任醫(yī)師、博士研究生導師?,F(xiàn)任中山大學光華口腔醫(yī)學院·附屬口腔醫(yī)院名譽院長、中山大學口腔醫(yī)學研究所所長、國際牙醫(yī)師學院院士、中華口腔醫(yī)學會副會長、中華口腔醫(yī)學會牙體牙髓病學專業(yè)委員會名譽主任委員、中華口腔醫(yī)學口腔醫(yī)療服務分會名譽主任委員、廣東省口腔醫(yī)學會會長。主要研究方向為齲病、牙髓病和根尖周病病因與防治的分子生物學和組織工程學研究。主持國家級、省部級科研項目23項,榮獲中華口腔醫(yī)學會科技獎一等獎、廣東省科技成果一等獎和科技成果獎10余項。發(fā)表學術論文440余篇,其中SCI收錄110余篇。主編《顯微牙髓治療學》等著作7部,參編專著及國家衛(wèi)計委規(guī)劃教材20余部。