種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與種植體邊緣骨吸收

種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與種植體邊緣骨吸收

0種植體骨吸收與時(shí)間因素的關(guān)系口腔種植治療是基于種植材料的口腔缺損修復(fù)方法。Albrektsson和Zarb等提出評(píng)判種植義齒成功標(biāo)準(zhǔn)中:種植義齒功能負(fù)載1年內(nèi),種植體周圍垂直方向骨吸收1.5-2.0mm,其后每年種植體邊緣骨吸收應(yīng)小于0.2mm。研究表明種植體骨吸收與時(shí)間因素有密切聯(lián)系,其中種植體植入3個(gè)月內(nèi)種植體周圍骨吸收最顯著。單因素或多因素直接影響著該過程,主要總結(jié)如下:感染;過度負(fù)荷;種植體-基臺(tái)微間隙的位置、形狀和尺寸,以及其內(nèi)細(xì)菌定植;生物學(xué)寬度及種植體表面粗糙度;種植體周圍炎性浸潤(rùn);種植體與修復(fù)部件之間的微動(dòng);反復(fù)旋松與旋緊基臺(tái);種植體頸部;外科技術(shù)。由此可見,種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與種植體邊緣骨吸收存在著必然聯(lián)系,而種植體邊緣骨吸收直接影響著種植體長(zhǎng)期的功能性、穩(wěn)定性及美觀性,故此種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是種植修復(fù)成功的關(guān)鍵因素之一。在長(zhǎng)期的基礎(chǔ)與臨床研究中,種植體經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)曲折的發(fā)展及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷演化。雖然目前總體設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)等方面已逐漸明確并日趨統(tǒng)一,但文章將種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與種植體邊緣骨吸收關(guān)系的研究現(xiàn)狀及爭(zhēng)議作一綜述。1數(shù)據(jù)和方法數(shù)據(jù)和方法1.1案例研究方法英文文獻(xiàn)1975年1月至2013年12月,中文文獻(xiàn)2000年1月至2013年12月。PubMed數(shù)據(jù)庫、SCI數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫。綜述,研究原著。共檢索到文獻(xiàn)212篇。其中英文182篇,中文43篇。1.2文獻(xiàn)篩選和資料提取(1)文章所述內(nèi)容需與種植體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),種植體邊緣骨吸收,骨缺損等方面的研究密切相關(guān)。(2)選擇近期發(fā)表在權(quán)威雜志上發(fā)表的文章。與本研究目的無關(guān)的文獻(xiàn)及重復(fù)性研究。1.3文獻(xiàn)評(píng)估通過閱讀標(biāo)題和摘要進(jìn)行初篩,初檢得到212篇文獻(xiàn)。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)以及排除標(biāo)準(zhǔn),共保留43篇文獻(xiàn)做進(jìn)一步分析。其中,文獻(xiàn)探討了種植體邊緣性骨吸收,文獻(xiàn)探討了一體式種植體的臨床選擇及應(yīng)用,文獻(xiàn)[6-11]探討了種植體頸部,文獻(xiàn)[12-22]總結(jié)了種植體-基臺(tái)連接研究現(xiàn)狀及進(jìn)展,文獻(xiàn)[23-43]討論了種植體尺寸與骨吸收的關(guān)系。2結(jié)果的結(jié)果2.1有利于保存種植體表面的骨折種植體穿黏膜頸部與種植體位于骨內(nèi)的體部合為一體,為一體式種植體(圖1)。種植體頸部位于軟組織之內(nèi),平臺(tái)可以位于牙槽嵴表面的軟組織之內(nèi)或軟組織之外,故也稱為軟組織水平種植體。臨床發(fā)現(xiàn),一體式種植體不存在微間隙及二期手術(shù)引起的上皮連接頂端的微動(dòng),故更有利于保存種植體頸部骨組織。Finne等通過對(duì)82個(gè)一體式種植體周圍邊緣骨重建及軟組織健康進(jìn)行3年臨床觀察,種植體3年存留率為98.8%。一體式種植體具有保持邊緣骨水平穩(wěn)定、軟組織健康及高生存率等優(yōu)點(diǎn),故認(rèn)為一體式種植體第1年骨重建后能較好地維持種植體周圍軟硬組織。Huang等在36例患者的36個(gè)5.0-6.0mm缺牙間隙處植入直徑2.5mm或3.0mm的一體式小直徑種植體36顆,種植義齒齦緣與鄰牙齦緣曲線協(xié)調(diào),齦乳頭充盈,美學(xué)效果理想,因此對(duì)間隙小于6mm的缺牙間隙采用一體式小直徑種植體可以取得滿意的臨床效果。2.2植物的頸部種植體頸部是指種植體的冠方部分,骨水平和軟組織水平兩種種植體的頸部設(shè)計(jì)是兩種不同理念。2.2.1種植體下頜設(shè)計(jì)與骨-骨相結(jié)合的臨床研究骨水平種植體的設(shè)計(jì)理念是種植體平臺(tái)與牙槽嵴頂齊平或位于根方(圖2)。種植體頸部設(shè)計(jì)采用光滑表面,其主要基于菌斑易于附著在粗糙表面的假說。事實(shí)上,有學(xué)者對(duì)于光滑頸部設(shè)計(jì)與微螺紋頸部設(shè)計(jì)的骨水平種植體的臨床研究發(fā)現(xiàn),二者在探診深度上存在顯著性差異,粗糙表面更加有利于結(jié)締組織和上皮組織附著,能有效減少邊緣骨吸收。種植體頸部采用微螺紋設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)光滑頸部設(shè)計(jì)相比較,更有利于種植體頸部骨量的長(zhǎng)期維持。Meri?等利用三維有限元應(yīng)力分析,研究表明微螺紋種植體頸部設(shè)計(jì)能有效改變種植體頸部的應(yīng)力分布,將種植體傳遞給骨-種植體界面的剪切力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力或拉應(yīng)力,從而減少了基臺(tái)連接部和種植體周圍骨密質(zhì)的應(yīng)力。Abrahamsson等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)微螺紋頸部結(jié)構(gòu)能為骨結(jié)合提供更好的條件,減少種植體頸部骨吸收。同樣,Lee等臨床前瞻性研究證實(shí)了在種植負(fù)載后,微螺紋頸部設(shè)計(jì)有利于種植體邊緣骨水平維持。2.2.2大量克氏原螯蝦可克氏軟組織水平種植體是指種植體頸部位于軟組織之內(nèi),平臺(tái)可以位于牙槽嵴表面的軟組織之內(nèi)或軟組織之外。軟組織水平種植體存在光滑頸部,其部分植入牙槽嵴,或完全位于軟組織內(nèi),則光滑頸部發(fā)生軟組織愈合(即軟組織封閉)。與骨組織種植體相比,軟組織水平種植體平臺(tái)的垂直向位置向冠方轉(zhuǎn)移,使種植體平臺(tái)與基臺(tái)的微間隙向冠方移位,避免連接處的微動(dòng)和微間隙處的病原微生物對(duì)種植體周圍骨組織的刺激,將有利于保持種植體周圍軟組織結(jié)合與骨結(jié)合的長(zhǎng)期穩(wěn)定。但是,劉健等研究發(fā)現(xiàn),在排除了負(fù)重條件和表面處理技術(shù)等影響因素下,就種植體邊緣骨吸收而言,骨水平種植體肯定會(huì)明顯優(yōu)于軟組織水平種植體。2.3種植體-基臺(tái)界面—種植體-基臺(tái)連接基臺(tái)與種植體的連接方式稱為基臺(tái)連接,種植體平臺(tái)中心存在向冠方凸起或凹陷到種植體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分別稱為外基臺(tái)連接和內(nèi)基臺(tái)連接?；_(tái)與種植體的接觸邊界稱為種植體-基臺(tái)界面,其所形成的間隙稱為微間隙。該處有處有明顯的炎癥細(xì)胞聚集,并且在微間隙上下0.5-0.75mm范圍構(gòu)成炎性結(jié)締組織滲漏帶。故種植體-基臺(tái)連接處微間隙內(nèi)的微生物聚集及滲透,引起種植體周圍炎癥,并最終導(dǎo)致炎癥細(xì)胞趨化聚集、促進(jìn)破骨細(xì)胞形成和生長(zhǎng),引起種植體周圍骨吸收。若種植體-基臺(tái)連接處遠(yuǎn)離牙槽嵴骨,則能減少種植體周圍邊緣骨吸收。2.3.1外連接在種植體生長(zhǎng)中的應(yīng)用外基臺(tái)連接是指基臺(tái)與種植體頂部表面接觸,根據(jù)幾何形狀分類為:外六角連接,外八角連接,花鍵連接等等(圖3A)。與內(nèi)基臺(tái)連接相比,外連接存在抗側(cè)向能力不足和螺絲易松動(dòng)的缺陷,但目前仍然在臨床上應(yīng)用,尤其在小直徑種植體設(shè)計(jì)內(nèi)連接結(jié)構(gòu)受到種植體頸部直徑限制時(shí)。Weng等研究顯示不同的基臺(tái)連接將引起不同的種植體周圍骨組織缺損,其中外基臺(tái)連接的種植體引起骨缺損量尤為顯著。高奎英通過動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)在相同負(fù)荷且種植體直徑相同情況下,外六角形連接種植體周圍骨組織所受應(yīng)力大于內(nèi)六角形種植體周圍骨組織所受應(yīng)力。2.3.2莫氏錐度連接是指種植體平臺(tái)冠方?jīng)]有凸起的固位結(jié)構(gòu),為深入種植體的內(nèi)凹設(shè)計(jì)。基臺(tái)深入種植體內(nèi)依靠相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)抗自身旋轉(zhuǎn),達(dá)到基臺(tái)固位,抗剪切,定位等作用(圖3B)。莫氏錐度連接是基臺(tái)內(nèi)連接的一種方式,種植體-基臺(tái)連接只有錐度結(jié)構(gòu),沒有螺絲,完全依靠錐度壁產(chǎn)生的機(jī)械摩擦固位力(圖3C)。其主要特點(diǎn)在于:第一,莫氏錐度連接微生物封閉性良好,能夠消除種植體-基臺(tái)界面存在的微間隙,因此避免了微生物在種植體-基臺(tái)界面處聚集。第二,莫氏錐度連接具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性,降低基臺(tái)的微動(dòng),從而避免螺絲、基臺(tái)松動(dòng)等。種植體-基臺(tái)連接采用莫氏錐度設(shè)計(jì),能夠有效減少微間隙和微動(dòng),從而減少種植體周圍邊緣骨吸收。2.3.3前牙美學(xué)研究近年來,Baumgarten和Porter等相繼提出平臺(tái)轉(zhuǎn)移概念:在骨水平種植體平臺(tái)上,基臺(tái)直徑小于平臺(tái)直徑,使基臺(tái)連接位置向種植體平臺(tái)中心內(nèi)移(圖4)。大部分臨床試驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,平臺(tái)轉(zhuǎn)移技術(shù)可以有效降少種植體周圍的垂直向骨吸收。Calvo-Guirado等進(jìn)行前瞻性臨床研究,評(píng)估64顆前牙美學(xué)區(qū)的平臺(tái)轉(zhuǎn)移種植體的骨吸收情況,觀察5年后發(fā)現(xiàn)種植體邊緣骨水平穩(wěn)定且美學(xué)效果良好,平均骨吸收為(0.97±0.39)mm,同時(shí)發(fā)現(xiàn)僅少數(shù)患者唇側(cè)牙齦退縮。同樣,有研究表明平臺(tái)轉(zhuǎn)移種植體在功能負(fù)重12個(gè)月后,平臺(tái)轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)可以有效減少種植體頸部骨吸收,維持種植體周圍骨組織的穩(wěn)定性。Farronato等通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),在種植體平臺(tái)與牙槽嵴頂齊平下,平臺(tái)轉(zhuǎn)移種植體結(jié)合上皮寬度較窄,而其對(duì)結(jié)締組織影響不大。此外,平臺(tái)轉(zhuǎn)移導(dǎo)致牙槽嵴頂吸收平均為0.58mm。?imen等利用三維有限元分析發(fā)現(xiàn),平臺(tái)轉(zhuǎn)移能夠?qū)⒐?種植體界面應(yīng)力有效轉(zhuǎn)移,降低種植體頸部周圍骨組織應(yīng)力,從而維持種植體周圍邊緣骨穩(wěn)定,但也存在基臺(tái)和基臺(tái)螺絲折斷的風(fēng)險(xiǎn)。2.4植物的大小2.4.1平臺(tái)轉(zhuǎn)換種植體與骨組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系對(duì)螺紋種植體而言,種植體體部直徑分為不包含螺紋的內(nèi)徑和包含螺紋的外徑,習(xí)慣上將種植體外徑稱為種植體體部直徑,臨床上簡(jiǎn)稱為“種植體直徑”。早期種植體設(shè)計(jì),常規(guī)使用直徑3.75mm的螺紋狀種植體,壁厚度為0.4mm,通常被稱為標(biāo)準(zhǔn)直徑種植體。大直徑種植體(粗種植體)直徑大于4.5mm,而小直徑種植體(細(xì)種植體)直徑小于3.5mm。種植體直徑增加,表面積顯著增加,直徑每增加1mm表面積約增加25%。根據(jù)三維有限元分析,增加種植體表面積可以減少骨結(jié)合界面應(yīng)力集中。Jang等進(jìn)行影響種植體存留率的回顧性研究發(fā)現(xiàn),粗種植體可以增加骨-種植體接觸界面的面積,相應(yīng)減少單位面積內(nèi)應(yīng)力分布,從而更有利于減少種植體周圍蝶形骨吸收。有學(xué)者認(rèn)為,在長(zhǎng)期負(fù)載情況下,種植體周圍骨皮質(zhì)會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力峰值,而骨界面應(yīng)力值與種植體直徑與長(zhǎng)度均呈負(fù)相關(guān)。在保證種植體周圍足夠骨量的前提下,大直徑種植體明顯增加了骨-種植體接觸面積,以最大限度地減小單位面積內(nèi)的應(yīng)力,從而能減少種植體周圍骨的喪失,發(fā)揮種植體的支持和固位作用。種植體頸部為種植體的冠方部分,最冠方稱為種植體平臺(tái)。種植體平臺(tái)直徑小于體部直徑。種植體平臺(tái)直徑小于體部直徑,為一種新的種植體頸部形態(tài)設(shè)計(jì)(如Bicon,NobelActive)。其設(shè)計(jì)理念為盡可能地增加種植體平臺(tái)周圍的骨量,并改善軟組織附著質(zhì)量。斜肩式平臺(tái)設(shè)計(jì)種植體(如Bicon種植系統(tǒng))將種植體平臺(tái)種植體與體部螺紋設(shè)計(jì)成一個(gè)冠方小根方大的圓臺(tái)狀(圖5)。連接修復(fù)基臺(tái)后,與種植體平臺(tái)外徑形成平臺(tái)轉(zhuǎn)換的效果,增加種植體平臺(tái)周圍骨量附著,從而減小種植體頸部周圍骨組織應(yīng)力。程亞楠等利用影像學(xué)方法評(píng)估平齊對(duì)接種植體、小平臺(tái)轉(zhuǎn)換種植體及斜肩式平臺(tái)種植體的邊緣骨吸收的差別,修復(fù)負(fù)載3個(gè)月后,平臺(tái)轉(zhuǎn)換種植體近、遠(yuǎn)中邊緣骨吸收量明顯優(yōu)于平齊對(duì)接種植體;其中斜肩式平臺(tái)種植體在種植體周圍邊緣骨吸收量最少,部分種植體周圍邊緣骨骨量略有增加。2.4.2增加種植體直徑和直徑種植體長(zhǎng)度是指種植體植入骨內(nèi)部分的長(zhǎng)度。目前骨水平種植體是指整個(gè)種植體長(zhǎng)度,軟組織水平種植體是指種植體粗糙表面的體部長(zhǎng)度,不包括光滑頸部高度。多數(shù)種植體系統(tǒng)中,種植體長(zhǎng)度在6-16mm之間。增加種植體長(zhǎng)度的優(yōu)點(diǎn)在于增加骨-種植體界面的表面積,增強(qiáng)抗側(cè)向負(fù)荷的能力。deCarvalho通過三維有限元應(yīng)力分析表明,種植體越長(zhǎng)其周圍骨組織的應(yīng)力值越小,尤其是平臺(tái)轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)的種植體。Himmlová等認(rèn)為增加種植體直徑對(duì)與分散骨組織應(yīng)力影響最顯著。在其他相關(guān)因素相同的情況下,為了分散骨組織的應(yīng)力,增加種植體長(zhǎng)度并不如改變種植體直徑的效果顯著[31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42]。但尚未有研究證明種植體成功率與種植體長(zhǎng)度之間存在線性關(guān)系。在特殊解剖部位,條件受限時(shí),可以使用較短種植體,但應(yīng)該考慮增加種植體的數(shù)量或直徑。某些特殊幾何形狀設(shè)計(jì)的超短種植體,例如Bicon鰭狀種植體最短者只有4.8mm,以適應(yīng)上頜與下頜磨牙區(qū)的可用骨高度不足,其臨床效果得到肯定(圖6)。3種植體形態(tài)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化在長(zhǎng)期基礎(chǔ)與臨床研究中,種植體系統(tǒng)的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷演化,在不同的歷史階段,其設(shè)計(jì)理念、形狀和表面處理各不相同。20世紀(jì)70年代,Branemark偶爾發(fā)現(xiàn)鈦和骨發(fā)生了非常堅(jiān)固的結(jié)合并提出“骨結(jié)合”的理論:在光鏡下,活骨和種植體表面直接接觸。自此,產(chǎn)出了Branemark種植體系統(tǒng):純鈦螺紋狀種植體、光滑表面形態(tài)和潛入式愈合方式。在同一時(shí)期,Schroeder首次采用一種新的切片技術(shù),直接制作未脫鈣的骨和種植體的聯(lián)合磨片,清楚地證實(shí)了骨結(jié)合在組織片上的存在。由此,產(chǎn)生Sraumann種植體系統(tǒng):純鈦中空柱狀種植體、光滑表面形態(tài)和非潛入式愈合方式。此后,新的種植體系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),但基本上延續(xù)Branemark和Schroeder的設(shè)計(jì)思路。雖總體設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)等方面已逐漸明確并日趨統(tǒng)一,但對(duì)優(yōu)化種植體設(shè)計(jì)與種植體邊緣骨吸收兩者關(guān)系仍存在分歧。在口腔種植治療中,避免種植體邊緣骨是能確保種植體周圍軟硬組織健康以及美學(xué)修復(fù)效果基本要求,優(yōu)化種植體形態(tài)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)種植體周圍骨吸收有極大的影響。目前研究表明種植修復(fù)時(shí)應(yīng)盡量考慮到以下因素:合理匹配種植體的尺寸,不同種植體選擇合理的頸部設(shè)計(jì),一體式種植體,基臺(tái)設(shè)計(jì)及種植體-基臺(tái)連接等。種植體設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一,這既說明種植治療的臨床需求