Навигационная имплантология. Практическое руководство для практикующих имплантологов

Для удобства работы можно выразить все необходимые размеры в своеобразном чертеже, зарисовав основные аспекты плана имплантации. Пример плана приведен на рисунке. Эта простая схема, расположенная на виду в операционной, поможет уверенно позиционировать имплантаты, особенно в тех случаях, когда нет доступа к компьютеру с томографией.

Рис. 2.4. Простая схема разметки для выполнения хирургического этапа имплантации. Расшифровка: отступив от естественного зуба пять миллиметров, выполнить сверление на глубину 11,5. Через 10 миллиметров от этого сверления второе сверление на глубину 10 миллиметров

Хотя эта методика при определенных навыках может достаточно точно перенести центр для установки имплантата и длину остеотомического ложа, трехмерное направление остеотомии и расположение имплантата хирург контролирует по-прежнему эмпирически. Следовательно, в сложной клинической ситуации хирург может допустить ошибку при позиционировании имплантата. Также, всегда существует риск повреждения важных анатомических структур.

Рис. 2.5. Создание хирургического доступа с использованием минимальной визуализации. Перенос размеров и разметка. Параллельность установленных имплантатов

Рис. 2.6. Результат установки имплантатов «свободной рукой», проведенный на основании разметки

Методики навигационной имплантологии

В случае использования позиционирования на основе разметки, как и при эмпирическом позиционировании, выполнение остеотомии и установка имплантата проводится «свободной рукой», что не может обеспечить высокую точность из-за отсутствия наведения или навигации. В отличии от этого, навигационная имплантология – это несколько методик, обеспечивающих контроль положения инструмента во время выполнения манипуляций, что позволяет значительно увеличить точность переноса виртуального плана в реальность клинического случая.

Для переноса виртуального планирования имплантата в реальность используются различные методики и инструменты, способствующие точной реализации плана лечения. Вот основные из них:

• Статическая навигационная имплантология. Это метод переноса позиций имплантатов при помощи хирургических шаблонов: на основе виртуального планирования создаются индивидуальные хирургические шаблоны, которые обеспечивают точное позиционирование имплантатов в соответствии с предварительным планом.

• Динамическая навигационная имплантология. Этот метод предполагает использование системы динамической навигации (DNS), представляющей установку с оптическими или лазерными датчиками и компьютерным управлением, изначально разработанную для точной установки имплантата и позволяющую в режиме реального времени предоставлять врачу информацию о положении инструмента и траектории сверления, согласно подготовленному заранее плану.

• Роботизированная имплантология: Роботизированные системы могут использоваться для выполнения установки имплантатов, точно следуя виртуальному плану и полностью исключая участие человека в процедуре установки имплантата, что минимизирует риск человеческой ошибки. Роботизированная имплантология является дальнейшим развитием динамической навигационной имплантологии, из которой исключено звено, создающее ошибки – хирург.

Навигационная имплантологическая хирургия или компьютерно-ассистированная имплантация (CAIS) делится на две основные категории: статическую (sCAIS) и динамическую хирургию (dCAIS). Термин «статический» означает, что хирургическая фреза направляется в определенное положение для создания запланированной остеотомии, тогда как термин «динамический» означает, что положение хирургической фрезы отслеживается в реальном времени, когда хирург манипулирует наконечником, и проверяется соответствие положения фрезы заранее подготовленному виртуальному плану. План отображается на экране во время выполнения остеотомии, поэтому можно измерить отклонение сверла и предупредить хирурга о недопустимом отклонении. Для этого в динамической хирургии используется сложное устройство (установка динамической навигационной хирургии), отслеживающее положение наконечника относительно виртуальной модели пациента. В отличие от этого, в статической навигационной хирургии для направления фрезы используется заранее изготовленный шаблон.

Важно отметить, что как динамическая, так и статическая навигационная хирургия руководствуются предыдущим виртуальным планированием, опирающимся на заранее собранную информацию, и могут транслировать ошибки, которые были допущены на этапе планирования или сбора информации. Динамическая хирургия не позволяет визуализировать анатомию костей пациента в реальном времени; вместо этого он предлагает отслеживание и визуализацию положения фрезы на виртуальной модели, созданной заранее. Эту методику часто путают с хирургией под постоянным рентгеновским контролем, используемой в общей медицине, в которой КТ или МРТ в реальном времени используются для визуализации поражения и визуализации хирургических инструментов. Важно отметить, что хирургия под постоянным рентгеновским контролем не применяется в стоматологии из-за огромных лучевых нагрузок.

Разница между статической и динамической навигационной хирургией заключается в возможности модификации протокола во время операции при использовании динамического подхода и отсутствии такой возможности при использовании статического подхода. Следовательно, так как статические протоколы не допускают модификаций, то если запланированная остеотомия не соответствует клинической ситуации пациента, операция больше не может продолжаться по навигационному протоколу, и поэтому шаблон отбрасывается, а хирургу приходится либо перейти на работу «свободной рукой», либо прекратить операцию. Таким образом, сбор данных и виртуальное планирование имеют решающее значение для достижения точного результата в обоих протоколах.

Статическая навигационная имплантология

Статическая навигационная имплантология – это метод переноса виртуальных позиций имплантатов в реальность при помощи хирургических шаблонов, изготовленных на основе виртуального планирования. Хирургический шаблон направляет хирургические фрезы и имплантат при его установке с помощью своих навигационных втулок, чем обеспечивает точную установку имплантата по заранее подготовленному хирургическому плану с минимальным риском отклонения от заданных параметров, что значительно улучшает исходы лечения и безопасность пациентов.

Преимуществами данного подхода являются:

• Высокая точность: навигационные шаблоны обеспечивают достаточно точное соблюдение плана установки имплантатов, что исключает большую часть человеческих ошибок.

• Снижение рисков: минимизация вероятности повреждения критически важных структур, таких как нервы и кровеносные сосуды, благодаря точному планированию.

• Сокращение времени операции: предварительное планирование и использование шаблона сокращают продолжительность хирургического вмешательства и упрощают сам процесс имплантации.

• Минимальная инвазивность: так как процедура спланирована заранее, нет необходимости в широком хирургическом доступе и визуализации костной ткани во время операции, что позволяет существенно снизить хирургическую травму вмешательства, это способствует более быстрому и менее болезненному восстановлению.

• Лучшая эстетика и функциональность: тщательное планирование с учетом дизайна будущего протезирования позволяет учитывать эстетические и функциональные аспекты будущего зубного протеза, позволяя обеспечить оптимальный результат.

Статическая навигационная имплантология применяется в различных клинических случаях, от установки одиночных имплантатов до полной реабилитации беззубых челюстей. Она особенно ценится в сложных случаях, где требуется высокая точность для минимизации рисков и достижения оптимальных результатов.

Однако, несмотря на растущую популярность использования навигационных шаблонов, разные авторы по-разному оценивают необходимость их использования с точки зрения возможности выполнить запланированную ортопедическую реставрацию. Так по мнению Hans-Joachim Nickenig и соавторов опубликованному в статье Evaluation of the difference in accuracy between implant placement by virtual planning data and surgical guide templates versus the conventional free-hand method (2010), применение хирургических шаблонов позволяет значительно увеличить точность установки имплантатов, по сравнению с установкой без использования навигационных шаблонов.

Jakob Brief и соавторы, проведя исследование Accuracy of image-guided implantology (2005), пришли к выводу, что в подавляющем большинстве случаев клиницист может установить имплантат в правильном положении без использования шаблона, хотя хирургия по шаблонам все же увеличивает точность имплантации. Следует отметить, что все упомянутые выше исследования направлены на оценку эффективности шаблонов по сравнению с традиционной методикой имплантации, а не на измерение отклонения положения имплантата, установленного с помощью шаблона, от положения, выбранного в ходе компьютерного планирования лечения.

Исследователи Younes F, Cosyn J, De Bruyckere T, Cleymaet R, Bouckaert E, Eghbali A. в работе «A randomized controlled study on the accuracy of free-handed, pilot-drill guided and fully guided implant surgery in partially edentulous patients» оценили отличие конечного положения имплантата от планируемого в рандомизированном клиническом исследовании, сравнивая традиционную имплантацию «свободной рукой», имплантацию с пилотным сверлением, выполненным по шаблону, и имплантацию по полному навигационному протоколу. Оценка включала угловое отклонение имплантата (AnD), смещение центра платформы имплантата (EP) и смещение апекса имплантата (ApD).

Рис. 2.7. Схема оценки переноса положения имплантата: А – слияние виртуальной модели с планируемым положением и КЛКТ после установки имплантата, B – измерение погрешностей, С – измеряемые критерии (угловое отклонение имплантата (AnD), смещение центра платформы имплантата (EP) и смещение апекса имплантата (ApD))

Кроме того, Behneke A, Burwinkel M, Behneke N. В статье «Factors infuencing transfer accuracy of cone beam CT-derived template-based implant placement» также оценили те же параметры в другом рандомизированном клиническом исследовании, сравнив имплантаты, установленные по трем навигационным протоколам: протоколу пилотного сверления, сокращенному навигационному протоколу и полному навигационному протоколу; сравнение с традиционной установкой имплантатов методом «свободной руки» не проводилось. Результаты обоих исследований можно увидеть (Рис. 2.8 и 2.9).

Результаты этих исследований показывают, чем больше манипуляций по установке имплантата проводятся с поддержкой навигационным шаблоном, тем выше точность. Таким образом, полный навигационный протокол является наиболее точной техникой, за которой следуют сокращенный навигационный протокол и далее протокол пилотного сверления. Важно отметить, что все имплантаты, установленные по навигационным протоколам, показали значительно лучшие результаты, чем имплантаты, установленные традиционным подходом «свободной рукой».

Рис. 2.8. Результаты сравнения точности установки имплантата с помощью навигационных протоколов: полного навигационного протокола и протокола пилотного сверления с традиционной хирургией имплантатов «свободной рукой», взятые из исследования Younes и соавторы

Рис. 2.9. Результаты сравнения точности установки имплантатов по полному навигационному протоколу, сокращенному навигационному протоколу и по протоколу пилотного сверления, взятые из исследования Behneke и соавторы

Значения смещение центра платформы имплантата (EP) и смещение апекса имплантата (ApD) меньше 2 мм считаются приемлемыми для клинической практики. Несмотря на имеющиеся в исследовании вариации, самые худшие клинические результаты составили 2 мм для случаев, выполненных с использованием полного навигационного протокола, и 5 мм для традиционной имплантационной хирургии методом «свободной руки». Следовательно, ортопедические и биологические риски могут быть минимизированы с помощью методик навигационной имплантологии.

Кроме того, исследование Younes и соавторы включает интересный вторичный результат относительно постоянного протезирования на установленных имплантатах. Хотя все коронки в исследовании планировалось выполнить с винтовой фиксацией из-за невозможности обеспечить пассивность посадки, в следующих случаях пришлось установить реставрации с цементной фиксацией:

• 5 из 26 (19,2%) случаев в группе имплантатов, установленных по традиционному протоколу «свободной рукой».

• 1 из 24 (4,2%) случаев в группе имплантатов, установленных по протоколу пилотного сверления.

• 0 из 21 (0%) случаев в группе имплантатов, установленных по полному навигационному протоколу.

Рис. 2.10. Результаты сравнения точности установки имплантатов по полному навигационному протоколу в группах с полной потерей зубов (шаблон с опорой на слизистую) и частичной потерей зубов (шаблон с опорой на зубы), взятые из исследования Tahmaseb и соавторы

Исследование Tahmaseb A, Wu V, Wismeijer D, Coucke W, Evans C., опубликованное в статье «The accuracy of static computer-aided implant surgery: a systematic review and meta-analysis», освещает сравнение точности переноса положения имплантата из цифрового плана в клиническую ситуацию, используя те же параметры: угловое отклонение имплантата (AnD), смещение центра платформы имплантата (EP) и смещение апекса имплантата (ApD). Проведено сравнение группы случаев, когда имплантаты устанавливались по полному навигационному протоколу при частичной адентии и навигационные шаблоны опирались на оставшиеся зубы, и группы, в которой из-за полной адентии вынуждены были использовать шаблоны с опорой на слизистую.

Опираясь на данные, полученные в этих исследованиях, можно однозначно утверждать, что использование методик навигационной хирургии значительно улучшает точность имплантации. Тем не менее, так как максимальные погрешности метода укладываются в 2 мм, необходимо, несмотря на использование навигационных подходов, не пренебрегать зонами безопасности в 2 мм, стараться сохранять зоны безопасности от всех важных анатомических образований. Также клиницистам необходимо уделять больше внимания и проявлять большую аккуратность при создании шаблонов с опорой на слизистую оболочку.

Навигационные шаблоны увеличивают точность позиционирования имплантата, однако их применение сопряжено с рядом сложностей. Во-первых, при использовании хирургических шаблонов уменьшается размер операционного поля, что может существенно усложнить проведение манипуляций. Во-вторых, точность установки имплантата напрямую зависит от стабильности шаблона.

Статическая навигационная имплантология стала неотъемлемой частью современной имплантологии, позволяя стоматологам достигать предсказуемых результатов, минимизируя при этом риски и неудобства для пациентов. Именно статическая навигационная имплантология будет подробно рассмотрена в данном руководстве, так как по мнению авторов в сегодняшней действительности это преимущественный метод, который можно рекомендовать к внедрению в каждую клиническую практику.

Динамическая навигационная имплантология

Динамическая навигационная имплантологическая хирургия или динамическая компьютерно-ассистированная имплантация (dCAIS) позволяет хирургу вносить изменения как во время планирования, так и во время операции. Фактически динамические техники позволяют визуализировать и проверять хирургическое лечение в реальном времени. Это компьютерная технология, которая устраняет необходимость в навигационных шаблонах, используя вместо этого визуализацию положения инструмента на виртуальной модели в реальном времени.

Существуют два разных типа систем навигации  – оптическая и электромагнитная. В оптических системах навигации (ONS) оптический датчик, представленный несколькими камерами, отслеживает положение инструмента в реальном времени, используя для этого оптически маркированные трекеры, прикрепленные к пациенту и к используемому инструменту. В общей медицине ONS используются в оториноларингологии, неврологии, ортопедии, вертебральной хирургии, интервенционной радиологии и челюстно-лицевой хирургии. Электромагнитные системы (EMS) используются в оториноларингологии, интервенционной радиологии и неврологии, в стоматологии EMS не используются.

В настоящее время, насколько известно автору, в стоматологии по всему миру в клинической практике используются семь оптических систем: Navident 4 от ClaroNav Technologies, X-Guide от Nobel Biocare, Image Guided Implantology («IGI») от Image Navigation Ltd, Implant Real-time Imaging System (IRIS) от EPED, Inliant oт Navigate Surgical, ImplaNav от Bresmedical Pty Ltd., Falcon от Straumann.

Рис. 2.11. Системы динамической навигации: Navident 4 от ClaroNav Technologies, X-Guide от Nobel Biocare, Image Guided Implantology («IGI») от Image Navigation Ltd, Implant Real-time Imaging System (IRIS) от EPED, Inliant ot Navigate Surgical, ImplaNav от Bresmedical Pty Ltd., Falcon от Straumann

Рабочий процесс начинается с создания детального 3D-плана установки имплантата на основе данных конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ) пациента и данных объемного сканирования полости рта, что позволяет тщательно спланировать положение, наклон и глубину установки имплантата с учетом всех анатомических особенностей. Перед процедурой система калибруется для точного совпадения с реальным положением челюсти пациента, используя специальные трекеры или маркеры, которые фиксируются на челюсти и на хирургических инструментах.

Во время операции система отслеживает движения инструментов и сравнивает их с предварительным планом, отображая данные на экране монитора. Это позволяет хирургу видеть, как его действия соотносятся с анатомией пациента, и при необходимости адаптировать процесс остеотомии и установки имплантата для достижения максимальной точности. Система обеспечивает непрерывную обратную связь, что позволяет хирургу корректировать свои действия в соответствии с планом, значительно снижая риск ошибок и повышая точность.

Рис. 2.12. Использование динамической навигационной системы X-Guide от Nobel Biocare. Принцип использования трекеров. Своеобразный прицел показывает позицию инструмента

Многие исследования оценивали точность динамических систем навигации. «Gunkel AR, Freysinger W, Thumfart WF. Experience with various 3-dimensional navigation systems in head and neck surgery, Siessegger M, Mischkowski RA, Schneider BT, Krug B, Klesper B, Zöller JE. Image guided surgical navigation for removal of foreign bodies in the head and neck, Eggers G, Haag C, Hassfeld S. Image-guided removal of foreign bodies а также Wanschitz F.» и соавторы в «Evaluation of accuracy of computer-aided intraoperative positioning of endosseous oral implants in the edentulous mandible» сообщили о точности переноса виртуального положения имплантата 1—2 мм in vitro при использовании систем динамической навигации первого поколения.

«Somogyi-Ganss E, Holmes HI, Jokstad A. Accuracy of a novel prototype dynamic computer-assisted surgery system» использовали ранний прототип системы Navident, для выполнения 80 in vitro остеотомий. Они сообщили о погрешности 1,14 мм для центра платформы имплантата (EP), 1,71 мм для апекса имплантата (ApD) и 2,99° для углового отклонения имплантата (AnD). Wagner A и соавторы в «Computer-aided placement of endosseous oral implants in patients after ablative tumour surgery: assessment of accuracy» установили 32 имплантата 5 пациентам и сообщили о угловом отклонении имплантата (AnD) 6,4 градуса с диапазоном от 0,4 до 13,3 градусов.

Jorba-García A и соавторы в статье «Accuracy and the role of experience in dynamic computer guided dental implant surgery: an in-vitro study» установили in vitro 36 имплантатов, 18 без навигации методом «свободной руки» и 18 с использованием системы динамической навигации. Они сообщили о значительно более высокой точности для всех изученных переменных. Погрешности переноса запланированного положения имплантата при использовании системы динамической навигации составили 1,29 мм для центра платформы имплантата (EP), 1,32 мм для апекса имплантата (ApD), и 1,6 градуса для углового отклонения имплантата (AnD); в то время как при использовании метода «свободной руки» они сообщили об отклонении 1,5 мм для центра платформы имплантата (EP), 2,26 мм для апекса имплантата (ApD) и 9,7 градусов для углового отклонения имплантата (AnD).

В статье «Block M, Emery R, Lank K, Ryan J. в Implant placement accuracy using dynamic navigation» упоминается о точности установки, полученной тремя хирургами, используя систему навигации второго поколения (X-Guide, X-Nav Technologies) для лечения 100 пациентов. Отклонения также сравнивались с точностью метода «свободной руки». Включались только частично беззубые случаи, поскольку для удержания специальной клипсы, обеспечивающей навигацию, требовалось минимум три соседних зуба. Средние (SD) отклонения с X-Guide составили 0,87 мм для центра платформы имплантата (EP), 1,56 мм для апекса имплантата (ApD) и 3,62 градуса для углового отклонения имплантата (AnD). Для метода «свободной руки» отклонения имели соответствующие средние значения (SD) 1,15 мм, 2,51 мм и 7,69 градусов. Статистически значимых различий между результатами отдельных хирургов при работе с навигационной системой не наблюдалось.

Pellegrino G, и соавторы в материале «Dynamic navigation: a prospective clinical trial to evaluate the accuracy of implant placement», наблюдали 10 пациентов, у которых было установлено 18 имплантатов с использованием системы динамической навигации ImplaNav от Bresmedical Pty Ltd. Они сообщили о средних значениях погрешности переноса данных виртуального планирования 1,04 ± 0,47 мм для центра платформы имплантата (EP), 1,35 ± 0,56 мм для апекса имплантата (ApD), 0,43 ± 0,34 мм отклонения глубины установки имплантата и 6,46 ± 3,95 градуса для углового отклонения имплантата (AnD).

Stefanelli LV и соавторы в статье «Accuracy of a dynamic dental implant navigation system in a private practice», сообщили о ретроспективном исследовании 231 имплантате, установленных с использованием динамической навигационной системы Navident от Claronav, среднее отклонение составило 0,71 мм для центра платформы имплантата (EP), 1,0 мм для апекса имплантата (ApD), 2,26 градуса для углового отклонения имплантата (AnD).

Как видно из приведенных исследований, в настоящее время динамическая навигация и статическая навигация обеспечивают сопоставимую точность переноса виртуального положения имплантатов in-vivo, динамический подход предлагает следующие преимущества:

• Высокая точность: Динамическая навигационная хирургия (DSN) обладает большей точностью переноса положения имплантата по сравнению с установкой имплантатов «свободной рукой» и немного большей, но сопоставимой точностью переноса данных с навигационными шаблонами.

• Не используются навигационные шаблоны: несмотря на все преимущества навигационных шаблонов, уменьшение высоты доступа в дистальных областях остаются проблемой этого метода. Одним из наибольших преимуществ DSN перед навигационными шаблонами является возможность обойти это препятствие, позволяя врачу ориентировать фрезы под углом, достаточным для преодоления вертикальных ограничений, до тех пор, пока не будет получен достаточный доступ, а затем корректировать ориентацию фрезы для получения идеального положения имплантата. В узких межзубных пространствах, например, у нижних резцов, DSN превосходит навигационные шаблоны, поскольку оно не ограничено размерами направляющих втулок. Другие недостатки навигационных шаблонов – это невозможность изменить план во время операции, трудности с обеспечением адекватной ирригации хирургических фрез, ограниченная или полностью отсутствующая визуализация операционного поля, зависимость точности от посадки шаблона, увеличение стоимости лечения и время ожидания, необходимое для изготовления шаблона.