牙種植體-骨結合穩定性影響因素的研究進展

于 惠 綜述，柳忠豪 審校

(1.大連醫科大學 研究生院,遼寧 大連 116044；2.煙臺市口腔醫院,山東 煙臺 264001)

Branemark于20世紀中期提出了骨結合的概念，即在光鏡水平上，正常的改建骨和種植體直接接觸，其承受的負荷能通過這種直接接觸持續不斷地傳遞分散到周圍骨組織，從而開啟了現代種植學的大門[l]。種植體的穩定性包括初級和次級穩定性，初級穩定性主要由級差植入形成的機械緊嵌產生。種植體植入后便獲得，是形成骨結合的必要條件；次級穩定性主要在種植體-骨結合后形成，一定程度上可以預測種植體是否形成骨結合[2]，決定種植體的成功率。

1 種植體材料

目前，用于口腔種植的材料主要有3 類：金屬、生物玻璃陶瓷和高分子聚合物。不同材料的特性會影響界面的應力分布及種植體與骨界面的相對位移。

與其它金屬相比，金屬鈦質輕、彈性模量與骨更接近，更因為其優越的鈍化性能和良好的生物相容性，使其成為制造種植體的主要材料。而其它如鈷鉻合金等材料，雖不被機體排斥，但會使種植體周圍形成纖維組織而非骨結合，穩定性差[3]。

近年來，許多種植系統在鈦及鈦合金表面附著生物活性材料，如羥基磷灰石(HA)涂層，使種植體表面粗糙化，進一步提高其骨結合能力。但羥基磷灰石與鈦的結合強度低，常導致種植體表面的羥基磷灰石脫落，這又帶來了新問題。理論上陶瓷涂層應具有良好的生物相容性。

與前兩者相比，高分子聚合物強度較弱，但彈性模量較低。Wang H等[4]發現，高分子聚合物向周圍骨組織的應力傳遞更合理，更能降低種植體頸部的應力峰值。作為種植材料，有較好的應用前景。但性能持久性較差這一缺點將限制其應用。

2 外科植入技術

影響骨整合的因素很多。過大的外科損傷，被認為是影響骨整合的最重要因素之一[5]。

2.1 種植床的精確性

實驗證明，種植體表面與骨組織的間隙>0.5 mm，骨痂組織則不能將兩者聯結起來，從而形成纖維骨性結合界面[6]。所以，種植體植入時應注意：(1)種植床預備過程：避免反復提拉鉆具導致種植床擴大，影響精確度；若種植床太大，應及時更換直徑較大的種植體；(2)級差備洞：種植終末鉆直徑小于種植體直徑，以增加種植體穩定性；(3)骨質疏松：采用骨擠壓技術把疏松的骨擠壓為相對致密的骨,以增加種植體穩定性。

2.2 種植床制備過程中的損傷

主要包括熱損傷和機械損傷。熱損傷會導致周圍骨細胞變性壞死。Weng D等[7]證明， 鉆孔時骨壞死的臨界溫度是47℃ 。受損后的骨組織與種植體間形成纖維性愈合而非骨性愈合。為了避免這種損傷，應注意：(1)生理鹽水持續冷卻；(2)使用銳利的種植器械；(3)鉆速在1500 r/min以下；(4)骨鉆孔間斷進行；(5)不斷提拉鉆具，不對手機加壓。

為了防止對骨組織造成機械損傷，應注意：(1)術前拍攝X-ray或CT并仔細閱片，確認上頜竇、下頜管、頦孔等重要解剖結構；(2)嚴格把握手術適應證，充分做好準備工作；(3)術中減少種植部位和方向的偏差。

2.3 無菌的重要性

術區感染、種植體污染亦會影響骨結合，甚至造成種植失敗。這就要求醫護人員要有嚴格的無菌觀念；手術器械嚴格消毒；種植體植入取出時避免觸碰種植床以外的區域；骨粉植入時防止唾液污染等。

3 種植體表面設計

種植體的表面設計可影響種植體植入后的生物學反應，決定組織細胞在其表面的粘附、增殖、分化及礦化，影響蛋白質的吸收，直接影響界面的骨愈合速度，對種植體-骨結合強度有著十分重要的影響[8]。

3.1 種植體表面處理

表面粗化的種植體利于分散種植體-骨界面的應力，控制種植體微動，提高其穩定性[9]。經過涂層、噴砂加酸蝕(SLA)等方法處理的種植體，可以顯著增加種植體-骨的接觸面積，有助于骨結合。近年來，關于種植體表面處理的研究不斷取得新進展：以SLA表面為基礎、羥基化和高親水性的SLActive表面處理，使種植體植入后，能快速吸引血液蛋白凝固和骨形成，促進了最初的愈合反應[10]；經過納米級處理的種植體，物理和化學穩定性更高，骨誘導作用和骨結合性能優于其他種植體，骨愈合速度和程度大大提高[11]；涂層與生長因子復合的研究發現[12]，BMP/HA 復合物植入骨缺損后，新骨長入的速度、數量均較HA快且明顯。通過對誘導因子的控釋，可以在種植體周圍迅速形成新骨，達到提高種植體穩定性的目的。

3.2 種植體外形設計

形態不規則，設計有孔、溝等結構的種植體，易與骨組織形成機械嵌合，增大結合力。帶螺紋種植體比不帶螺紋種植體的應力分布更合理。螺紋的設計對于種植體穩定性的提高具有重要意義：螺紋頂角為60°時[13]，種植體應力分布最合理；反支撐螺紋[14]為圓柱形種植體的最佳螺紋設計；0.8 mm螺距的種植體微動最小，其初期穩定性最大[15]；螺紋位于種植體下1/3時，應力分布最均勻[16]；矩形螺紋設計(相對于V形和支撐形)能更好的傳遞垂直力，從而減小從修復體傳遞來的剪切力[17]；單螺紋的垂直相對位移和綜合相對位移最小，初期穩定性最大[18]。

4 患者自身骨質條件

頜骨是一種具有多相性的、各向異性的、非均質的多孔復合體。不同的個體，同一個體在不同生理階段，其頜骨骨量、密度均不一致，而這些都會影響種植體-骨結合的穩定性。種植體周圍的骨質量通過三方面影響骨整合。

4.1 頜骨密度

骨密度的高低影響骨與種植體的愈合速度。牙缺失后，牙槽骨的骨板消失，逐漸被骨小梁樣骨組織代替。骨質不同，與種植體的接觸量也不同。密質骨(Ⅰ、Ⅱ類)的種植體-骨結合率要高于松質骨(Ⅲ、IV類)。在骨密度高的部位植入，骨床面積大，新骨向植體的延伸較快；而在松質骨或髓內區域植入，骨床的面積小， 單純靠髓內新骨細胞的沉積，速度較慢，植體周圍難以在短時間內構筑起堅實的骨質包繞。為此，在臨床選擇植入部位或估計種植效果時應充分考慮。男性和女性在種植體-骨結合的穩定性上并無明顯差別。

4.2 種植體界面骨皮質與骨松質含量的比例

種植體界面骨皮質與骨松質含量的比例明顯影響種植體向周圍骨的應力傳遞。骨皮質越厚，種植體及其周圍皮質骨內的應力越小。下頜骨與上頜骨相比，有較多較厚的骨皮質，因此，下頜種植體的穩定性較上頜高。

4.3 頜骨骨量

牙缺失后，牙槽骨不斷吸收，骨量進行性減少；另一方面，由于下牙槽神經管、上頜竇等結構的存在，骨量也將受限。骨量不足必將影響種植體-骨結合的穩定性。臨床上，可以采取植骨術、上頜竇提升術、骨劈開術等各種骨增量技術增加術區骨量。

5 修復體設計制作

修復體設計制作是影響種植體-骨結合界面穩定性的重要因素。

5.1 咬合因素

種植體-骨結合與天然牙-骨的結合方式截然不同，二者對于牙合力的反應也不同。所以，種植義齒上部結構的咬合設計應有別于傳統義齒。傳導到種植體上的咬合力應該控制在患者口頜系統所能承受的生理限度內，盡量避免過大的側向力。側向力會破壞種植體-骨界面的結合。因而，在確定修復體牙合面形態時，可以考慮減少牙尖斜面斜度和改變牙合面外形，以緩解種植體的側向扭力。牙列缺損患者的種植修復，在減小修復體頰舌徑的同時，應充分調牙合[19]，消除早接觸及牙合干擾。對于無牙頜患者的種植修復，其側方牙合最好為組牙功能牙合，這樣可以使種植義齒得到穩定的咬合平衡。

5.2 力臂設計

修復體的力臂主要包括：(1)近遠中方向懸臂的長度；(2)頰舌方向由于種植體位置而出現的延伸；(3)修復體牙冠和基臺的高度。

種植修復時應盡量避免懸臂式設計。因為，在懸臂上所受到的側方應力會以懸臂式橋體為杠桿，對鄰近的種植體產生壓應力，對較遠的種植體產生拉應力，應力集中在鄰近種植體的根尖和較遠種植體的頸部及相應的骨組織上，導致種植體或上部結構的斷裂及骨組織的吸收。不得以要設計帶有懸臂結構的種植義齒時，應避免在骨質和骨量不足的磨牙區植入種植體。研究證明，傾斜植入法即最遠端種植體植入時向遠中傾斜的方法，可提高懸臂種植體的成功率[20]。目前，在設計懸臂長度和支持懸臂的種植體數目等方面并沒有定論，但應使懸臂盡可能短，咬合接觸面盡可能小。

除上述因素外，種植體的直徑和長度，軟組織附著情況，患者的口腔衛生狀況等因素亦可影響骨界面的穩定性。種植體功能的行使必須要以穩定的界面為基礎。所以，應充分了解各種影響因素，在種植外科及種植修復時盡量避免不足，以提高界面的穩定性，提高種植手術的成功率。

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