Giới thiệu

Công nghệ số trong chỉnh nha ngày càng trở nên quan trọng hơn, thay đổi các quy tắc của quy trình làm việc thông thường.1–5 Mọi quy trình trong quản lý bệnh nhân đều dần được chuyển đổi sang môi trường ảo, từ chẩn đoán và hình dung trước kết quả điều trị cho đến tùy chỉnh thiết kế thiết bị và cá nhân hóa liệu pháp.4–7 

Có một số lợi ích khi áp dụng quy trình làm việc kỹ thuật số. Đầu tiên, việc sử dụng máy quét trong miệng cho phép tạo ra các mô hình kỹ thuật số của cung răng, do đó giảm nhu cầu chế tạo các mô hình vật lý.8 Hơn nữa, việc sử dụng công nghệ chụp cắt lớp vi tính chùm tia hình nón (CBCT) cho phép chẩn đoán chi tiết hơn so với chẩn đoán thông thường được thực hiện bằng chụp X-quang 2D và phân tích sọ nghiêng. Các mô hình kỹ thuật số trong miệng, hình ảnh CBCT và quét khuôn mặt 3D cho phép phân tích răng, cấu trúc xương và mô mềm trên khuôn mặt trong không gian ba chiều, tăng độ chi tiết và độ chính xác của thiết lập chỉnh nha.7,9 Ngoài ra, công nghệ sản xuất kỹ thuật số liên quan đến in 3D và nung chảy kim loại bằng laser cho phép thiết kế và cá nhân hóa hoàn toàn không bị hạn chế các thiết bị và dụng cụ chỉnh nha,6,8,10 vốn theo truyền thống là công việc trong phòng thí nghiệm được làm riêng. Phạm vi vật liệu lớn và liên tục phát triển cho máy in 3D cho phép mở rộng sự lựa chọn cho ứng dụng cần thiết, tránh xa các vật liệu chỉnh nha thông thường như thép không gỉ, hợp kim titan hoặc nhựa acrylic. 

Cấy ghép nha khoa là một lĩnh vực mà quy trình làm việc kỹ thuật số đã được áp dụng rộng rãi.11,12 Trong phương pháp đặt implant “có hướng dẫn bằng máy tính”, việc lập kế hoạch ảo về vị trí của implant và hướng dẫn phẫu thuật tùy chỉnh được in 3D được sử dụng để giúp bác sĩ lâm sàng cải thiện độ  chính xác của vị trí implant trong xương hàm trong giai đoạn phẫu thuật.13,14 Trong chỉnh nha, việc đặt các mini-implant bằng phương pháp 3D dựa trên hình ảnh CBCT đã được mô tả trong những năm gần đây.15,16 Phương pháp này cho phép thu thập thông tin về giải phẫu của khu vực dự định đặt và chọn vị trí có số lượng và chất lượng xương thích hợp. Các hướng dẫn phẫu thuật 3D được sản xuất theo phương pháp bồi đắp và sau đó được sử dụng để đặt các mini-implant vào xương hàm trên, để áp dụng tiếp theo một số khí cụ chỉnh nha, bao gồm các khí cụ nong rộng vòm miệng nhanh được hỗ trợ bằng mini-implant (MARPE), sử dụng neo xương để mở rộng xương hàm trên theo chiều ngang. Ngoài ra, các thiết bị MARPE được sử dụng kết hợp với facemask để tăng cường sự kéo xương hàm trên ra trước, đặc biệt là ở những bệnh nhân trên 8–9 tuổi.17–20 

Bài báo hiện tại có mục đích mô tả một quy trình mới để định vị một loại khí cụ MARPE cụ thể, bộ mở rộng xương hàm trên (MSE),20–26 trong khoang miệng của bệnh nhân thông qua quy trình làm việc và lập kế hoạch kỹ thuật số. 

Phương pháp 

Người giám hộ hợp pháp của bệnh nhân đã đưa ra sự đồng ý bằng văn bản để tham gia nghiên cứu và công bố thông tin chi tiết về ca bệnh và hình ảnh. Không cần sự chấp thuận của tổ chức để công bố thông tin chi tiết về ca bệnh.

                                                                       Hình 1. Ảnh chụp ban đầu khuôn mặt và trong miệng của bệnh nhân.

Một phương pháp kỹ thuật số được mô tả bằng cách biểu thị phương pháp điều trị cho một bệnh nhân bị sai khớp cắn loại III (Hình 1 và 2). Bệnh nhân này 12 tuổi 9 tháng và phàn nàn chính của cô ấy là cằm nhô ra, tầng mặt giữa thụt vào, cắn ngược và khe thưa giữa các răng. Kiểm tra trong miệng phát hiện răng hàm và răng nanh loại III ở cả bên phải và bên trái, khe thưa 6mm ở cung răng trên, khe thưa 7mm ở cung răng dưới, cắn chìa và cắn phủ 1,5 mm, đường giữa xương hàm trên lệch 1 mm sang trái. Xương hàm trên có vẻ bị thiếu theo chiều ngang, với cắn chéo ở bên phải ở vị trí răng hàm thứ nhất, răng tiền hàm thứ hai, răng nanh và răng cửa bên. Phân tích phim sọ mặt nghiêng (Bảng 1) cho thấy tình trạng sai khớp cắn xương hạng III nghiêm trọng do xương hàm trên lùi (chỉ số Wits là – 6,5 mm), với kiểu mặt trung bình, răng cửa trên ngả môi và răng cửa dưới ngả lưỡi.

            Hình 2. Hồ sơ ban đầu của bệnh nhân. (A) Phim sọ mặt nghiêng. (B) Tracing phim sọ mặt nghiêng. (C) Phim X-quang toàn cảnh.

 Bảng 1. Phân tích phim sọ mặt nghiêng

Chụp cắt lớp vi tính chùm tia hình nón (CBCT) xương hàm trên của bệnh nhân được thực hiện bằng máy quét HyperionX9 (MyRay, Imola, Ý) với trường nhìn hẹp (FOV) là 5 cm x 11 cm để hạn chế bệnh nhân tiếp xúc với bức xạ. Bệnh nhân được lấy dấu cung răng bằng vật liệu alginate và các mẫu thạch cao đã được đổ. Các mẫu sau đó được quét bằng thiết bị Optical Revenge Dental (Open Technologies, Brescia,  Ý). Tệp CBCT DICOM của hộp sọ đã được chuyển đổi thành một tập tin STL với phần mềm VG Studio Max (Volume Graphics GmbH, Heidelberg, Đức). Sau đó, Các tệp CBCT và STL của cung răng đã được căn chỉnh lúc đầu bằng cách chồng chéo ba điểm mốc và sau đó khớp bằng phần mềm Geomagic Studio 12 (Hệ thống 3D, Morrisville, Carolina del Nord, Hoa Kỳ) như được hiển thị trong Hình 3. Mô hình kết hợp CBCT và cung răng đã được nhập vào phần mềm Rhinoceros (v. 6) (Robert McNeel & Associates, Seattle, Washington, Hoa Kỳ). 

                                             Hình 3. Tệp STL của CBCT và cung răng. (A) trước khi căn chỉnh. (B) Sau khi căn chỉnh.

Tại thời điểm này, các mặt phẳng tham chiếu được xác định trong cấu trúc xương của vùng giữa mặt bệnh nhân, để tạo ra x, y, hệ tọa độ z của xương hàm trên. Mặt phẳng đầu tiên là Mặt phẳng dọc giữa (MP), đi qua các điểm đường khớp giữa khẩu cái 5 (MS5), điểm đường khớp giữa khẩu cái 7 (MS7) và điểm phía sau xương lá mía (VP) (Hình 4A và B). Các điểm tham chiếu được xác định như sau: MS5 là điểm được đặt ở phía miệng của đường khớp giữa khẩu cái ngang mức răng tiền hàm thứ hai; MS7 là điểm được đặt ở phía miệng của đường khớp giữa khẩu cái ngang mức răng hàm thứ hai; VP là điểm sau cùng của xương lá mía. 

Mặt phẳng ngang khẩu cái (HPP) được xác định là mặt phẳng vuông góc với Mặt phẳng dọc giữa (MP) và đi qua MS5 và MS7 (Hình 4C). Sau đó, đường xương gò má (BZL) nối điểm phía bên nhất của mỏm gò má của xương hàm trên bên phải và bên trái (tương ứng là ZR và ZL) được vẽ và  đường này được chiếu vuông góc với mặt phẳng ngang vòm miệng (HPP). Trên mặt phẳng này, giao điểm giữa hình chiếu của BZL và đường khớp giữa khẩu cái (đường MS5-MS7) được gọi là điểm Trung tâm xương hàm trên (CM) (Hình 4D).

 Mặt phẳng đứng ngang, được gọi là Mặt phẳng đứng ngang hàm trên (CMP), vuông góc với Mặt phẳng dọc giữa (MP) và Mặt phẳng ngang khẩu cái (HPP) và đi qua điểm CM biểu diễn mặt phẳng thứ ba của hệ tọa độ x, y, z hàm trên (Hình 4E) và điểm CM biểu diễn gốc của hệ thống (Hình 4E). 

 Hình 4. Xác định các mặt phẳng tham chiếu và trục trên xương hàm trên. (A) Các mốc xương được sử dụng: điểm ở mặt miệng của đường khớp giữa khẩu cái ngang mức răng tiền hàm thứ hai (MS5) và răng hàm thứ hai (MS7), điểm sau nhất của xương lá mía (VP), điểm ngoài nhất của mỏm xương gò má của xương hàm trên bên phải (ZR) và bên trái (LZ). (B) Mặt phẳng dọc giữa (MP), màu xanh lam, đi qua MS5, MS7 và VP. (C) Mặt phẳng ngang khẩu cái (HPP), màu xanh lam nhạt, vuông góc với MP và đi qua MS5 và MS7. (D) Điểm trung tâm xương hàm trên (CM), được xác định bởi giao điểm của hình chiếu của đường hai gò má (ZR’-ZL’) với HPP và phần sau của khớp giữa khẩu cái (đường MS5-MS7). (E) Điểm CM là gốc của hệ tọa độ x, y, z của xương hàm trên.

Mô hình ảo của thiết bị MSE được thiết kế bằng phần mềm Rhinoceros (Hình 5A). Mô hình MSE là một tệp đơn bao gồm cả thân của bộ mở rộng và bốn mini-implant, được biểu thị bằng bốn hình trụ dài 13mm có khía, tức là có thể mỏng hơn, ở mức 11 mm. Rãnh cho phép hình dung đơn giản chiều dài mini-implant(11 mm so với 13 mm) trong quá trình cài đặt MSE trong CBCT.

Hệ tọa độ x’, y,’ z’ cũng được tạo cho mô hình ảo MSE (Hình 5A) và gốc của hệ thống được đặt tại điểm Trung tâm của khí cụ MSE (CA), được xác định bởi điểm giữa của tâm 4 khe đặt mini-implant trên bề mặt niêm mạc của thân khí cụ. 

Sau đó, mô hình MSE được định vị ở xương hàm trên tại vị trí mặc định ban đầu sao cho điểm CA trùng với điểm CM và hệ tọa độ x’, y,’ z’ của thiết bị MSE được căn chỉnh với hệ tọa độ xương hàm trên (Hình 5B). 

 Hình 5. Thiết lập MSE ở xương hàm trên ở vị trí mặc định ban đầu. (A) Mô hình ảo của khí cụ MSE với 4 mini-implant; tâm của khí cụ (CA), chấm màu xanh nhạt, được tính là điểm giữa của tâm 4 khe mini-implant (chấm màu vàng) và được đặt làm gốc của hệ tọa độ MSE. (B) MSE nằm ở vị trí mặc định ban đầu ở xương hàm trên, trong đó điểm CA trùng với tâm điểm của điểm xương hàm trên (CM), và hệ tọa độ x’, y,’ z’ của MSE được căn chỉnh với hệ x, y, z của xương hàm trên.

Một giao diện người dùng đã được phát triển (Hình 6A), trong đó vị trí và độ nghiêng của thiết bị MSE có thể được thay đổi từ cài đặt mặc định ban đầu của nó. Vị trí MSE có thể được sửa đổi bằng cách di chuyển CA dọc theo các trục x, y, z của xương hàm trên (Hình 4E), trong khi độ nghiêng MSE có thể được sửa đổi bằng cách thay đổi Yaw, Pitch và Roll của khí cụ (Hình 6B). Thuật ngữ được sử dụng cho ứng dụng độ nghiêng được bắt nguồn từ hộp sọ thông thường  các thuật ngữ định hướng:27  được định nghĩa là sự quay quanh trục thẳng đứng, Pitch là phép quay quanh trục ngang và Roll là phép quay quanh trục trước-sau.  

 Hình 6. (A) Giao diện người dùng được phát triển bằng phần mềm Rhinoceros, trong đó có thể thay đổi độ nghiêng (Yaw, Pitch và Roll) và vị trí (dx, dy, dz) của thiết bị MSE  để tối ưu hóa độ dày xương (BT) ở mức độ của 4 mini-implant được xác định bằng số 1–4, khoảng cách của thiết bị từ niêm mạc vòm miệng (DM), chiều dài cần thiết của mini-implant đủ để cắm qua hai vỏ xương (ML) và sự can thiệp của thanh hướng dẫn (GBI). (B) Yaw, Pitch, Roll và trục tham chiếu cho MSE.

Vị trí và độ nghiêng của thiết bị MSE đã được thay đổi so với cài đặt mặc định ban đầu, có tính đến các thông số sau: độ dày xương ở mức của bốn mini-implant (BT), khoảng cách giữa khí cụ và niêm mạc vòm miệng (DM), chiều dài mini-implant tối thiểu để bám dính hai vỏ xương (ML) và sự tiếp xúc của thanh hướng dẫn (GBI) với niêm mạc vòm miệng, như thể hiện trong Hình 7 và Bảng 2. Khi thiết bị MSE được di chuyển hoặc nghiêng, giao diện người dùng sẽ cung cấp các phép đo các thông số cần đánh giá theo thời gian thực.  

 Hình 7. Các thông số được phân tích trong quá trình lập kế hoạch kỹ thuật số về vị trí và độ nghiêng của MSE: chiều dài mini-implant tối thiểu cần thiết để có được điểm neo hai vỏ(ML),  khoảng cách từ thiết bị đến niêm mạc vòm miệng (DM), độ dày xương ở mức độ của các vị trí đặt mini-implant (BT), sự can thiệp của thanh hướng dẫn (GBI) với niêm mạc vòm miệng. (A) mặt cắt đứng. (B) mặt cắt ngang.

Bảng 2. Các thông số được sử dụng cho Kế hoạch số về Vị trí và Độ nghiêng MSE và Ý nghĩa lâm sàng của chúng 

Vị trí và độ nghiêng cuối cùng của MSE đã được xác định cho bệnh nhân (Hình 8A). Các giá trị cuối cùng của các thông số được hiển thị trong Hình 6A. Sau đó, một hướng dẫn định vị 3D được thiết kế trên mô hình ảo của cung răng với vị trí MSE cuối cùng (Hình 8B), hướng dẫn ảo được in 3D bằng nhựa Grey (Formlabs, Somerville, Hoa Kỳ), thiết bị MSE được lắp vào vị trí nhựa  hướng dẫn và cố định bằng dây thép (Hình 8C), và cuối cùng, hướng dẫn và thiết bị được đặt trên mô hình thạch cao để uốn cong và hàn các cánh tay thiết bị vào khâu răng hàm (Hình 8D).  

 Hình 8. Công việc trong labo cho MSE. (A) Mô hình ảo với vị trí cuối cùng của MSE sau khi lập kế hoạch kỹ thuật số. (B) Thiết kế kỹ thuật số của hướng dẫn định vị. (C) Cố định thiết bị MSE trong hướng dẫn định vị bằng dây thép. (D) Định vị thiết bị MSE trên mô hình thạch cao nha khoa bằng hướng dẫn nhựa để uốn và hàn các cánh tay MSE.

Thiết bị hoàn thiện (Hình 9A) được gắn cố định vào khoang miệng của bệnh nhân, sau đó, 4 mini-implant dài 11mm được đưa vào qua các khe của thiết bị vào xương khẩu cái (Hình 9B). Bản thân thiết bị đóng vai trò như một hướng dẫn phẫu thuật; do đó, các mini-implant được đặt vào vòm miệng ở đúng vị trí đã chọn trên CBCT trong quá trình lập kế hoạch ảo.  

Hình 9. (A) Thiết bị MSE hoàn thiện trên mô hình thạch cao nha khoa. (B) Thiết bị MSE sau khi đặt vào khoang miệng của bệnh nhân. (C) Hình ảnh trong miệng sau khi nong rộng xương hàm trên.

Kích hoạt MSE bao gồm 2 vòng vào buổi sáng và 2 vòng vào buổi tối (mở rộng 0,13 mm mỗi vòng) cho đến khi xuất hiện khe hở giữa các răng cửa và sau đó là 2 vòng vào buổi tối cho đến khi hoàn tất quá trình mở rộng (Hình 9C); tổng kích hoạt thiết bị là 4 mm. Kéo xương hàm trên ra trước bằng facemask được thực hiện ngay sau khi hoàn tất quá trình nong rộng xương hàm trên. Một lực 16 ounce được tác dụng ở cả hai bên, bằng 2 sợi dây thun có đường kính 3/8′ gắn vào các móc trong miệng (Hình 10). Đeo facemask với thời gian là 14–16 giờ mỗi ngày. Điều trị bằng khí cụ chỉnh nha cố định sẽ bắt đầu ngay sau khi đeo  facemask. Điều trị chỉnh nha cố định sẽ có mục đích đóng các khe hở răng còn lại và nếu cần thiết có thể cung cấp khả năng duy trì cho việc điều chỉnh xương theo chiều dọc bằng dây thun liên hàm.

 Hình 10. Bệnh nhân đeo facemask. (A) Nhìn từ phía trước. (B) Nhìn từ bên.

Kết quả

CBCT với FOV 5×11 cm được chụp ngay sau khi hoàn tất quá trình nong rộng xương hàm trên chủ động, trước khi bắt đầu kéo xương hàm trên ra trước bằng facemask, và lát cắt dọc vòm miệng cho thấy sự mở rộng của đường khớp giữa khẩu cái, với khe hở 3,06 mm và 2,8 mm ở gai mũi trước và gai mũi sau (Hình 11). Sau liệu pháp facemask, kéo dài 7 tháng, mối quan hệ xương theo mặt phẳng đứng đã được cải thiện biểu thị bằng sự tăng ANB, A-Nasion perpendicular và các tham số đo đầu Wits (Bảng 1 và Hình 12). Về kích thước dọc của xương, mặt phẳng xương hàm dưới xoay 1,6° trong theo chiều kim đồng hồ được thể hiện bằng sự tăng của FMA và Góc MP^SN (Bảng 1). Về khớp cắn, bên cắn chéo đã được giải quyết, OVJ đã được điều chỉnh quá mức từ 1,5 mm đến 3,9 mm (Hình 13). Các khe hở còn lại sẽ được đóng lại thông qua phương pháp chỉnh nha tiếp theo bằng khí cụ cố định. 

 Hình 11. CBCT của bệnh nhân sau khi nong rộng, trước khi bắt đầu kéo xương hàm trên ra trước. (A) Mặt cắt ngang vòm miệng. (B) Rendering 3D xương hàm trên. 

 Hình 12. Hồ sơ cuối cùng của bệnh nhân. (A) Phim chụp đầu bên cuối cùng. (B) Tracing phim sọ mặt nghiêng cuối cùng. (C) Chồng hình trước điều trị (màu đen) và sau điều trị (màu đỏ) lên nền sọ trước tại Sella. 

Hình 13. Hình ảnh khuôn mặt và trong miệng sau khi điều trị bằng facemask.

 Thảo luận

Trong những năm gần đây, quy trình làm việc và lập kế hoạch kỹ thuật số trong chỉnh nha đã giúp việc định vị các mini-implant trở nên dễ dàng hơn và an toàn hơn.15,16 Tiêu chuẩn hướng dẫn là tối đa hóa lượng xương vỏ tại các vị trí mini-implant và tránh các cấu trúc giải phẫu quan trọng như bó dây thần kinh hoặc động mạch, chân răng, xoang hàm trên. Trong quy trình làm việc kỹ thuật số được mô tả trong tài liệu, các mini-implant hầu như được đặt trên CBCT của bệnh nhân, và sau đó là một hướng dẫn phẫu thuật cho việc đưa chúng vào khoang miệng của bệnh nhân được in 3D và sử dụng bởi bác sĩ chỉnh nha trong giai đoạn phẫu thuật. Sau đó, thiết bị nong rộng xương hàm trên được định vị và cố định bằng vít cố định trên đầu mini-implant.

Theo truyền thống, vị trí MSE được lập kế hoạch bằng cách sử dụng của các mô hình thạch cao nha khoa thông thường và phim đo đầu 2D. Cách tiếp cận này có một số vấn đề quan trọng, chẳng hạn như không có khả năng xác định vị trí của MSE liên quan đến cấu trúc xương giữa mặt và nguy cơ tiềm ẩn ảnh hưởng đến các vùng giải phẫu liên quan mini-implant, như vách ngăn mũi, điều đó nên tránh. Mặt khác, quy trình làm việc kỹ thuật số được áp dụng cho các thiết bị MARPE khác15,16 không thể được sử dụng cho MSE vì các mini-implant được đưa vào sau khi gắn xi măng MSE vào khoang miệng. Trong nghiên cứu hiện tại, một mô hình ảo của toàn bộ thiết bị MSE, bao gồm thân thiết bị có ốc nong và 4 mini-implant đã được thiết kế và vị trí của nó đã được lên kế hoạch trong CBCT của bệnh nhân. Việc sử dụng toàn bộ khí cụ cho phép chúng tôi để phân tích độ dày của xương vòm miệng ngang mức 4 mini-implant và đồng thời thiết lập (vị trí và độ nghiêng) của vectơ lực nong rộng của thiết bị tương đối đến các cấu trúc xương của xương hàm trên và giữa mặt. 

Trong quy trình được phát triển, trung tâm của thiết bị MSE (vectơ lực nong rộng được thiết lập theo mặc định trong cùng một vị trí với điểm CM, được xác định bởi phép chiếu của đường liên gò má (BZL) ở phần sau của đường khớp giữa khẩu cái. Trong tài liệu, người ta đã mô tả rằng đường khớp giữa khẩu cái 28,29 và trụ xương gò má23–26,30,31 là hai cấu trúc kháng cự chính cản trở chuyển động sang bên của xương hàm trên. Hơn nữa, Lee và cộng sự32 đã chỉ ra rằng tâm cản của nửa xương hàm trên nằm hơi cao hơn và bên ngoài chóp chân răng hàm thứ hai hàm trên, gần điểm ngoài nhất của mỏm gò má của xương hàm trên (ZR và ZL) được sử dụng trong quy trình của chúng tôi. Trong nghiên cứu hiện tại, việc lựa chọn các điểm ZR và ZL, thay vì vị trí được mô tả bởi Lee và cộng sự32, được quyết định bởi thực tế là chúng có thể được xác định rõ ràng hơn trên CBCT của bệnh nhân. Việc áp dụng vectơ lực nong rộng gần với tâm cản của xương hàm trên có mục đích tối đa hóa hiệu ứng chỉnh hình trên vùng giữa mặt trong quá trình nong rộng xương hàm trên.23–26 Nếu CA được di chuyển về phía trước so với điểm CM, khe mở đường khớp giữa khẩu cái sẽ ít song song hơn và có hình chữ V hơn, vì vectơ lực sẽ tác động ở phần phía trước hơn của xương hàm trên, cách xa tâm cản của nó.32

 Mặc dù vị trí MSE so với đường liên gò má và điểm CM là mục tiêu chính của kế hoạch kỹ thuật số do các lý do cơ sinh học, các thông số khác đã được xem xét. Độ dày xương ngang mức độ 4 micro-implant (BT) là một yếu tố quan trọng để tăng độ ổn định chính của chúng (Hình 7A). Đối với thông số này, MSE đã được di chuyển từ vị trí mặc định ban đầu, với mục đích tối đa hóa độ dày xương tại các vị trí đặt micro-implant. 

Tham số “khoảng cách từ thiết bị đến niêm mạc vòm miệng” (DM) (Hình 7A) xác định khoảng cách của khía cạnh thiết bị niêm mạc của 4 tâm khe cắm mini-implant từ niêm mạc vòm miệng. Khoảng cách này lý tưởng nhất là bằng không, để giảm thiểu hiệu ứng đòn bẩy tạo ra trên các mini-implant trong quá trình kích hoạt thiết bị. Dù sao, do bề mặt vòm miệng không bằng phẳng nên một số tâm khe cắm thiết bị có thể nằm ở các khoảng cách khác nhau và do đó, độ lệch 0–2 mm được coi là chấp nhận được đối với thông số này.

Tham số “chiều dài mini-implant” (ML) (Hình 7A) biểu thị chiều dài mini-implant tối thiểu để xuyên qua các lớp xương vỏ của cả khẩu cái và sàn mũi để đạt được neo xương hai vỏ. Các phép đo của tham số này được sử dụng để chọn chiều dài cho 4 mini-implant. Neo chặn hai vỏ xương là cần thiết để MSE hoạt động chính xác, vì nó làm tăng độ ổn định của mini-implant.20 26 Việc mất độ ổn định neo chặn xương và độ cong của mini-implant là hậu quả tiêu cực của neo chặn một vỏ xương,22 làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến kết quả điều trị ở người lớn và có khả năng ở cả bệnh nhân đang tăng trưởng. 

Về độ nghiêng của MSE, thiết bị được thiết lập theo mặc định ở vị trí ban đầu sao cho hệ tọa độ MSE trùng với hệ  tọa độ của xương hàm trên. Việc này tạo ra sự song song giữa 4 mini-implant, mặt phẳng giữa dọc giữa (MP) và vách ngăn mũi (Hình 14A). Khi độ nghiêng của thiết bị MSE được sửa đổi để cải thiện giá trị của các biến khác, tham số Roll được thay đổi một lượng tối thiểu để tránh mini-implant gần với vách ngăn mũi. Một tham số độ nghiêng quan trọng khác là “Yaw”, biểu thị sự quay của thiết bị MSE trong mặt phẳng ngang quanh trục thẳng đứng (Hình 6B). Những thay đổi trong Yaw phản ánh sự thay đổi theo hướng của vectơ nong rộng của MSE so với đường khớp giữa khẩu cái (đường MS5-MS7) (Hình 14B) và có thể tạo ra lực phân bổ không đều trên hai nửa xương hàm trên và sự mở rộng không đối xứng.24 Do đó, đối với Yaw, sự thay đổi so với thiết lập ban đầu của nó đã được giảm thiểu.  

 Hình 14. Vị trí mặc định ban đầu của MSE. (A) Sự song song giữa các mini-implant và mặt phẳng dọc giữa (MP) và vách ngăn mũi. (B) Vectơ lực mở rộng MSE (mũi tên màu vàng) được định vị vuông góc với đường khớp giữa khẩu cái.

Cuối cùng, sự can thiệp của thanh hướng dẫn (GBI) biểu thị lượng thâm nhập của đầu thanh hướng dẫn khí cụ vào niêm mạc vòm miệng và trong trường hợp lâm sàng được trình bày, đầu thanh được cắt tỉa theo lượng tương ứng được hiển thị trong Hình 6A, để tránh va chạm vào mô. Trong phương pháp đề xuất, hướng dẫn định vị bằng nhựa (Hình 8) chỉ được kỹ thuật viên labo nha khoa sử dụng để chế tạo thiết bị MSE chứ không phải bác sĩ chỉnh nha, vì các mini-implant được đặt sau khi gắn MSE vào khoang miệng và bản thân khí cụ đóng vai trò như một hướng dẫn phẫu thuật. CBCT chụp sau khi nong rộng xương hàm trên (Hình 11B) cho thấy các mini-implant ở hai bên đường khớp giữa khẩu cái, không liên quan đến vùng vách ngăn mũi. 

So với phương pháp tiếp cận truyền thống, phương pháp được trình bày để định vị MSE với kế hoạch kỹ thuật số dựa trên CBCT có lợi thế là tăng độ chính xác và an toàn của quy trình, có tính đến các yếu tố giải phẫu cũng như cơ sinh học. Hơn nữa, phương pháp này phục vụ cho việc lập kế hoạch nong rộng xương hàm trên được hỗ trợ bằng mini-implant với các thông số có thể đo lường khách quan và cũng có thể được sử dụng như một công cụ cho mục đích nghiên cứu trên các mẫu bệnh nhân người lớn lớn. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ cần thiết để xác định phạm vi chấp nhận được đối với các thông số đã chọn và mức độ mà chúng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của việc nong rộng xương hàm trên. 

Chúng tôi thừa nhận rằng một hạn chế của phương pháp này là việc sử dụng hình ảnh CBCT, khiến bệnh nhân tiếp xúc với các bức xạ bổ sung. Việc sử dụng CBCT thường xuyên không thể được chấp nhận ở những bệnh nhân trẻ, nhưng việc sử dụng nó có thể được chứng minh trên cơ sở từng trường hợp bệnh nhân.33 Việc tiếp xúc với bức xạ của bệnh nhân có thể được giảm đáng kể bằng cách lựa chọn FOV nhỏ nhất có thể (5 x 11 cm) trong CBCT. Điều này đặc biệt được khuyến nghị ở những đối tượng dưới 18 tuổi.34 FOV như vậy đủ lớn để lựa chọn các mốc xương cần thiết cho việc định vị ảo của MSE. Sự bất tiện này được bù đắp bằng tính an toàn bổ sung của phương pháp luận, cho phép tránh sự liên quan của các vùng giải phẫu cụ thể như vách ngăn mũi và tối đa hóa độ dày xương tại các vị trí đặt miniscrew, để neo xương ổn định hơn trong quá trình điều trị. 

Điểm mới của phương pháp được trình bày trong nghiên cứu này là quy trình làm việc và lập kế hoạch kỹ thuật số đã được phát triển dành riêng cho khí cụ MSE. Hơn nữa, lần đầu tiên một kế hoạch kỹ thuật số dựa trên phim sọ mặt nghiêng (CBDP) đã được áp dụng, trong đó các mốc trên phim sọ mặt nghiêng và các mặt phẳng tham chiếu được sử dụng để định hướng vectơ lực nong rộng liên quan đến các cấu trúc xương giữa mặt. Trong nghiên cứu, 3 phần mềm khác nhau đã được sử dụng, điều này tốn nhiều thời gian cho người vận hành. Đối với việc sử dụng trong thực hành lâm sàng chỉnh nha thường quy, nên hợp nhất các chức năng trong một phần mềm duy nhất để làm cho phương pháp luận hiệu quả hơn. Hơn nữa, tệp STL của CBCT bệnh nhân đã được sử dụng, vì nó cho phép quy trình làm việc đơn giản hơn với phần mềm Rhinoceros. Các nghiên cứu sâu hơn với các tệp CBCT DICOM cho phép hình dung tốt hơn về chất lượng xương (vỏ xương so với hủy xương) được khuyến nghị.

 Kết luận • Một phương pháp mới đã được phát triển để lập kế hoạch kỹ thuật số về vị trí và độ nghiêng của thiết bị MSE, bao gồm 4 mini-implant, liên quan đến CBCT vùng giữa mặt của bệnh nhân • Trong phương pháp này, các thông số liên quan đến vị trí mini-implant cũng như các yếu tố cơ sinh học đã được được sử dụng • Trong báo cáo trường hợp hiện tại, việc lập kế hoạch kỹ thuật số về định vị MSE có liên quan đến kết quả tích cực của việc mở đường khâu giữa vòm miệng và đưa xương hàm trên ra trước bằng MSE và mặt nạ, trong điều kiện an toàn Viết tắt MARPE, Nới rộng vòm miệng nhanh chóng bằng vít mini; MSE, dụng cụ nong xương hàm trên; CBCT, chụp cắt lớp vi tính chùm nón; FOV, trường nhìn; DICOM, hình ảnh kỹ thuật số và truyền thông trong y học; STL, ngôn ngữ lát cắt chuẩn; MP, mặt phẳng giữa dọc; MS5, đường khâu giữa vòm miệng 5; MS7, đường khâu giữa vòm miệng 7; VP, xương lá mía sau; HPP, mặt phẳng ngang vòm miệng; BZL, đường hai gò má; ZR, điểm ngoài cùng của mỏm xương gò má ở nửa hàm trên bên phải; ZL, vị trí ngoài cùng của mỏm xương gò má ở nửa hàm trên bên trái; CM, tâm xương hàm trên; MI, vi implant; CA, tâm của dụng cụ MSE; BT, độ dày xương; DM, khoảng cách từ dụng cụ đến niêm mạc; ML, chiều dài vi implant; GBI, giao thoa thanh dẫn hướng; CBDP, lập kế hoạch kỹ thuật số dựa trên hình ảnh đo sọ.