3D анализ и планиране при поставяне на зъбни импланти

Широкото използване на компютърните технологии в медицината днес, ни предоставя възможности за прецизна диагностика и оценяване на състоянието на изследваният пациент. В комплексното лечение на дефектите на зъбните редици все по-голямо място зеамат неподвижни зъбопротезни конструкции, поставени върху зъбни импланти. От правилният подбор на възможните места на тяхното поставяне, зависи успеха на лечението, тяхната дълготрайност и постигнатият естетичен ефект.

В настоящият раздел разглеждаме необходимите условия за поставянето на зъбни импланти и принципите на работа и създаване на изображения в компютъните програми за планиране поставянето на зъбни импланти.

Едно от най-важните условия за успешното лечение със зъбни импланти, това е изборът на мястото им на поставяне. От гледна точка на правилната остеоинтеграция в тази зона е необходимо да има необходимото количество кост по отношение на височина (фиг.1-А), широчина (фиг.1-Б) , дължина (фиг.1-В) и отношението им към мандибуларният канал или максиларният синус .

фиг.1-А необходима костна височина

Фиг. 1-В Необходима костна широчина

Фиг. 1-В Необходима костна дължина

Качеството и плътността на костта около бъдещият имплант, както и съобразяването с мястото на бъдещата протезна конструкция са също от много-важно значение. Всичко това налага екипна работа между протезиста, хирурга и зъботехническата лаборатория

Етапи на планиране на имплантатите

За изготвянето на лечебният план е най-напред е необходимо да се вземат предварителни отпечатъци от съзъбието на пациента и изработване на лабораторни модели. Назначават се секторни рентгенографии, както и ортопантомография. Получената от тези изследвания информация ни дава ориентировъчна представа за възможностите за поставяне на импланти с последващо протезиране.

Необходимо е да се изработят в лабораторията преварителни восъчни модели на бъдещата протезна конструкция, оглед най-оптимален подбор на местата за имплантиране, както и техният брой. Тези места се наричат зона на интерес. На този етап следва да запознаем пациента с неговото състояние и да представим визулно очакваните резултати от протезирането върху лабораторните модели.

На базата на направените иследвания можем относително да определим височината и дължината на костта в зоната на интерес, но трудно може да се установи нейната действителна ширина. Това налага използването на компютърна томография (CT), на която най-обективно да се преценят всички характеристики в зоната на поставянето на зъбните импланти. Освен чисто геометричната информация на зоната (дължина, височина, широчина, разточние до мандибуларният канал, респ. до максиларният синус), ние можем да установим както качеството на костта, така и нейната плътност. Тази информация е от изключително значение за планирането на лечението и за подходящият избор на имплантологична система.

фиг.2 аксиален срез CT

фиг.3 Представяме схематичен модел на получаване на триизмерно изображение, посредством наслагване на аксиални срезове.

За да могат да се трансферират и обрабоват и от програми на други производители, аксиалните срезове е необходимо да бъдат записани върху ностели в специфичен файлов формат – DICOM.

DICOM (Digital Imaging and COmmunication in Medicine) e широкоразпространен формат за запис и пренасяне на изображения, получени от медицинска апаратура. Създаден е съвместно от ACR (American College of Radiology) и NEMA (National Electrical Manifactures Association) през 1985 г. с цел улесняване на трансфера на медицински изображения. Стандарта претърпява няколко ревизии, като последната му е DICOM 3, която се подържа от повечето съвременни компютърни и ядрено-магнитни томографи. Във файловете, записани в този формат освен изображението се съдържа и служебна информация, относно методиката на сканирането, техническите настройки на апаратурата, данни за производителя, размера на изображението, данни за пациента: име, пол, възраст и т.н., както и много друга служебна и техническа информация.

Принципи на работа с CAD/CAM софтуера за планиране на поставянето на зъбни импланти

Въвеждане на поредица от аксиални срезове (импортиране)

Преди да се пристъпи към каквато и да е работа по планирането е необходимо информацията от аксиалните срезове да бъде достъпна за програмата с цел по-нататъшна обработка. В повечето случай производителя на софтуера предоставя помощник (Wizard), който стъпка по стъпка Ви води към поставената задача. Необходимо е да укажете мястото на физическото разположение на файловете (CD/DVD, дял на твърд диск или мрежа), вида на файла (DICOM 2, DICOM 3), първият и последният файл, подлежащи на импортиране, както и начина им на подреждане.
Важно е да отбележим, че някой програми подържат импортиране и на други по-достъпни графични формати като *.bmp, *.jpeg, *.tif. В тези случай е необходимо да не забравяте, че тези формати са получени чрез преобразуване на нативният за медицинското обурудване DICOM. В някой случай това води до загуба на качество в сравнение с оригиналното изображение, както и загуба на цялата техническа информация относно извършеното изследване. Нашият опит показва, че е най-правилно да се използва стандартният за медицинските изображения DICOM формат, тъй като той съдържа всички необходими за нашето изследване данни. Не бива да забравяме също, че лечебният план ще бъде изпълнен върху реален пациент, така, че манипулирането на входящите в програмата данни, може да доведе до грешни резултати.

Създаване на панорамна крива

Панорамната крива се очертава върху аксиалните срезове. Нейната роля е да покаже очертаната зона в ново, вертикално изображение. На базта на нея се получават и сегментираните срезове. Тя се състои от контролни точки, които могат да бъдат местени и променяни (фиг4). В зависимост от мястото на панорамната крива, ще получите и различни вертикални изображения (Фиг.5 и Фиг.6). Тъй като аксиалните срезове са с известни размери, получените вертикални изображения ще бъдат изключително прецизни и върху тях може да бъде извършено измерване на геометрията на зоната на интерес, както и симулацията на поставянето на зъбни импланти. Ето защо очертаването на панорамната крива има много важно значение за по-нататъшното планиране на лечението.

фиг.4 Очертаване на панорамна крива

фиг.5 Демонстрираме получено вертикално изображение, на което контролните точки на панорамната крива, преминават точно над мандибуларният канал в дясно. На този срез фронталните зъби не са визуализирани ясно, поради факта, че панорамната крива в областта на фронта не преминава точно над фронталните зъби.

фиг.6 На горното изображение са добре визуализирани фронталните зъби, но не се вижда ясно мандибуларният канал.

След очертаването на панорамната крива трябва да зададете стъпката на вертикалните сегменти. Тя трябва да е цяло число. От тази стойност зависят броя на бъдещите вертикални сегменти, както и разстоянието между два отделни сегмента. Определянето на този параметър е въпрос на Ваш избор, в зависимост от предпочитанията Ви, както и от конкретната ситуация. Нашата практика показва, че в повечето от случайте стъпка от 2 мм. е добър избор. При по-ниска стъпка ще получите двойно повече сегментирани изображения. На следващите фигури: Фиг.7 и Фиг.8 показваме резулата от задаването на различна стъпка върху аксиалните срезове. Съответно стъпка от 2 мм в ляво и стъпка от 1 мм вдясно.

фиг.7 Сегментиране на аксиалното изображение със стъпка от 2 мм. - в случая получаваме 80 среза.














фиг.8 Сегментиране на аксиалното изображение със стъпка от 1 мм. - в случая получаваме 160 среза.

Контрол, преглед и генериране на композитно панорамно изображение

Панорамното изображение е много важно за планирането на поставянето на зъбните импланти в правилна позиция. Освен, че е калибрирано спрямо вертикалните и аксиалните срезове и показва вертикалната дължина на костта, при него може да се визуализира и позицията на определен сегмент , както наклона на импланта спрямо съседните зъби, така и други важни структури – мандибуларен канал, подът на максиларният синус и подът на насната кухина . Повечето програми могат да покажат позицията на поставеният имплант както на сегментираните вертикални разрези, така и на панорамата (Фиг.9 и Фиг.10).

фиг.9 Проектиране на имплантат върху сегментното изображение

фиг.10. Визуализиране на имплантата върху панорамното изображение

Визуализация на композитна (съставна) панорама. Това е изображение, което се получава от наслагването на няколко панорамни изображения. Броят на изображенията подлежащи на наслагване се определя от обхвата на панорамната крива. Този показател се настройва във системните настройки на софтуера. Препоръчителната стойност е 25 мм.
Композитната панорама прилича на ортопантомографията, но няма никаква деформация или увеличение в сравнение с действителната анатомия на пациента. Не всяка програма подържа създаването на композитна панорама. Ползата от използването и е доста голяма. На фигури 12-А, 12-Б, и 12-В представяме случай планиране на наш пациент. Представяме изображенията в зоната на латерален горен ляв инцизив съответно на сегментен срез, на обикновенна панорама и на композитна панорама. Както се вижда, планирането на импланта на секторният срез отговаря на всички изисквания спрямо имплнтната ложа – достатъчна ширина, височина и дължина.
Прегледът на обикновенната панорама, обаче показва, че не всичко е наред – вижда се, че импланта е по-дълъг и би проникнал в носната кухина. При включване на композитната панорама се установява, че има достатъчно кост за имплантация във вертикално направление. Това е така, защото в случая болната има голям трансверзален наклон на горният алвеоларен гребен(фиг.12-А), който не може да бъде отчетен на обикновенният панорамен срез.

фиг.12А

фиг.12-Б Визуализация на имплантата върху панорамното изображение.

фиг.12-В Визуализация на имплантата върху композитното изображение. Вижда се, че има по-голямо разстояние до носната кухина.

Преглед на сегментните изображения

Сегментните изображения (вж. Фиг.9 и 12-А) ни дават информация за размера на костта по отношение на найната височина и широчина. Също така на тях може да се определи трансверзалният наклон на алвеоларният гребен. Върху тях се извършват повечето преварителни измервания по отношение на височината и широчината на зоната на интерес, а също така и на ангулацията на импланта. Върху тях може да се подбере и бъдещото зъбно пънче (абатмънт) с подходящите размери и ангулация. Не всички програми позволяват визуализация на зъбните пънчета. Това може да се счита за недостатък, тъй-като целта на цялата работа с CAD/CAM е да се подберат предварително всички необходими компоненти, нужни за възстановяването на съзъбието на пациента.

3D модел преглед и визуализация

Една от най-впечатляващите възможности е генерирането на триизмерен модел на челюстта на пациента, заедно с подбраните импланти и бъдещи зъбни пънчета. Освен, че може да се види цялостната картина от избраният лечебен план, тук ще видиме и съосието между отделните импланти, както отношението им към съседните зъби, максиларният синус, мандибуларният нерв или носната кухина. На Фигури 13, 14, 15 и 16 преставяме различни случай на планиране на зъбни импланти и триизмерна визуализация.

фиг.13

фиг.14

фиг.15

фиг.16

Заключение

Софтуера за триимерно планиране и визуализация ни дава възможност за подбирането на подходяща имплантна система за всеки конкретен случай. Точните измервания на секторните срезове и на панорамната крива намалява възможните грешки до минумум. Освен описаните възможности повечето програми позволяват очертаването на мандибуларниат нерв, а някой могат да визуализират и изчислят обема на остеозаместващият материал, необходим при евентуален синус лифтинг. Това е много важно с оглед изчисляване стойността на бъдещата операция, тъй като остеозаместващите препарати не са никак евтини. В момента на пазара съществува голямо разнообразие на подобен софтуер: ImPlan – MIG inc., Co-Diagnostix – IVS Solutions AG, Simplant - Materialise, Implant 3D - Media Lab, VIP – Implant logic, Implant Master – Ident и много други. Системните изисквания към компютъра не са особенно високи, така, тези програми ще тръгнат безпроблемно на повечето компютри, закупени през последните две години и притежаващи 3D ускорител от среден клас.

Като сериозен недостатък на този род програми можем да посочим неговата цена, която започва от 2500 € и достига до 4500 €. Забележете, че в повечето случай това е цената на програмата заедно с едногодишен лиценз за ползването й. След определеният период ще трябва да закупите нов лиценз, на който цената при различните производители варира от 1800 € до 2200 €. Някой предлагат безплатна програма за преглед на лечебният план, която може да се ползва свободно и неограничено. Проблема в този случай е, че не се подържа импортиране на DICOM, а програмите използват собствени формати. За да преобразувате данните на Вашият пациент във формата, който ползва “безплатната” програма ще е необходимо да посетите един от многото сайтове, извършващи тази услуга, да изпратите DICOM файловете и да изчакате от 2 до 3 работни дни за даполучите файла, който може да бъде ползван от програмата. Цената на тази услуга се движи в зависимост от географският регион. За България тя е от 250 € до 400 € за една челюст.


Д-р Бисер Стоичков
Д-р Теодора Гешева

За повече информация:     www.dentalbulgaria.com

c.2010