Mở rộng khẩu cái nhanh tựa trên xương – Cách tiếp cận kỹ thuật số

BJÖRN LUDWIG, DMD, MS, PhD 

ADITH VENUGOPAL, BDS, MS, PhD 

DIRK WIECHMANN, BDS, MS, PhD 

RAVINDRA NANDA, BDS, MDS, PhD

Số hóa đang thay đổi không chỉ xã hội của chúng ta nói chung mà còn cả nha khoa nói riêng. Trong chỉnh nha, mặc dù người ta có thể có ấn tượng rằng số hóa chỉ đề cập riêng đến máng chỉnh nha—vì chúng chiếm vị trí thống lĩnh trên phương tiện truyền thông—nhưng phạm vi chỉnh nha kỹ thuật số gần như không giới hạn. Thiết kế và sản xuất bằng máy tính (CAD/CAM) đang tạo điều kiện cho mức độ đổi mới cao trong chỉnh nha bằng cách tối ưu hóa các quy trình chẩn đoán và điều trị đã được chứng minh.

Trong ấn bản đầu tiên của Digital Ortho Lab, chúng tôi sẽ mô tả quy trình thiết kế ảo một bộ nong rộng khẩu cái nhanh tựa trên xương, thường được gọi là thiết bị nong rộng khẩu cái nhanh có minivis hỗ trợ (MARPE). Kỹ thuật này được minh họa bằng hồ sơ chẩn đoán được chọn của một bệnh nhân nam 15 tuổi bị cắn chéo một bên và có xu hướng Loại III.

Tại sao chọn MARPE?

Việc mở rộng khẩu cái nhanh thông thường gây ra các tác dụng phụ như răng bị nghiêng, giảm độ dày xương phía má và mất chiều cao mào xương dẫn đến tụt nướu.1-4 Các dụng cụ nong tựa trên xương có một số ưu điểm, trong đó có việc nong rộng xương có thể dự đoán được hơn và ít tác dụng phụ về răng hơn. MARPE, có vẻ đặc biệt phù hợp với những bệnh nhân trong giai đoạn tăng trưởng đột biến sau tuổi dậy thì,5 có liên quan đến tỷ lệ thành công cao.6

Trong nhiều năm, các thiết bị MARPE là các sản phẩm chế tạo sẵn. Thiết bị mở rộng thường được lắp vào trước, sau đó là hai đến bốn thiết bị neo tạm thờTADs)—giống như với bộ mở rộng xương hàm trên (MSE).7 Tuy nhiên, trong thế giới kỹ thuật số, thiết bị luôn được tùy chỉnh hoàn toàn cho từng bệnh nhân

                                                             (Hình 1).

Hình 1. Các thành phần cơ bản của bộ nong rộng vòm miệng nhanh được hỗ trợ bởi mini-implant (MARPE). A. Thiết bị neo tạm thời (TADs). B. Trụ. C. Vít nong rộng. D. Các thành phần kết nối. E. Neo chặn phía sau (chống nghiêng) từ khối răng hàm hoặc TADs.

Thiết kế khí cụ

Để lập kế hoạch và thiết kế một bộ mở rộng xương ảo, hồ sơ chẩn đoán kỹ thuật số cần được khớp (chồng lên) bằng phần mềm phù hợp (Hình 2). Hồ sơ được khuyến nghị là file quét trong miệng và ảnh tương ứng, cũng như chụp sọ nghiêng và, nếu cần, chụp cắt lớp vi tính chùm nón (CBCT).

                                                        (Hình2)

Hình 2. Quét trong miệng ban đầu của bệnh nhân nam 15 tuổi bị cắn chéo một bên và có xu hướng loại III được kết hợp với CBCT.Có nhiều sản phẩm phần mềm trên thị trường chỉnh nha phù hợp để thiết kế bất kỳ loại MARPE nào (Bảng 1); OnyxCeph3 đã được sử dụng cho bệnh nhân này. Bộ CAD thuần túy có thể hỗ trợ người vận hành nâng cao hơn bằng cách tạo điều kiện cho các chức năng riêng lẻ như phân tích phần tử hữu hạn.

                                                                 (Hình 3)

.

Trong bước đầu tiên của quá trình lập kế hoạch khí cụ, các “ ảo” được định vị kỹ thuật số (Hình 3). Các TADs ảo phải được bao quanh bởi xương đầy đủ trong khi tránh các cấu trúc giải phẫu quan trọng như răng và dây thần kinh và tôn trọng mô mềm. Định vị hai vỏ (bicortical) thường hữu ích.8 Chiều dài, đường kính và thiết kế của TAD phải được điều chỉnh theo giải phẫu của từng bệnh nhân9 vì, ví dụ, chiều cao xương theo chiều dọc thường bị giảm ở vòm miệng sau.10 Góc cắm có vẻ rất quan trọng. Vị trí đặt TAD  có thể được tối ưu hóa và điều chỉnh theo các độ dày xương khác nhau nếu hình thái xương của vòm miệng được đánh giá đúng cách (tốt nhất là bằng CBCT).11,12

Sau khi vị trí TAD ảo được xác định, một thiết bị hướng dẫcắm kỹ thuật số được thiết kế để in 3D, có thể thực hiện tại chỗ hoặc trong phòng thí nghiệm. Hướng dẫn này cho phép lắp đặt MARPE và mini-vít trong một lần điều trị,1,2,8,9 yêu cầu lập kế hoạch kỹ thuật số cẩn thận để chuyển vị trí giải phẫu.10,13 Khía cạnh này sẽ được đề cập chi tiết hơn trong các bài viết tương lai của Digital Ortho Lab.

MARPE sau đó được thiết kế kỹ thuật số dựa trên các vị trí mini-vis đã chọn. Nhiều thiết kế đã được phát triển trong hai thập kỷ qua: Wilmes và cộng sự đã giới thiệu khí cụ nong rộng Hybrid Hyrax vào năm 2007,15,16 và các loại khí cụ nong rộng hybrid tương tự đã được công bố bởi Garib và cộng sự vào năm 2008,17 Lee và cộng sự vào năm 2010,18 Winsauer và cộng sự vào năm 2013,19 và Moon và cộng sự vào năm 2015 (MSE).20 Điều thú vị là, do thiết kế 3D hoàn toàn cá nhân hóa theo từng bệnh nhân, các khí cụ MARPE ngày càng trở nên khó phân biệt hơn.

Cuối cùng, các tệp STL của MARPE được gửi đến dịch vụ in kim loại 3D sử dụng công nghệ nóng chảy laser có chọn lọc.1, Việc in kim loại cho phép tạo ra các thiết kế CAD/CAM tùy chỉnh vô hạn để sử dụng trong lâm sàng.

Bệnh nhân 15 tuổi được minh họa trong Hình 2 đã được điều trị bằng Hybrid Hyrax và thun hạng III, kết hợp với khí cụ Tandem được sản xuất bằng công nghệ CAD/CAM (Hình 4).21 Tuy nhiên, cần lưu ý rằng mặc dù labo kỹ thuật số tối ưu hóa các quy trình chẩn đoán và điều trị, công nghệ không thể thực hiện điều trị thay cho bác sĩ. Chỉ có bác sĩ chỉnh nha chuyên sâu mới có thể thực hiện điều đó, với sự hỗ trợ của các công cụ CAD/CAM và các nghiên cứu khoa học liên quan.