正畸微种植体植入精度及稳定性的研究进展

曹彦南 朱房勇 陈志飞

作者单位：214021无锡，江南大学附属医院口腔科（陈志飞为通讯作者）

一、概述

微种植体因体积小，创伤小同时又能创造“绝对支抗”[1～3]。近年来，越来越广泛的应用于正畸临床。传统意义上的临床支抗存在结构繁琐，制作复杂，椅旁工作时间长等局限性[4，5]，而微种植体具有多种优势。正畸临床医师根据实际需求将其植入口腔内的各个部位，这也增加了微种植体的植入难度。研究表明，微种植体精度是获得理想支抗效果的必备条件之一，正确且操作规范的植入方法能更有效的解决不同医师之间的微种植体植入差别[6，7]。目前，较精确的微种植体植入流程为：采用助攻的植入方法[8，9]，将CT数据与口内扫描的STL数据进行对齐重合[10～12]。在重建的上下颌骨模型上，设计出种植导板。术前通过导板确定位置、角度，植入微小种植体，术后CT评估种植体位置和植入角度。这一技术可精确定位微种植体位置，确保正畸治疗效果的优化。同时对正畸支抗设计进行精确的术前评估和周密的治疗设计及精准的手术操作，当前，已经被大量正畸医师所关注和信赖，临床应用不断增加，基础研究数量不断增多，本文就微种植体精度开展临床研究，并进行相关综述，为临床应用提供参考。

二、微种植体植入的设计因素

1.植入部位的选择：微种植体的植入是根据支抗设计选择相对稳定的部位。首先植入后的应力主要由骨皮质承担[13，14]。同等情况下因首选与骨皮质接触面积更多的部位[15]。相关研究表明骨皮质越厚，微种植体的成功率越高[16]。彭绍斌等[17]选取下颌前突的正畸治疗患者60例，其中对照组于下颌5、6间颊侧植入微种植体，观察组于下颌6、7间颊侧植入微种植体，比较两组微种植体的松动率，结论表明使用不锈钢种植钉内收下颌前牙时，植入于下颌6、7间颊侧稳定性优于植入下颌5、6间。Lee MY等[18]研究发现骨密度对微种植体的位移起决定性作用。Marquezan等[19]研究表明，缺少骨皮质状况下，微种植体上，发挥关键作用的为骨松质。Chen M等[20]表明，下颌平面胶大的高角型患者，其具有较高的微种植体植入成功率，与下颌平面角对比均角型或下颌平面角较小的低角型患者显著更低。雷菲菲等[21]的研究也发现高角患者的微种植体脱落率较高。其次，附着龈是确保微种植体后期稳定性的主要因素。有文献[22，23]强调，附着龈区域需要进行正畸微种植体支抗的种植，以此降低微种植体周围炎症的产生。当植入部位不在附着龈时，容易导致微种植体周围炎，最终引发微种植体的脱落。牙根间距也是微种植体设计的关键因素之一[24，25]。研究[24～27]表明，种植体植入距离牙根较近情况下，会升高脱落率。所以，必须对种植体植入后与牙根之间的安全距离进行明确。Schnelle等[26]研究表明，临床微种植体部位牙龈之间的距离必须在3.0毫米以上。郭娜[27]对临床情况进行模拟，构建了四种模型，分别包括微种植体植入后接触牙根表面、进入牙周膜表面、牙周膜及邻近牙周膜表面1毫米位置，结果发现，种植体植入后，若是触及牙龈，将导致牙齿生理性咬合力与种植体-骨界面微型种植体荷载力，其主要叠加产生，与种植体稳定性不想管，种植体植入后，与邻近牙龈之间的距离在1毫米以上。

2.植入角度和方式的选择：倾斜植入微种植体可以增大其与骨组织的接触和旋入力矩，产生较好的稳定性，因此会提高微种植体的生物学和生物力学稳定性[28]。即使与垂直植入相比，倾斜植入深度缩小，但是穿过骨皮质的长度随之升高，若是倾斜植入角度为60度～70度情况下，即可进行最大旋入力矩的获取。此外，若是两个相邻牙龈之间具有较小的可利用空间，那么倾斜角度较大情况下，可缩减对牙根的损伤[29，30]。

3.植入方式：自攻型及助攻型属于微种植体植入的主要方式，自攻型可在牙槽骨内部直接将种植体旋入，其会挤压骨组织，这一挤压效用可以发挥较好的机械结合效用，可保持微种植体的稳定性[31]。有研究[32～34]表明自攻型植入手术开设的成功率远远高于助攻性植入手术，究其原因，大都由于患者具有较高的骨密度，自攻型手术在植入中会产生较大的热量，导致骨坏死问题的发生，从而诱发失败问题。此外，助攻性手术选择合理角度植入后，可对其与皮质骨之间的接触面积产生增加效果。自攻型手术可减少鼓面大话，所以以垂直植入方式为主。预钻孔的大小及微种植体的直径之间具有适宜的比例，所以初期稳定性相对较好。Wilmes等[35]研究表明，在直径保持在1.6毫米情况下或者低于该数值的微种植体，大都采取1.1毫米的预钻孔进行干预，若是直径在1.6毫米以上的微种植体，大都应用1.3毫米的预钻孔进行干预，其预钻孔的深度大都为3毫米。粘膜较厚的位置，包括上颌结节及腭侧等位置，大都应用直径比较小的预钻孔，甚至无需进行预钻孔的制备，即可获得较好的稳定性;粘膜较弱的位置，或者在黏膜之中需要植入种植体过程中，需要直径较大的预钻孔[36]。

三、微种植体植入的辅助装置

1.辅助影像手段：微种植体植入前后需进行多层螺旋CT的检查。常规影像检查存在不同程度局限性[37]。陈京奕等[38]应用多层螺旋CT原始轴位像方式，进行多重重建影响，以进行种植角度的精准控制，在成熟的普通猪头颅骨之中进行32枚纯钛微种植体的种植，手术后，对多种影像微种植体角度的测量，沿微种植体走向，对局部牙槽突宽度进行测量。显示多层螺旋CT图象可与实物大小相接近的精准信息，其比例为1:1，可准确进行微种植体支抗手术的指导，促进其稳定性的增长；原始周围图象的侧断面图象及多层重建的侧断面图象，在线距测量及角度测量上，具有较大的临床应用价值。三维重睑术可对微种植体手术进行引导，可评估微种植体置入效果。樊林峰等[39]依靠CBCT三维重建对种植体植入后，分析种植体与周围组织联系，分析周围骨质状况，依靠种植体植入评估形式评估风险，对加载力和加载形式进行指导，定时对种植体及牙列牙齿进行观察，方便优化治疗效果的了解。

2.简易装置：单纯的CBCT评估主要依赖于术者的临床手术技能，在实际应用中并不能明显的提高手术精度。大量学者开始对微种植体的定位装置进行研究，戴嵘等[40]将三根长约1.5～2.0cm长的不锈钢方丝中点焊成三维十字架，利用其三维定位植入微种植体提高手术的成功率。张永清等[41]在带环处自制定位尺，通过X片辅助建立坐标系，根据刻度准确标定植入点，克服了植入方向完全依靠医师的感觉和经验的蔽病。这一手术形式可进行X片的拍摄，依据以往经验，其可促进种植准确度的提升，手术过程中，引导装置应用简单化程度较高，定位方向无法被准确保障。

3.按轨道植入装置：微种植体导航装置是建立在简易装置基础上的一种改良。张栋梁等[42，43]对20例（共40枚）患者，利用自制夹板作为定位导航装置辅助微种植体的植入，结果表明实验组40枚微种植体在口内植入时间平均10.3个月，成功率95%。结论认为三维种植体辅助植入装置可以帮助初次使用种植支抗的正畸医师将助攻微种植体准确地植入目标区域。Richard等[44]三维外科导航置入装置，其可辅助初次应用种植支抗正畸医师进行设计的制定，术中需要进行种植体位置的引导，手术后，需要进行良好修复体的获取。如何精准的将影响信息的精确程度，以此在种植术中应用，通畅信息载体为模板。木板主要包括手术模板和放射模板。陈京奕等[45]自行研制的放射检查模板及隧道式外科手术模板辅助微种植体种植的精确性，应用透明压合，作为标记，进行放射模板的制作，将多层螺旋CT作为猪颅骨定位重建扫描的内容，根据角度数据信息制作隧道式手术模板，并种植32枚微种植体，结果认为32枚微种植体种植情况满意，无伤及邻近牙根及周围重要组织结构的情况。术前设计与术后测量角度比较一致性极好。Bae等[46]对需植入微种植体的正畸患者进行CT扫描和牙合扫描三维数据重建，在计算机辅助下设计微种植体植入导板。相较于仅仅依靠传统X射线片进行定位植入，依靠三维导向置入方式，可确保置入部位中，微种植体支抗可准确到达，减少种植体支抗应用失败率。Qiu等[47]也进行了基于锥形束CT影像进行正畸种植体导板的设计，并在临床上完成了微种植体的植入，初步研究显示导板引导下种植体植入安全稳定。

4.微种植体3D导板技术：依靠CBCT定位方式，采取快速成型技术，进行三维定位导板的制作，以对种植体种植角度及点位进行明确，这一做法可促进微种植体置入成功率的增长。部分学者应用三维重建之后的模型进行了微种植体导板的制作，可促进微种植体手术成功率的提升，降低了其对邻近解剖组织的损伤[48]。王晓波等[49]对患者进行CT扫描和三维数据重建，在三维数据基础上设计种植体支抗的位置，根据种植体位置设计导板，结果显示通过三维导体置入，可保障微种植体支抗可到达最佳位置，以此提升成功率。唐敏等[50]为提高精度应用三维自动配准形式，对三维数字化牙颌模型及CT模型进行匹配干预，以构建精准度较高的三维整合牙颌模型，将其作为个体化微种植体手术导板制作及基础设计的内容，结论认为模型配准精度较高，与树脂手术导板口内试戴存在稳定性，可对患者咬紧后固位产生增强作用，患者佩戴舒适，无压迫或其他不适感；唐睿等[51]对微种植体导板设计进行了改良，设计中全程只使用3Shape一款软件，大大缩短设计时间，软件内置的种植体数据可以尽可能还原种植体的形状，使设计更加准确。实施角度分析，添加口内扫描图象，设计中对托槽进行规避，对植入前椅旁操作进行缩减，对黏膜进行避让，降低导板就位情况下黏膜堆积发生率，应用3D打印技术制作，可缩减成本，普及率较高。

四、总结与展望

随着计算机技术、口内扫描技术和三维影像技术的普及，3D打印导板技术在微种植体中的作用越来越广泛。进行种植体导板的研制，对植入流程进行简化，可采取CBCT方式验证。形成标准化操作后价格可控，导板精确度提高，可以在临床普及。如何对导板制作方法进行改进，进一步提高导板定位的准确性，制作标准化的操作流程，规范微种植体植入技术的设计是目前研究的重点。