Effect of metal sleeve integration on implant placement accuracy using additively manufactured tooth-supported surgical guides: an in vitro study

عندما يحتاج طبيب الأسنان إلى استبدال سن مفقود بجذر اصطناعي، تعتمد العملية على الدقة. والهدف هو وضع غرسة تشبه البرغي في عظم الفك بزاوية وعمق محددين، بحيث تكون متوافقة تماماً مع عضة المريض. ولتحقيق ذلك، يستخدم العديد من الجراحين خطة رقمية تم إنشاؤها على الكمبيوتر، والتي تُنقل بعد ذلك إلى فم المريض باستخدام قالب أو دليل مصنع خصيصاً. يتناسب هذا الدليل فوق الأسنان المتبقية ويحتوي على ثقوب توجه المثقاب (الدريل) بالضبط إلى المكان الذي حدده الكمبيوتر. لسنوات طويلة، كانت الطريقة القياسية لبناء هذه الأدلة تتضمن طباعة قالب بلاستيكي وإدخال أنابيب معدنية صغيرة صلبة داخل الثقوب. تعمل هذه الأنابيب المعدنية كقناة متينة للمثقاب، مما يمنع البلاستيك نظرياً من التآكل أو يمنع المثقاب من التذبذب. ومع ذلك، فإن إضافة هذه الأجزاء المعدنية تجعل الدليل أكثر تكلفة، وأصعب في التصنيع، وأحياناً يصعب وضعه في المساحات الضيقة داخل الفم. وهذا يثير سؤالاً عملياً في عالم طب الأسنان: هل الأنبوب المعدني ضروري حقاً لإبقاء المثقاب في مساره، أم يمكن لدليل مصنوع بالكامل من البلاستب المطبوع أن يعمل بشكل جيد أيضاً؟

وضع باحثون في جامعة مدريد الأوروبية (Universidad Europea de Madrid) هدفهم للإجابة على هذا السؤال من خلال اختبار التصميمين جنباً إلى جنب في بيئة مختبرية خاضعة للرقابة. لم يستخدموا مرضى بشريين في هذه التجربة؛ بدلاً من ذلك، صنعوا اثنين وثلاثين نموذجاً متطابقاً من الراتنج (الريزن) لفك علوي بشري، يفتقد لسن واحد في الخلف. صُنعت هذه النماذج من مسح رقمي لفم مريض حقيقي، مما ضمن أن كل اختبار يبدأ بنفس الشكل التشريحي تماماً. قسم الفريق هذه النماذج إلى مجموعتين: في المجموعة الأولى، استخدموا أدلة جراحية مطبوعة بالكامل من بلاستيك خاص متوافق حيوياً، حيث تم تشكيل ثقوب المثقاب مباشرة بواسطة الطابعة. وفي المجموعة الثانية، استخدموا أدلّة تبدو متطابقة ولكنها تتضمن الأنابيب المعدنية التقليدية المدرجة داخل البلاستيك. تم تصميم كلا النوعين من الأدلة بناءً على نفس الخطة الحاسوبية وتصنيعهما باستخدام نفس تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة.

سارت التجربة مع قيام جراح واحد بوضع غرسات أسنان في جميع النماذج الاثنين والثلاثين. اتبع الجراح نفس الخطوات تماماً لكل نموذج، مستخدماً الدليل لتوجيه المثقاب ثم إدخال غرسة قياسية. وبمجرد وضع الغرسات في مكانها، قام الباحثون بمسح النماذج مرة أخرى لمعرفة أين انتهت الغرسات بالضبط مقارنة بالمكان الذي كان من المفترض أن تكون فيه حسب الخطة الحاسوبية. وقاسوا الفرق بثلاث طرق: المسافة بين الجزء العلوي للغرسة والمكان المخطط له أفقياً، والمسافة عمودياً، ومدى ميلان زاوية الغرسة بعيداً عن المخطط.

أظهرت النتائج أن الأنابيب المعدنية لم توفر ميزة ملموسة في الدقة؛ فقد أدت الأدلة المصنوعة بالكامل من البلاستيك أداءً يضاهي الأدلة المزودة بأكمام معدنية. وعند النظر إلى الموقع الأفقي للغرسات، كان الانحراف الوسيط للأدلة البلاستيكية فقط 0.36 ملم، بينما كان للأدلة ذات الأكمام المعدنية 0.28 ملم. هذا الفرق الضئيل لم يكن ذا دلالة إحصائية، مما يعني أنه قد يكون حدث بمحض الصدفة. وبالمثل، بالنسبة للموقع العمودي، انحرفت الأدلة البلاستيكية بمتوسط 0.53 ملم بينما انحرفت الأدلة المعدنية بـ 0.63 ملم، وهو فرق لم يكن جوهرياً أيضاً. وحتى زاوية الغرسة، والتي غالباً ما تكون الجزء الأصعب في التحكم به، لم تظهر أي فرق حقيقي بين المجموعتين؛ حيث مالت الغرسات في الأدلة البلاستيكية بمتوسط 8 درجات عن المخطط، بينما مالت في الأدلة المعدنية بمقدار 10 درجات، وهي فجوة قرر الباحثون أنها غير مؤثرة.

تشير هذه النتائج إلى أن الأنبوب المعدني الصلب ليس الطريقة الوحيدة لضمان بقاء المثقاب في مساره. وتوضح الدراسة أن الدليل البلاستيكي المصمم جيداً، والمصنع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الحديثة، يمكنه تحقيق نفس مستوى الدقة الذي يحققه النسخة التقليدية المعززة بالمعدن. هذا لا يعني أن الأنابيب المعدنية عديمة الفائدة أو أنها لن تكون مطلوبة أبداً، ولكنه يوضح أنه بالنسبة لهذا النوع المحدد من الأدلة المدعومة بالأسنان، فإن المكون المعدني لا يحسن النتيجة النهائية بشكل كبير. وأشار الباحثون إلى أن كلا النوعين من الأدلة لا يزال يحتويان على بعض الأخطاء الصغيرة، وهو أمر متوقع لأن العملية تتضمن خطوات عديدة، من المسح الحاسوبي الأولي إلى الحفر النهائي، وكل خطوة تضيف قدراً ضئيلاً من عدم اليقين. ومع ذلك، فإن حقيقة تطابق الأدلة البلاستيكية مع المعدنية تشير إلى أنه قد يتمكن أطباء الأسنان من تبسيط سير العمل وتقليل التكاليف باستخدام أدلة بدون أكمام معدنية، بشراً بشرط اتباع بروتوكولات تخطيط وتصنيع صارمة.

من المهم تذكر أن هذه الدراسة أجريت في مختبر على نماذج راتنجية، وليس في أفواه بشر أحياء. لقد تحكم الباحثون في المتغيرات مثل اللعاب، وكثافة العظام، وحركة المريض، وهي عوامل موجودة في الجراحة الحقيقية. لذلك، وبينما تعد النتائج واعدة، إلا أنها تنطبق تحديداً على الظروف التي تم اختبارها. تؤكد الدراسة أنه في ظل هذه الظروف الخاضعة للرقابة، لا يغير الكم المعدني من دقة وضع الغرسة. وفي الوقت الحالي، قد يعود الاختيار بين الدليل البلاستيكي والدليل ذي الكم المعدني إلى عوامل أخرى، مثل المساحة المتاحة في فم المريض أو المعدات المحددة التي تستخدمها العيادة، بدلاً من وجود فرق مضمون في مدى دقة وضع الغرسة. يوفر هذا العمل بديلاً واضحاً ومبنياً على البيانات للافتراض السائد منذ فترة طويلة بأن المعدن مطلوب دائماً لتحقيق الدقة في جراحة الأسنان الموجهة.