امروزه با به کارگیری این فناوری ،مدل های حجمی و سه بعدی در دسترس پزشکان قرار گرفته و از این مدل ها در طراحی محل صحیح قرارگیری ایمپلنت استفاده میشود.
ساخت چنین راهنمای سه بعدی به خطاهای مشابه نمونه تجاری وابسته بوده با این تفاوت که امروزه متخصصین اهمیت زیادی به اینگونه خطاها نمی دهند.
طراحی و ساخت راهنمای جراحی ایمپلنت به کمک کامپیوتر CAD/CAMیکی از روش های معتبر درمان در زمینه جراحی مجازی می باشد، راهنمای ۳ بعدی جز ساده ای از فرآیند معمول در انجام کاشت ایمپلنت می باشد. حتی زمانی که این راهنما مورد استفاده جراح های بی تجربه نیز قرارگرفته نتایج نسبتا دقیقی را به دست آورده است.
خطاهای رخ داده در جراحی ایمپلنت کامپیوتری، ناشی از نقص های موجود در مراحل مختلف می باشد، عدم دقت در رادیوگرافی سی بی سی تی یا سی تی ،تبدیل DICOM به STL، فرآیندهای جایگذاری مختلف و هم چنین روش های طراحی و ساخت راهنما دلایل خطا می باشند. دیگر عوامل مانند روش ثابت نگه داشتن راهنمای جراحی در دهان به صورت بکارگیری راهنما توسط جراح و کیفیت و کمیت ساختار استخوان موضعی نیز بر روی میزان خطاها اثر گذارند.
تمامی پژوهش های فعلی در رابطه با قسمت های مکانیکی راهنمای جراحی کامپیوتری تاکنون دقت طراحی و ساخت آن ها را در حوزه ی دارویی و دندانپزشکی بررسی کرده اند.
شرکت ها معمولا علاوه بر نرم افزار و راهنما، کیت جراحی مخصوص و مناسب را به همراه راهنما تامین می کنند.
چاپگر سه بعدی کلینیک این امکان را برای متخصصین ایمپلنت فراهم می کند تا خیلی سریع راهنمای جراحی را طراحی و تولید کنند و توسط کیت جراحی ایمپلنت را در مکان مناسب قرار دهند.
ساخت چنین راهنمای سه بعدی بستگی به خطاهای مشابه نمونه تجاری دارد، با این تفاوت که امروزه متخصصین ایمپلنت به بزرگی این خطاها و اهمیت آن ها بی توجه هستند.
هدف از این پژوهش، محاسبه کردن بیشینه خطاهایی است که در قرارگیری ایمپلنت ها بسته به ابعاد تیغ برش دهنده و موقعیت برش رخ می دهد.
روش ها:
برای تخمین خطاهای موجود در موقعیت ایمپلنت، که به خاطر ویژگی های دریل رخ می دهد ۴ عامل ضروری است:
طول sleeve ، فاصله بین تیغ و sleeve، فاصله بین لبه ی sleeve، خطای عمودی در نوک دریل
نتایج:
دامنه بیشینه خطاها به خاطر تغییرات تیغ برش و تجهیزات می باشد.
بحث:
هدف از راهنمای جراحی کامپیوتری فراهم کردن ابزاری برای تبدیل دقیق و مطمئن درمان مجازی به جراحی واقعی است.
کیفیت تصویربرداری سی بی سی تی منجر به بیش تر شدن استفاده از این راهنما شده است چرا که دقیق تر از کاشت دندان به روش سنتی است.
علاوه بر این امکان جراحی بدون ایجاد برش عرضی را فراهم می کند و شانس کاشت صحیح ایمپلنت را بیشتر می کند.
اما قیمت بالای آن نیاز به علم نرم افزاری در ساخت راهنما ، تجهیزات مخصوص، و افزایش زمان بین طرح درمان مجازی و تحویل نمونه واقعی منجر به بی میل شدن متخصصین به این روش شده است.
در پژوهش فعلی تمرکز ما بر روی خطاهای به وجود آمده در حین ساخت یک راهنما است، به خصوص در مورد آن هایی که اجزا راهنما با تیغ برش و مکان ایمپلنت به هم وابستگی دارند.
جراحی ایمپلنت به کمک کامپیوتر نیز بدون عیب و نقص نیست، حتی زمانی که این راهنماها توسط متخصصین چاپ سه بعدی ساخته می شوند، گزارشات زیادی از خطاهای دخیل در هر مرحله از فرآیندهای تهیه راهنما وجود دارد، از قبیل فرآیند اسکن کردن، ساخت و جراحی.
تقریبا تعداد کمی از پژوهش ها به خطاهای به وجود آمده وابسته به قطعات مکانیکی راهنما اشاره کرده اند.همه ی آن ها به سیستم ها تجاری موجود متکی هستند و تلاش در بهبود این سیستم ها دارند.
پژوهش ما فارق از محدودیت های سیستم تجاری موجود می باشد، اما معادلات و جداول ما می توانند خطاهای تولید شده را با دانستن پارامترهای مشخص تخمین بزنند.
پژوهش ما بیشینه خطاهای مورد انتظار توسط اجزا مکانیکی را در فرآیند جراحی کامپیوتری محاسبه می کند، این محاسبات در صورتی انجام می گیرد که متخصص ایمپلنت در هنگام چاپ سه بعدی در کلینیک از ابعاد طراحی و تحمل بار اجزا آگاهی داشته باشد.
CASSETA و همکارانش خطای ۶۲ درصد را در مکان ایمپلنت تخمین زدند، چرا که اعتقاد داشتند از ترکیب دریل/ SLEEVE مناسبی استفاده نشده است.، اگر چه پیشنهاد می شود که برش نباید با اعمال نیرو به راهنما انجام شود، اما این موضوع در برخی موارد امکان پذیر نیست ، مثلا زمانی که باز شدن دهان محدود است یا به لبه ی مورب استخوان برخورد می کنیم . در این مواقع دریل به دیواره داخلی SLEEVE برخورد داشته و مکان نهایی ایمپلنت را تغییر می دهد.
سپس قطعات فلزی به همراه ابعادشان و تحمل بارشان تعیین کننده حداکثر میزان خطاهای مجاز هستند . مشخصا فقط زمانی که دریل به طور دقیق در مرکز sleeve خود می چرخد خطایی وجود ندارد.
ما معادلات جبری ارائه دادیم که به متخصصان ایمپلنت اجازه ی محاسبه ی خطا در شرایط دلخواهشان را می دهد. با استفاده از مدل های ساده، جراح می تواند با در نظر گرفتن خطاهای احتمالی در جراحی آن ها را در مدل قرار داده و ارزیابی از نتیجه نهایی داشته باشد.
ما به این نتیجه رسیدیم که طبق محاسبات ریاضی، یک ایمپلنت بلند با یک sleeve فلزی کوتاه که از لبه ی ایمپلنت فاصله دارد و همچنین وقتی فاصله ی بین دریل و sleeve زیاد است منجر به خطاهای زیادی در نوک ایمپلنت می شود. همچنین خطاهای بزرگتری در راس زاویه و انحراف بیش تری در محور ایمپلنت به وجود می آید.
این نکته قابل ذکر است که در بیشتر سیستم ها طول برش باید بیش تر از طول ایمپلنت باشد ، در مواردی که چاپ سه بعدی در کلینیک انجام می پذیرد این مورد حتما باید رعایت شود چرا که برش مجازی با طول کم منجر به فیکسچر نهایی کم عمقی می شود.
در نهایت سایش sleeve در اطراف دریل که معمولا هنگام چرخش دریل صورت می پذیرد به خصوص در ایمپلنت های بلند تر باید در نظر گرفته شود. Howritz و همکارانش ثابت کردند که استفاده چندین باره از sleeve در جراحی دقت سیستم را کاهش می دهد.
نتیجه گیری:
نتایج این پژوهش این بود که قسمتی از خطاهای قابل پیش بینی در راهنمای جراحی کامپیوتری را می توان محاسبه کرد. با استفاده از این داده ها و معادلات و جداول ، جراح ایمپلنت بزرگی خطاهای احتمالی را می تواند محاسبه کند. همچنین جراح می تواند با بهره بردن از ترکیب مناسب دریل / sleeve این خطاها را به حداقل برساند. متخصص ایمپلنت می تواند با تنظیم ابعاد sleeve فاصله بین تیغ برش و sleeve و طراحی مناسب آن ها به بهترین ترکیب برای هر شرایط و هر بیمار برسد و خطاهارا به حداقل برساند.