Bài viết của Mark Ludlow, DMD, MS and Walter Renne, DMD
Có nhiều giai đoạn ứng dụng công nghệ và đổi mới tiến bộ đã được định lượng và phân loại theo các ngành công nghiệp. Trong những năm gần đây, nha khoa kĩ thuật số đã phát triển vượt xa cả giai đoạn đổi mới và ứng dụng ban đầu, đặc trưng bởi những nhóm nhỏ đại diện cho khoảng 16% ngành nha khoa.1 Những người tiên phong này có tầm nhìn và kiến thức cần thiết để ứng dụng công nghệ từ trước khi nó trở nên hiệu quả, tin cậy và chiếm ưu thế như hiện nay – giúp định hình giai đoạn cho những người chấp nhận sau này.
Ngày nay, công nghệ nha khoa kĩ thuật số đang dần bước vào giai đoạn ưu thế và được sử dụng bởi 34% các bác sĩ lâm sàng.1 Đây có thể là thời kì phát triển nhất trong sự tiến hóa của việc áp dụng công nghệ. Cộng đồng người sử dụng đang tăng lên với tốc độ chóng mặt, dẫn tới những tiến bộ và đổi mới trên nhiều nền tảng có thể cùng nhau kết hợp để mang loại những kết quả ngày càng tốt hơn.
Qui trình cấy ghép nha khoa là một trong những chuyên ngành phát triển nhất của nha khoa được thay đổi bởi công nghệ kĩ thuật số.1 Những cải tiến ra đời cung cấp cho các bác sĩ các công cụ trong chẩn đoán, lập kế hoạch, phẫu thuật cũng như phục hình trong cấy ghép implant theo cách thức hoàn toàn khác – thứ dần trở thành tiêu chuẩn của điều trị.
GHI DẤU CHẨN ĐOÁN KĨ THUẬT SỐ
Ghi dấu trong miệng kĩ thuật số trước điều trị là một bước tối quan trọng trong qui trình làm việc kĩ thuật số (Hình 1A và 1B, và Hình 2A tới 2D). Mặc dù vẫn tồn tại tranh cãi trong y văn vẫn về độ chính xác cũng như khả năng ứng dụng thực tiễn của ghi dấu kĩ thuật số toàn hàm, thế hệ hiện tại của các hệ thống ghi dấu kĩ thuật số đều thực hiện việc ghi dấu toàn hàm chính xác và nhanh chóng hơn nhiều các thế hệ trước đây.2 Hơn nữa, các mẫu hàm kĩ thuật số tạo ra bởi các phương pháp mới này đã cho thấy độ tin cậy và chính xác tương đương với các mẫu hàm thạch cao. 3 Các đặc trưng này dựa trên độ chính xác của máy quét và thuật toán được sử dụng để dựng nên mô hình kĩ thuật số từ những hình ảnh đơn lẻ. Các máy quét hiện nay đều có độ chính xác cao, dao động từ 6.9 µm tới 45.2 µm.4 Các máy scan này cũng ghi lại và dựng lên hình ảnh mô hình ba chiều (3D) rất nhanh chóng và dễ dàng, từ đó ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi các bác sĩ lâm sàng cũng như được bệnh nhân tin tưởng lựa chọn.5
MẪU SÁP CHẨN ĐOÁN
Mẫu sáp chẩn đoán là một thành phần quan trọng trong giai đoạn lập kế hoạch điều trị implant. Trong các phần mềm chuyên dụng của labo hay phòng khám, mẫu quét trong miệng được đồng bộ hóa với các hình ảnh ngoài mặt, cho phép thực hiện các mẫu sáp kĩ thuật số và giả lập nụ cười nhanh chóng mà không cần sự có mặt của bệnh nhân (Hình 3A và 3B, và Hình 4). Các hình dạng và kích thước khác nhau của răng có thể được lựa chọn và phần mềm cho phép các bác sĩ cũng như kĩ thuật viên quan hình dung được mẫu sáp giả lập sẽ tác động ra sao tới nụ cười (Hình 4). Điều này cho phép lập kết hoạch Implant dựa trên phục hình. Khi mẫu sáp đã hoàn tất, bệnh nhân có thể thấy được kết quả trước khi điều trị bắt đầu, sau đó các chỉnh sửa về hình dáng, kích thước và hình thái răng có thể được đề xuất thực hiện. Khi thiết kế cuối cùng hoàn tất, mẫu sáp chẩn đoán kĩ thuật số có thể được sản xuất bằng phương pháp in 3D hoặc tiện máy, sau đó thử trên miệng bệnh nhân (Hình 5).
PHIM CẮT LỚP VI TÍNH CHÙM TIA HÌNH NÓN (CBCT)
Các phim xquang truyền thống bị giới hạn bởi không gian hai chiều, kĩ thuật được phát triển từ thế kỉ 19 bởi Wilhelm Roentgen.6 Trong những năm 1970s, nhà khoa học Godfrey Newbold Hounsfield khám phá ra răng các phim Xquang được chụp với các góc độ khác nhau có thể được dựng lại thành hình ảnh 3D.7 Nhờ sức mạnh xử lí của máy tính tăng lên, công nghệ đã phát triển tới mức mà ngày nay các bác sĩ lâm sàng có thể nhanh chóng quét và, trong tương lai gần, tạo ra các hình ảnh dựng 3D với độ phân giải cao của các cấu trúc giải phẫu trong miệng của bệnh nhân. Với sự tối ưu hóa liều thấp đưa liều bức xạ của CBCT ngang hàng với phim toàn cảnh truyền thống, CBCT đã trở thành tiêu chẩn của điều trị cấy ghép Implant. 8–11 So sánh với phim cắt lớp y tế khác, phim CBCT nha khoa có khả năng ghi lại hình ảnh 3 chiều của các cấu trúc giải phẫu với thời gian quét ngắn hơn và liều thấp hơn đáng kể. 8 Độ chính xác của dữ liệu thu thập bằng phương pháp này đã được kiểm chứng trong y văn, giúp các bác sĩ đánh giá và định lượng tình trạng xương vùng phẫu thuật đặt implant tương lai.9,10 So sánh với đo lường trực tiếp, Timock và cộng sự11 cho thấy sự sai khác trong độ dày xương ổ răng dao động từ 0.13 đến 0.3 mm và không có khác biệt rõ ràng về mức độ sai lệch nhiều hoặc ít hơn.
PHẦN MỀM LẬP KẾ HOẠCH ĐIỀU TRỊ
Vào năm 1988, một ý tưởng đột phá đã được giới thiệu: phần mềm nha khoa định dạng lại các hình ảnh CBCT theo cách hô trợ chẩn đoán và lập kế hoạch điều trị. Phần mềm tiếp tục được phát triển và, vào năm 1993, phần mềm đã được giới thiệu cho phép các bác sĩ đặt hình ảnh giả định của các implant chồng lên trên các lát cắt xquang để xác nhận kế hoạch điều trị phù hợp. Mặc dù rất hữu ích, tuy nhiên vào thời điểm đó chưa có cách nào để thực sự chuyển dữ liệu của kế hoạch giả lập vào phẫu thuật thực tế trên bệnh nhân, cho đến năm 2002 khi công nghệ ra đời cho phép định vị mũi khoan xương chính xác về vị trí, góc nghiêng và độ sâu như kế hoạch giả lập.12
Giờ đây, ngoài việc cho phép bác sĩ đánh giá chính xác thể tích xương, mật độ xương, và khoảng phục hình, vị trí của phục hình có thể được kết hợp từ mẫu sáp kĩ thuật số và mẫu quét trước điều trị để lập kế hoạch implant theo phục hình (Hình 6A tới Hình 9). Hơn nữa, các mốc giải phẫu quan trọng – như dây thần kinh, xoang hàm và các răng lân cận – có thể được nhận diện và tránh thông qua “vùng an toàn” trên phần mềm lập kế hoạch. (Hình 7). Tổng kết lại, phần mềm cho phép quyết định chính xác đường kính implant, độ sâu và kích thước trước phẫu thuật; nó cũng giúp các bác sĩ hình dung được kế hoạch phục hình để hỗ trợ lập kế hoạch trước phẫu thuật. Khi lập kế hoạch nhiều implant, các implant có thể ngay lập tức đặt song song với nhau sử dụng phần mềm, giúp đơn giản hóa phục hình cho những trường hợp phúc tạp (Hình 9).HƯỚNG DẪN PHẪU THUẬT BẰNG MÁY TÍNH
Các implant đặt giả định này được lên kế hoạch cẩn thận sử dụng tất cả các thông tin cần thiết kết hợp để đảm bảo chúng được đặt đúng góc nghiêng lí tưởng, vị trí và độ sâu để nâng đỡ phục hình tối ưu. Trong buổi phẫu thuật, kế hoạch này được “chuyển” lên bệnh nhân thông qua máng hướng dẫn phẫu thuật, được tạo ra bằng qui trình in 3D hoặc tiện với máy. Một vài nền tảng phần mềm cho phép in 3D hoặc tiện máng hướng dẫn phẫu thuật tại phòng khám, trong khi các phần mềm khác yêu cầu sản xuất tại labo hay cơ sở của hãng.
Lợi ích của phẫu thuật có hướng dẫn không chỉ giới hạn với bác sĩ. Bệnh nhân cũng được hưởng lợi với trải nghiệm ít biến chứng hơn trong và sau điều trị một cách đáng kể, bao gồm cả đau.16 Bệnh nhân thoải mái hơn khi hưởng ích lợi của phẫu thuật không lật vạt và đây cũng là phương pháp thường được sử dụng khi thực hiện phẫu thuật với máng hướng dẫn.17,18 Ngoài việc bảo tồn tiếp xúc của màng xương với xương, cấp máu và hỗ trợ hình thành xương, Cosyn và cộng sự19 cho thấy kĩ thuật không lật vạt giúp cải thiện cả thẩm mỹ nhờ vào việc bảo tồn nhú lợi.
PHẪU THUẬT ĐIỀU HƯỚNG THỜI GIAN THỰC (PHẪU THUẬT ROBOT)
Một phương pháp mới nổi lên trong việc đặt implant là sử dụng phẫu thuật điều hướng, còn được gọi là phẫu thuật robot. Kĩ thuật này liên quan tới việc sử dụng thiết bị theo dõi định vị gắn trên bệnh nhân và tay khoan implant. Hai vị trí trong không gian được chuyển tới bộ xử lí trung tâm và chồng lên nhau trên một màn hình theo dõi. Mối tương quan giữa chúng với kế hoạch đã lên từ trước được hiển thị, và tay khoan implant có thể được điều chỉnh theo hình ảnh trên màn hình. Kĩ thuật này loại bỏ yêu cầu sử dụng máng hướng dẫn phẫu thuật, và cho phép chỉnh sửa theo thờ gian thực quá trình khoan trong lúc phẫu thuật.
TRỤ QUÉT DẤU (SCAN BODIES)
Ghi dấu kĩ thuật số cũng có thể được áp dụng trong pha phục hình của nha khoa cấy ghép. Các trụ quét dấu được phát triển cho hầu hết các hãng implant, cho phép sử dụng phần lớn các thiết bị quét dấu trong miệng trên thị trường. Các trụ quét dấu này cho phép ghi lại loại implant và vị trí implant và chuyển các thông tin này lên mẫu hàm kĩ thuật số. Tất cả các thông tin cần thiết liên quan tới phục hình tạm, cung hàm đối diện và ghi dấu cắn có thể được ghi lại với máy quét trong miệng. Qui trình làm việc này được chứng minh là hiệu quả và chính xác trong cả các trường hợp mất răng bán phần hay toàn bộ.20 Bệnh nhân và bác sĩ được hưởng lợi với việc rút ngắn thời gian điều trị với kĩ thuật kĩ thuật số;21 hơn nữa, các bệnh nhân trong một nghiên cứu đều nhất trí ưa thích phương pháp lấy dấu kĩ thuật số hơn lấy dấu truyền thống.22
TRỤ PHỤC HÌNH VÀ PHỤC HÌNH
Các dấu quét kĩ thuật số này có thể được gửi tới labo qua mạng lưới Tuân thủ Luật trách nhiệm và Bảo hiểm y tế, hoặc sản xuất trục phục hình và phục hình trực tiếp tại phòng khám. Với những ca phức tạp, phần lớn các bác sĩ sẽ làm việc với labo. Kĩ thuật viên nha khoa có kiến thức và khả năng khéo léo và thẩm mỹ giúp thiết kế và sản xuất các thành phần phục hình tương ứng. Công nghệ kĩ thuật số tại labo giảm thiểu tỉ lệ lỗi và các thao tác bằng tay trên vật liệu, do đó giúp làm tăng hiệu quả của qui trình.23 Trụ phục hình cá nhân hóa được thiết kế kĩ thuật số và tiện bằng máy theo chỉ định của bác sĩ.
Các phương pháp thiết kế và sản xuất kĩ thuật số này ngày càng phổ biến nhờ khả năng tối giản và tăng tốc qui trình phức tạo trong chế tác phục hình.24 Các phục hình tạm được thiết kế và chế tác kĩ thuật số có thể được thực hiện trước phẫu thuật để thực hiện phục hình tạm tức thì. Khi so sánh qui trình kĩ thuật số này với phương pháp truyền thống, công nghệ kĩ thuật số cho thấy hiệu quả gấp 3 lần với phục hình răng trên implant. Qui trình này cũng mang lại lợi ích cho bác sĩ, do thời gian chỉnh sửa và gắn phục hình được tăng tốc đáng kể so với phục hình được thực hiện theo phương pháp truyền thống.25
TÓM TẮT Ý CHÍNH
- Các tiến bộ trong công nghệ kĩ thuật số cung cấp cho bác sĩ các phương tiện để chẩn đoán, lập kế hoạch điều trị, phẫu thuật và phục hình implant theo một cách hoàn toàn khác.
- Công nghệ nha khoa kĩ thuật số đang bước vào giai đoạn chủ đạo của ứng dụng, và được sử dụng bởi 34% các nha sĩ.1
- Ghi dấu trong miệng kĩ thuật số trước phẫu thuật là bước đầu tiên quan trọng của qui trình làm việc số hóa.
- Với khả năng tối ưu hóa liều bức xạ thấp đưa CBCT ngang hàng với phim toàn cảnh truyền thống, CBCT đã trở thành tiêu chuẩn của điều trị implant.8–11
- Bên cạnh cho phép bác sĩ đánh giá chính xác thể tích xương, mật độ xương và khoảng phục hình, vị trí của phục hình có thể được kết hợp từ mẫu sáp kĩ thuật số và dấu quét trước điều trị để lập kế hoạch implant dựa theo phục hình.
- Hơn nữa, các mốc giải phẫu quan trọng – thần kinh, xoang hàm và các răng lân cận – có thể được định vị và tránh thông qua “vùng an toàn” của phần mềm lập kế hoạch.
- So sánh với phẫu thuật bằng tay không truyền thống, sử dụng máng hướng dẫn phẫu thuật vi tính giảm thiểu đáng kể tỉ lệ lỗi về vị trí tại thời điểm đặt implant.13
- Phục hình tạm được thiết kế kĩ thuật số và tiện bằng máy có thể được chế tác trước phẫu thuật để làm phục hình tạm tức thì.
THAM KHẢO
- Rogers EM. Diffusion of Innovations. 5th ed. New York, NY: The Free Press; 2003:289–290.
- Renne W, Ludlow M, Fryml J, et al. Evaluation of the accuracy of 7 digital scanners: An in vitro analysis based on 3-dimensional comparisons. J Prosthet Dent. 2016;16:30514–30515.
- Rossini G, Parrini S, Castroflorio T, Deregibus A, Debernardi C. Diagnostic accuracy and measurement sensitivity of digital models for orthodontic purposes: A systematic review. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2016;149:161–170.
- Hack G, Patzelt S. Evaluation of the accuracy of six intra-oral scanning devices: An in-vitro investigation. J Am Dent Assoc. 2015;10;1–5.
- Schepke U, Meijer HJ, Kerdijk W, Cune MS. Digital versus analog complete-arch impressions for single-unit premolar implant crowns: Operating time and patient preference. J Prosthet Dent. 2015;114:403–406.
- Marsh H. A case of Roentgen photography. Br Med J. 1896;1:1318–1320.
- Hounsfield GN. Computed medical imaging. Science. 1980;210:22–28.
- EzEldeen M, Stratis A, Coucke W, Codari M, Politis C, Jacobs R. As low dose as sufficient quality: optimization of cone-beam computed tomographic scanning protocol for tooth autotransplantation planning and follow-up in children. J Endod. 2017;43:210–217.
- Agbaje JO, Jacobs R, Maes F, Michiels K, van Steenberghe D. Volumetric analysis of extraction sockets using cone beam computed tomography: a pilot study on ex vivo jaw bone. J Clin Periodontol. 2007;34:985–990.
- Lund H, Gröndahl K, Gröndahl HG. Accuracy and precision of linear measurements in cone beam tomography Accuitomo tomograms obtained with different reconstruction techniques. Dentomaxillofac Radiol. 2009;38:379–386.
- Timock AM, Cook V, McDonald T, et al. Accuracy and reliability of buccal bone height and thickness measurements from cone-beam computed tomography imaging. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2011;140:734–744.
- D’haese J, Ackhurst J, Wismeijer D, De Bruyn H, Tahmaseb A. Current state of the art of computer-guided implant surgery. Periodontol 2000. 2017;73:121–133.
- Di Giacomo G, Cury PR, de Araujo NS, Sendyk WR, Sendyk CL. Clinical application of stereolithographic surgical guides for implant placement: preliminary results. J Periodontol. 2005;76:503–507.
- Arisan V, Karabuda CZ, Mumcu E, Özdemir T. Implant positioning errors in freehand and computer-aided placement methods: a single-blind clinical comparative study. Int J Oral Maxillofac Implants. 2013;28:190–204.
- Van Assche N, Vercruyssen M, Coucke W, Teugheis W, Jacobs R, Quirynen M. Accuracy of computer-aided implant placement. Clin Oral Implants Res. 2012;Suppl 6:112–123.
- Nkenke E, Eitner S, Radespiel-Tröger M, Vairaktaris E, Neukam FW, Fenner M. Patient-centred outcomes comparing transmucosal implant placement with an open approach in the maxilla: a prospective, non-randomized pilot study. Clin Oral Implants Res. 2007;18:809–814.
- Fortin T, Bosson JL, Isidori M, Blanchet E. Effecct of flapless surgery on pain experienced in implant placement using an image-guided system. Int J Oral Maxillofac Implants. 2006;21;298–304.
- Arisan V, Karabuda CZ, Ozdemir T. Implant surgery using bone-and mucosa-supported steriolithographic guides in totally edentulous jaws; surgical and post-operative outcomes of computer-aided vs. standard techniques. Clin Oral Implants Res. 2010;21:980–988.
- Cosyn J, Hooghe N, De Bruyn H. A systematic review on the frequency of advanced recession following single immediate implant treatment. J Clin Periodontol. 2012;39:582–589.
- Gherlone E, Cappare P, Vinci R, Ferrini F, Gastaldi G, Crespi R. Conventional versus digital impresions for “all-on-four” restorations. Int J Oral Maxillofac Implants. 2016;31:324–330.
- Joda T, Lenherr P, Dedem P, Kovaltschuk I, Bragger U, Zitzmann N. Time efficiency, difficulty, and operator’s preference comparing digital and conventional implant impressions: a randomized controlled trial. Clin Oral Impl Res. Sept. 5, 2016. Epub ahead of print.
- Joda T, Brägger U. Patient-centered outcomes comparing digital and conventional implant impression procedures: a randomized crossover trial. Clin Oral Implants Res. 2016;27:e185–e189.
- Abduo J, Bennamoun M, Tennant M, McGeachie J. Impact of digital prosthodontics planning on dental esthetics: Biometric analysis of esthetic parameters. J Prosthet Dent. 2016;115:57–64.
- Joda T, Brägger U. Complete digital workflow for the production of implant-supported single-unit monolithic crowns. Clin Oral Implants Res. 2014;25:1304–1306.
- Joda T, Katsoulis J, Brägger U. Clinical fitting and adjustment time for implant-supported crowns comparing digital and conventional workflows. Clin Implant Dent Relat Res. 2016;18:946–954.
The authors have no commercial conflicts of interest to disclose.
FEATURED IMAGE BY MEDIAPHOTOS/E+/GETTY IMAGES PLUS
From Decisions in Dentistry. July 2017;3(7):13—17.