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虚拟面弓--种植治疗的数字化助手
虚拟面弓--种植治疗的数字化助手
虚拟面弓(Virtual Facebow)是一款用于平板电脑的开源软件,可以用来替代传统的面弓来辅助将上下颌模型在HE架上定位固定。
虚拟面弓的设计中采用了多种技术,来预防和减小误差,将模型在HE架上更精确的定位。对于牙科种植体的诊断与治疗计划的制定来说,虚拟面弓是一个有效的,高效的,且易于使用的得力助手。
简介:
在开始牙科治疗之前,我们先需要对患者进行确切的诊断和制定完善的治疗计划。对于种植治疗来说,尤为如此。
将诊断模型上HE架,就是为了上述这些步骤。上了HE架之后,我们可以评估患者的咬合关系,种植体植入的位置,以及应力方向等许多重要因素。我们还可以在HE架上判断种植体上部修复体的制作方式,例如是否使用角度基台(图1)。
图1:种植治疗方案计划
图2:实物面弓
为了将上下颌模型更准确的上HE架,我们一般使用面弓来辅助定位。它通过确定上颌骨相对于面部参考平面的位置来将模型转移到HE架上。没有使用面弓,或者没有正确的使用面弓,会导致诊断与治疗计划的制定中出现严重的错误。这些错误在随后种植修复体的设计和制作中会进一步的放大。
虚拟面弓是一种数字面弓技术,可以用来代替传统面弓,并能克服传统面弓的一些缺点。
背景:传统面弓
面弓用于将上颌模型转移到HE架。Whip Mix Quick Mount面弓(…见原文…)类似一个卡尺,卡尺的两个脚分别在患者的双侧外耳道定位,其中部有一结构在患者鼻梁辅助定位。
将HE叉上放置聚乙烯硅氧烷材料,来记录上颌牙的咬合位置。将HE叉放于口内咬合后,固定于面弓上,然后取出,转移并固定于HE架上的上颌体。
在日常临床中,面弓操作这一步骤在诊断和制定治疗计划时常常被省略了。因为其操作起来存在诸多不便。对于患者来说,面弓在外耳道的定位器,在鼻梁上的辅助定位装置,以及放于口内的HE叉,都很不舒服,可能还会有疼痛;而对于医生来说,这个操作过程中需要反复调整和主观判断定位,非常繁琐和累人(图3)。
图3:实物面弓的临床应用
面弓在下述操作中,如果使用不正确,就会导致错误的结果。
· 面弓放置
· 面弓各部分的连接
· 患者体位
· 位置关系的确认
· 上颌模型的定位
· 下颌模型的定位
· HE关系的确认
过程中的错误会直接影响上下牙弓间距离,咬合接触和应力方向的判断(图1,4)。这些判断的错误会直接影响到正确的诊断,治疗计划的制定,种植体类型的选择,基台的角度选择以及修复体的设计。
图4:模型在HE架上处于错误的位置
如果上HE架中的错误没有早期发现,最终可能获得仅仅只能凑合的治疗结果,或者非常糟糕的修复体(外形和功能),并且需要不断复诊调整,最后还是需要重新修复。
就像其他各种不良修复体一样,最终的后果就是导致时间和费用的浪费,患者的怨言,医生的压力,还有不必要的环境危害。
虚拟面弓
为了克服上述种种不良恶果,虚拟面弓软件(VF,Research Driven,Komoka Ontario)应运而生。其在临床工作中,可以用来替代传统的实物面弓(图5)。
软件采用了多重安全设计,使其在面弓定位与转移过程中,能够最大程度的减少误差,它还将患者照片,定位确认,解剖以及咬合关系特征记录都整合在了一起。VF软件是一款开源的平板电脑软件,因此您只用购买一台普通的平板电脑,再加上一点点购买软件的费用,就可以无限地使用虚拟面弓技术了。
软件中的数据可以轻松共享,能够在各种设备上通用,不需要特殊的终端软件,打开和读取都很方便,还能够通过邮件快捷传送。软件设计的初衷就是为了更加有效,更加高效,更加经济,更有教育意义。VF软件的运行环境要求有:安装有安卓系统的任何可以支持的平板电脑,带有后置摄像头,操作系统的最低版本为4.0.3。它目前可以在google的应用商店中下载。
虽然软件可以单独使用,用来代替传统面弓,但是我们还可以使用一些辅助器械来使得HE位关系的转移变得更加简单易行。患者定位器可以确认患者的体位,垂直的平板电脑底座可以固定电脑,HE架底座可以帮助固定上颌模型。
操作方法:病例报告
下面我们来详细说一下这个软件的使用步骤。先让患者保持恰当的体位,将平板的电脑放于底座,并放置于距离患者6-12英寸的范围内。启动软件(图6)。
图6:平板电脑——患者之间的相互位置
将软件中的颅面骨外形和参考点与患者的外貌相重叠,确认平板电脑位置正确,拍摄一张照片。如果需要,可以调整所拍摄照片的大小和位置,然后保存。通过分别调整软件中颅面骨参考图像和所拍摄照片二者的透明度,进一步确认中线,切嵴,HE平面和其他解剖参考点的位置正确(图7)。在患者口内检查咬合接触情况,并通过触摸屏输入平板(图9)。临床部分的操作就结束了。
图7:患者面部照片和颅面部参考图像重叠的截屏
图8:咬合接触
图9:软件中咬合记录结果的截屏
技工室
如果医生将上HE架的工作交给了技工室,那么有关咬合记录的工作就结束了,之后的步骤由技工室完成 。对于那些自己上HE架的医生,我们来进一步说明怎么进行下面的步骤。将平板电脑放置于底座,并放置于模型前方大约6-12英寸,启动软件。将上颌模型放置于HE架的上颌体上(图10)。调出之前拍摄的患者照片。
图10:模型照片
调整上颌模型的倾斜度,使之与图像上的各个标志点位置重合。确认中线,切嵴,HE平面与面部参考点的位置(图11)。
图11:患者面部照片和上颌模型照片重叠的截屏
将模型调整到正确位置后,拍摄一张照片。如果需要,可以对所拍摄照片调整大小和位置,然后保存。通过调整面部照片和上颌模型照片的透明度,可以再次确认上颌模型的位置是否正确,然后将上颌模型固定于HE架上的上颌体。打开有关咬合关系的记录(图9),并据此将下颌模型放置于正确的位置,然后在HE架上固定。
此时,VF软件中有了三张图像,一张是颅面部的参考图像,一张是患者的面部照片,还有一张是上颌模型的照片。通过调整任何一张图片的透明度,进一步确认三者之间位置的正确性(图12),从而保证最终上颌模型在HE架上处于正确的位置。技工室的操作部分到此也就全部完成了(图13)。在视频网站YouTube上有相关的操作视频,可以查看(图14)。
图12:颅面部参考图像,患者面部照片和上颌模型照片重叠的截屏
图13:VF软件指导下完成的模型上HE架
相关的文件可以保存为一系列的PDF格式或者JPG格式文件,且文件大小适中。术者可以将整套文件或者单个文件通过电子邮件发送给第三者。术后,使用者可以再次调出图像数据查看,但是不能再次修改。
讨论
此款VF软件采用了多种专利设计特性,可以确保平板电脑能够正确的记录,确认,并重现上颌骨相对于面部参考标志点的位置。因此,对于上颌模型上HE架的操作,VF软件提供了一种非常简便,高效的技术。
VF软件也可以记录上下颌之间的咬合关系,这对于将模型精确的上HE架很重要,所以对于复杂的种植病例(图15),VF软件也可以胜任将HE关系转移至HE架的工作。HE架上的模型位置精确,种植体植入的位置和角度才能准确(图16)。
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