2010年,Hürzeler等
[1]研究证实:种植体植入过程中,保留颊侧牙根片段,不会干扰骨整合过程,且未观察到明显炎症或骨吸收。自此,根盾技术被引入口腔种植领域,成为美学区种植治疗的一种新选择。研究
[2-3]表明,与即刻种植及牙槽保存术相比,根盾技术在中短期临床应用中优势显著:可有效维持牙槽嵴唇侧骨量,稳定种植体边缘骨组织,并实现更理想的软组织美学效果。然而传统情况下
[4],根盾技术由自由手操作,高度依赖术者经验,存在诸多弊端。一方面,操作无量化标准,仅凭手感与判断,长时间手术易疲劳,致操作一致性和精确性差,不同医生、同一医生不同次手术的操作结果差异大,影响根盾制备质量与后续疗效。自由手预备根盾剩余牙根宽度仅2.00 mm,显著小于2种导板组(2.655 mm和2.460 mm);残留牙根长度达13.880 mm,显著多于导板组(5.585 mm)
[5]。导板组在种植体偏移量、牙周指数、唇侧骨板吸收量及并发症发生率均显著低于自由手组,粉白色美学评分及总满意度显著高于自由手组
[6]。另一方面,无精密仪器辅助定位,难以应对复杂牙根形态,易出现牙根磨除量不当,影响根盾稳定性,增加二次手术风险。此外,口腔操作空间狭小、视野受限,易损伤邻近组织,导致种植体植入方向不良、骨开窗等并发症。有学者对128例患者进行回顾性研究,结果显示:根盾技术并发症总发生率为19.5%;182例患者的10年回顾性研究,结果显示:根盾技术并发症总发生率为11.5%。牙片暴露为最常见的并发症,发生率约10%;文献
[7]系统回顾显示:27.27%报道骨结合失败,为最严重并发症。数字化技术融入口腔种植后,数字化导板、动态导航技术与根盾技术的融合,可精准规划并实时引导手术路径,解决传统操作中的精度难题,为美学区种植提供更优方案。
本文系统综述了数字化导板导航在根盾技术中的应用,梳理了其研究现状、应用价值与发展前景,阐明该方向的核心内容与实践意义。
1 根盾技术的概论
1.1 根盾技术的内涵
根盾技术是保留患者唇侧牙根-牙周膜-束状骨复合体形成“盾牌”样结构,可保护唇侧骨板、抑制骨壁吸收与牙龈退缩,且种植体与根盾间隙可形成新生骨并实现良好骨整合,从而提升种植修复美学效果
[8]。
1.2 根盾技术的适应证及禁忌证
1.2.1 适应证
众多研究
[1,9-12]表明,该技术适用于以下适应证:1)上前牙无法保留者;2)唇侧骨板完整,根方骨量充足;3)具有正常的咬合关系,无紧咬牙或夜磨牙等;4)年满18周岁,全身状况良好,无手术禁忌证;5)口腔卫生良好,不吸烟;6)无严重的牙周病及根尖周炎症。
1.2.2 禁忌证
研究
[12-16]表明:颊侧垂直向牙根折裂,骨面或骨面下水平向折裂,牙根有内外吸收病灶,中度或重度牙周病(附着丧失>3 mm)、紧咬牙或夜磨牙、骨量不足(牙根区骨长度<3 mm)、咬合异常或障碍、手术禁忌、精神疾病、凝血功能障碍、严重肝肾功能不全、恶性肿瘤、妊娠或哺乳期者禁用根盾技术。
1.3 根盾技术的技术要点
根盾制备时,要兼顾根盾横截面形态、长度、厚度、高度及与种植体间跳跃间隙等。
1.3.1 根盾的截面形态
根盾技术保留唇侧牙根形成规则半月形根片
[17],保护束状骨-牙周膜复合体,维持唇侧软硬组织轮廓。罗震等
[18]将根盾制备成“C”形。Kumar等
[19]根据临床方案将根盾分为颊侧全“C”形、颊侧半“C”形根盾、近端根盾、舌腭根盾、颊侧多根盾。
1.3.2 根盾的长度
目前,学术界对根盾长度尚无统一观点。Pozzi等
[20]聚焦于锥形束计算机断层扫描(cone-beam computed tomography,CBCT)矢状面的根盾形态,关注根盾制备组织切除,其推荐长度为6~8 mm。Kumar等
[19]推荐根盾长度保持在根长2/3以保证牙周组织、束骨和颊骨保持完好,核心是保护牙周及骨组织完整性。Zhang等
[21]将11牙的区域保留长度8.45 mm根盾,术后6个月,11牙区域唇侧轮廓得到良好维持;2年回访中,根盾长度5.67 mm,根盾被缓慢吸收。该研究为根盾长度选择提供了时间维度的参考。Trejo等
[22]将根盾设置为7~8 mm,并表明由于各患者的牙齿牙槽解剖结构不同,理想根盾的尺寸各不相同。
1.3.3 根盾的厚度
根盾厚度是根盾技术成败的关键。Tan等
[23]聚焦于骨吸收程度,根盾厚度0.5~1.5 mm时,骨吸收与厚度呈负相关。陈光能等
[24]发现:2.0 mm厚根盾,可降低暴露、折裂、移位的风险。Shinde等
[25]采用有限元法分析即刻种植中根盾应力分布,结果显示:根盾厚度在0.5~2 mm内增加时,牙根段及骨组织内的应力与主微应变均随之增大。
1.3.4 根盾的高度
一些学者
[1,26]建议:根片高度设为骨面上1 mm。Mitsias等
[27]认为:根盾高于牙槽嵴顶0.5~1 mm,能支撑并封闭唇侧软组织。研究
[12,18]表明:根盾高度与牙槽嵴顶平齐,可减少排斥反应、暴露风险。Tan等
[23]认为:根盾高度对牙槽骨吸收影响不大,0.5~1.5 mm厚度才是关键。
1.3.5 跳跃间隙
学术界对根盾与种植体间隙尚无统一观点,主要分歧在于间隙大小、植骨材料、临床观察重点。Huang等
[28]指出:间隙填充骨替代材料,避免接触致根盾移位、缺血性坏死。Pozzi等
[20]提出:1.5~2 mm间隙针对性填充;>2 mm时,需填骨增量材料及可吸收异种胶原基质。郑锦川等
[29]认为:在跳跃间隙内植骨可避免根片损伤移位。
1.4 根盾技术的并发症
根盾技术易出现感染、排斥反应、根盾吸收和暴露等并发症
[30-32]。数字化技术的引入,可有效降低并发症,提升手术安全性:数字化导板能术前精准规划根盾位置、角度及高度,术中可控植入,从源头减少暴露风险;动态导航可实时监控种植体与根盾位置,精准控制根盾植入深度与轴向,减少骨开窗、骨开裂及位置偏差等并发症。在临床操作中,若导板就位不良,可清理软组织干扰、核对术前设计与口内解剖标志、调整术区骨面或更换分段式导板等应急处理;动态导航出现偏差时,应暂停操作,重新配准校准,必要时转为直视操作,保障手术精度与安全性。
2 数字化根盾技术
自由手预备根盾面临诸多挑战
[15,18]:操作复杂,根盾片易移位、松动、脱落;技术敏感性高,难控制牙根磨除量,术者须反复检查分根深度和角度;受术野及牙根解剖影响,易磨除过多,引发骨开窗、损伤邻牙等并发症;若车针过于锋利,易损伤唇侧骨板及牙龈,使根盾技术成为一项较难技术。导板辅助根盾技术
[21,32],精准规划制备路径,降低术者经验依赖,操作标准化,新手也能快速上手,简便易行。动态导航灵活多变,无需大开口度,术中实时调整操作路径,适配不同复杂病例
[20,33]。相较于传统自由手操作,各类数字化技术为根盾制备带来新突破,但也各有利弊
[34]。
2.1 导板辅助根盾技术
1987年,导板为数字化口腔种植打下基础,如今依托成熟的CBCT,计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)及3D打印设备,导板持续改良。数字化技术能采集患者口腔组织信息,模拟修复效果,确定三维位置,3D打印制作导板
[35-37]。导板辅助根盾技术,可精准规划路径,降低对术者经验依赖,流程标准化易于掌握。但导板占据一定空间,张口度小时导板难以就位;且术中若与预期不符时,无法实时调整修改。导板还会阻碍冷却水流动,增加组织灼伤风险,不利于术后愈合。
2.1.1 垂直向导板引导根盾预备
导板可用于切割根盾。de Mello Vasconcellos等
[5]的体外研究针对11牙设计2种垂直向导板:A组导板(如
图1A,参考de Mello Vasconcellos等
[5]研究绘制的A组导板示意图)套筒位于颊侧,B组导板(如
图1B,参考de Mello Vasconcellos等
[5]研究绘制的B组导板示意图)在套筒基础上于颊侧增设定向狭缝。操作如下:30个模型均分至徒手操作、A组导板、B组导板。用锥形末端钻石钻头切割11牙冠,保留约2 mm龈上牙根;再用超声波切割刀,借助导板进行切割。得出结论为导板选择需结合牙医技能与切割精度:A组导板更易操作、切割便捷,但存在倾斜风险,适合经验丰富的外科医生;B组导板切割更精准,更适合初学者。2种导板均优于徒手操作,可简化手术并标准化保留根盾尺寸。
2.1.2 导板联合外科钻头预备根盾
Trejo等
[22]采用导板辅助制备根盾,通过逐级外科钻头扩孔形成根盾。根盾导板及骨质制备示意图见
图2。其中,
图2A为参考Trejo等
[22]研究绘制的导板示意图,导板套筒:覆盖在术区淡黄色树脂导向结构,为钻头提供精确通道。钻头位置:中央带螺旋刃和深度标记的金属杆,从套筒中向下延伸,是钻孔工作端。限制挡板:钻头手柄上金属圆盘,用于限制钻孔深度。
图2B、C为参考Trejo等
[22]研究绘制的骨质减少示意图。具体步骤:1)低速钻穿牙齿,折断牙冠;2)根盾截骨时,逐渐减少颊部骨质,形成较厚的牙本质颊侧根盾层;3)拔除腭根前,对牙齿进行近中、远中垂直切开;4)使用专为根盾制备设计的外科钻头,通过近远中、上下及前后方向扫动,预备出1.5 mm宽、7~8 mm长根盾,拔除根尖并确认根盾稳定。该病例中,导板缩短根盾制作时间,精准确定即刻种植位置,简化操作流程。该导板对短根牙齿效果理想,能辅助拔除牙齿腭侧部分并从根尖钻孔。然而针对长根牙齿,在去除根尖及侧方牙本质、保留根盾存在一定难度,需直视截骨以明确根尖与侧方牙本质。
2.1.3 导板引导改良根盾预备
Zhu等
[38]提出改良根盾技术,核心是借助导板引导环钻(如
图3,参考Zhu等
[38]研究绘制的导板示意图。导板套筒:最上方贴合牙面的透明导向结构。环钻钻头:套筒中央的金属柱状部件,带刻度)钻至预定深度截骨。先用硬质合金裂纹钻,制备近远中沟,再将环钻嵌入沟槽,按导板指定方向钻孔。截骨深度依牙根长度预设,无创切除腭段后,保留牙根颊侧,预备好根盾。传统根盾技术存在精度欠佳、手术耗时、可预测性低等问题。改良技术通过引导环钻钻至预设深度,提升可预测性并缩短治疗时间,实现精准钻孔,减少牙根活动性,保证牙根切开处与种植体的间距均匀,促进种植体表面均匀骨整合,使种植体在腭部牙槽窝内获得良好的稳定性。然而该技术的长期临床成效,仍需开展持续性追踪观察。
2.1.4 导板引导无瓣式根盾技术
Holbrook
[39]针对使用固定桥修复失败(11牙冠缺失、12—21牙为固定桥)的病例,采用导板引导无瓣式根盾技术治疗(如
图4,参考Holbrook
[39]研究绘制的导板示意图。导板套筒:图中导板上的白色圆柱形导向部件,带中心孔,用于引导种植钻头精准进入术区)。关键操作:切开固定桥并保留12、21牙冠,用导板辅助根盾技术,保留11牙根面颊侧部分,刮除其他牙根碎片与牙胶,即刻在舌侧放置种植体。相比计算机引导手术,使用此导板可减少患者辐射暴露、降低成本且准确性相当;相比翻瓣植入手术,无瓣式手术能减轻患者疼痛,优化种植体位置,提升美观修复效果。
2.1.5 金属导板引导根盾预备
Song等
[40]对形态不规则且根尖弯曲的11牙,设计了牙支持式钴铬合金导板(如
图5,参考Song等
[40]研究绘制的导板示意图,钴铬导板就位):在11牙舌侧设限制挡板,硬质合金钻安装深度锁定环,挡板上边缘曲线可限制硬合金钻冠根方向移动。导板用钴铬合金制成,术中钻头按设计分离牙根至计划深度(锁定环到挡板上缘),再沿近远中方向移动钻头,将牙根分离为唇、腭侧,形成1.5 mm厚度根盾。该导板通过限制钻头在唇腭和冠根方向的移动,有助于保持牙龈边缘水平和轮廓。术后3年CBCT复查,11牙唇侧骨板厚度维持在2.8 mm,种植体周围软组织质量良好,11牙牙龈边缘水平和轮廓与21牙相同。改良钴铬合金导板无需根尖周X线片即可保障根盾的形态。该导板虽薄、窄,但需具备足够强度,而光聚合树脂导板无法承受高速硬质合金钻的切削与移动力,这是金属导板的独特优势。
Chen等
[31]针对11牙折裂,治疗时先确定种植体位置,再据此确定根盾的轮廓与厚度,设计出钛根盾导板的近中端、舌侧位置,以及根盾预备所需的碳化钨器械尺寸,以制备根盾(如
图6,参考Chen等
[31]研究绘制的导板示意图。导板套筒:导板中央通道,引导钻头方向。碳化钨钻头:经套筒深入种植位点,为骨预备工作端,杆部蓝环为深度标记。限制挡板:导板边缘翼板,贴合邻牙与牙龈,控制钻孔深度)。光聚合树脂难以承受碳化钨旋转器械的切削力,磨损会导致导板变形,影响手术精准执行。而使用钛导板,术中可正确引导碳化钨旋转器械的方向和延伸范围,从而提高手术效率与安全性。然而金属导板制造成本较高,增加临床使用的经济投入,导致其尚未广泛推广。
2.1.6 新型双根盾导板
以往研究中
[31-32,40],导板虽能控制根盾厚度与宽度,却无法将其缩小至根盾预期计划高度。Zhang等
[21]基于体外研究,提出了新型导板,以引导根盾精确降低到牙槽骨水平。在这项研究中,设计了2个导板。第一个导板(如
图7A,参考Zhang等
[21]研究绘制的导板示意图)预备根盾弧面的厚度和宽度;第二个导板(如
图7B,参考Zhang等
[21]研究绘制的导板示意图)设计了一条凹槽导轨,用于引导硬质合金圆形旋转钻。通过第二个导板,旋转钻的深度可以控制,根盾可以精确地降低到牙槽骨水平。但双根盾导板制作需医生结合患者病情与口腔解剖制定方案,再与技师沟通尺寸、精度等,制作繁琐且成本高。
2.1.7 双导板(根盾导板+种植导板)
有学者设计双导板辅助根盾与种植技术。Xie等
[41]针对21牙牙折病例,首先根据修复体预期位置,确定种植体放置方向和深度,设计出种植体导板,然后根据种植体和修复体的位置,设计出根盾形状,在唇侧放1.0 mm钻针设计出根盾导板(如
图8,参考Xie等
[41]研究绘制的导板示意图。导板套筒:黄色树脂导板中央的圆柱形通道,为钻针提供精准导向。钻头:钻针经套筒深入种植位点,为骨预备的工作端。限制挡板:导板边缘翼状结构,贴合邻牙,控制钻孔深度),2个导板均设计为牙支持式,确保稳定性。术中在根盾导板的引导下制备牙根,之后使用种植体导板预备种植窝洞。在此病例中,使用双导板预备根盾和种植窝洞,降低根盾准备的难度,减少牙槽窝的损伤,保证种植体的准确性,缩短手术时间,获得了以修复为导向的种植体,具有良好的外形和美学效果。
Zhang等
[32]对修复失败的11牙采用根盾技术联合即刻种植修复。治疗中设计了2块独立导板,分别用于根盾精准预备和种植体定位植入。第一个为牙支持式导板,专门指导残根预备操作(如
图9,参考Zhang等
[32]研究绘制的导板示意图。导板套筒:白色树脂导板中央的锥形通道,为钻针提供精准导向。钻头:钻针经套筒深入种植位点,为骨预备的工作端。限制挡板:导板边缘翼状结构,贴合邻牙,控制钻孔深度与方向),为确保根盾厚度精确达到1.0 mm,选用锥形钻孔套装进行根盾预备。该导板能保证根盾预备厚度精准,从根管内部连续钻孔,有效去除根管充填材料,这是根盾技术成功实施的关键环节。第二个导板用于截骨、钻孔和种植体放置。此研究提出双导板的协同应用,可显著降低因根盾预备不当、种植体植入位置偏差引发的并发症风险。但导板预备根盾时,需选用全新锋利的钻头,以较快转速操作,减少对牙根的作用力,保留健康牙周膜且在导板与牙根间预留间隙,避免热损伤。
Firlej等
[42]借助2个导板,构建2条独立操作轨迹。针对无法保留的11牙,先制作第一个导板(如
图10,参考Firlej等
[42]研究绘制的导板示意图。导板套筒:树脂导板上的黑色环形垂直通道,为钻针提供精准导向。限制挡板:集成于导板边缘,通过卡抱邻牙实现固位,间接控制钻孔深度)用于通过根管精准去除根尖,同时预留足够厚度和长度来预备根盾。第二个导板则用于确定种植体位点。使用钻石钻进行近远中向切开,分离颊侧牙根后,将剩余牙体组织与根尖一同取出。双导板的应用,既能精确定位根尖,保障根盾的厚度与长度达标,又能优化种植位点预备轨迹,让种植体植入不压迫根盾。
2.2 动态导航辅助根盾技术
动态导航1992年起源于神经外科,1995年由Fortin引入口腔种植外科。国内2008年推出种植导航系统,用于种植孔骨预备
[36,43-44]。2019年,有学者
[45]使用动态导航制备根盾;2022年,Pozzi等
[20]报道了根盾技术同动态导航结合的前瞻性研究。2023年,刘泉等
[33]将其用于11牙根折患者预备根盾。该技术灵活,无需大开口度,实时调整路径,适配复杂病例。但该技术要求术者同时关注术区与导航屏幕,操作难度较高,效果依赖医生的设备熟练程度,若操作不熟练影响手术质量。
有学者
[45]应用动态导航对24牙进行根盾预备。导航系统完成注册、校准和跟踪后,进行根盾预备:导航引导钻头到计划位置后,沿着近远中方向切割根部,分离颊舌部,取出舌骨碎片,用钻石钻将颊根断端缩小到颊骨冠部水平,修饰颊侧根盾成C形,完成根盾预备。本病例中,动态导航实时可视化切割器械与解剖位置,提高了手术精准度。刘泉等
[33]对11牙根折在动态导航指引下,用慢速涡轮机去除11牙根管充填材料,确定种植入点及轴向,用小球钻、先锋钻及高速涡轮机,沿近远中向将11牙分为唇腭侧2个根片,保留唇侧根片于骨面上0.5~1.0 mm,厚度0.5~1.0 mm,长度6 mm,横截面呈月牙形。本病例中,术前可精细调整种植体与唇侧根片位置,降低因钻针撞击根片致其松动风险。术中实时反馈降低术者人为误差,精准复刻术前设计。一项前瞻性研究
[20]表明:动态导航简化了种植体和桥接部位的根盾预备。术中先拔除牙冠,切断并劈开牙根,腭部切除,颊侧根盾缩小到颊部冠的水平,修正轮廓后,用导航引导麻花钻一直钻到根尖部分,得到厚0.5~1 mm、长6~8 mm的根盾,动态导航引导桥体根盾技术采用相同术式。此前瞻性研究得出以下结论:动态导航简化操作,降低根盾技术的敏感性,克服自由手操作困难,缩短时间,减少并发症,实现预设根盾到种植体距离,便于即刻种植。
3 导板辅助根盾技术和动态导航辅助根盾技术的对比
导板辅助根盾技术和动态导航辅助根盾技术的对比详见
表1。
4 小结
导板、动态导航在提升根盾技术效果、优化手术精准性及减少并发症等方面发挥了重要作用
[46],将成为口腔医学种植领域的主流发展方向。
5 展望
根盾制备技术敏感性高,自由手操作易引发牙根过度磨除、根盾脱落等并发症,增加手术风险与时长,而数字化技术与根盾术结合是破局关键。导板、动态导航与根盾技术协同,可精准规划路径,降低人为误差,显著提升手术精准度,减少颊侧骨吸收,优化种植美学效果。当前,全程数字化技术(导板
[21,41]、动态导航及种植机器人
[47-48])与根盾技术及种植手术的融合仍较为小众,未来应推进技术研发、临床验证及推广,作为口腔种植精准化、微创化的重要方向。种植机器人操作稳定、视野清晰,能按预设精准操作,减少人为误差,提升手术稳定性与可重复性。目前,尚无其辅助根盾技术的研究,现有种植机器人机械臂多为“直上直下”的垂直运动模式,轨迹局限于预设线性路径,难以满足根盾制备的多维度弧形需求,是当前技术融合的核心瓶颈。未来可以种植机器人辅助根盾技术为重点的研究方向,针对技术瓶颈明确具体突破路径:针对根盾多维度预备需求,优化种植机器人机械臂轨迹算法,突破线性运动局限,实现颊舌向、近远中向灵活精准操作;开发根盾制备与种植体植入一体化机器人程序,进一步提升手术精准度与效率,同时推进临床试点验证,完善技术体系,推动临床普及。
湖南省科技厅高校联合基金项目(2025JJ90065)