影响微螺钉种植体支抗稳定性的研究进展

李金道，朱名毅，廖明华*

（效果1.右江民族医学院，广西百色 533000；2.右江民族医学院口腔医学院，广西 百色 533000）

0 引言

随着经济物质生活的繁荣发展，人们对自己精神和美观追求也随之提升。人们越来注意自己的个人形象。其中口腔内牙齿的排列是否整齐，也牵动着爱美人士的心。越来越多人选择口腔正畸治疗。支抗的运用一直是贯穿整个正畸治疗过程的主要支干，传统的正畸支抗手段例如口外弓，前方牵引装置，虽产生较强的支抗力，但由于体型过于巨大，患者配合度及使用度都有较大困难，对患者配合度及使用度产生较大阻力。种植钉支抗因其小巧体型，不需患者自主摘戴，异物感小，强支抗等诸多优点，得到国内外正畸医生的青睐。而微螺钉种植体的稳定性是获得支抗力的前提和基础，本文针对微螺钉种植体支抗在口腔临床应用及安全性的研究进展综述如下。

1 种植钉的发展历史

据国外文献报道[1]，Gainsforth和Higley于1945年，首次尝试以外科方式将螺钉植入颌骨，这是微螺钉作为支抗在正畸史上进行初步探索，但实验结果得出所有螺钉脱落发生率高达100%。随后临床实验中，外科螺钉的脱落率一直居高不下，这限制了种植钉在正畸中的发展。直到1999年Park等[2]探索出一种长约5mm，直径约1.2mm的微螺钉，使用滑动方式成功内收上前牙，以此作为正畸支抗，这也是微型种植钉促使牙列发生远中移动的首例证明临床报告。此后，越来越多临床医生开始应用微种植钉来解决各类正畸问题，随着微螺钉在国内市场引进推广，国内研究者们也开始通过不同方式在口腔正畸领域开发应用，随着不断深入了解，微螺钉稳定性问题逐渐显露，国内研究者们开始对微螺钉稳定性、以及如何降低微种植钉脱落率为目标进行初步探索。

2 影响种植体稳定性因素

2.1 种植钉的材料与表面处理

目前临床有关于微种植钉在正畸支抗应用较频繁的材质有：纯钛、钛合金和不锈钢。据研究报道[3]钛合金方面材料在生物相容性具有良好性能，骨结合成功率较稳定。较多实验研究表明不锈钢发生骨结合率与纯钛相比，后者稳定性更为显著，因此纯钛材料在临床应用中受到广大正畸医师青睐。据报道表面处理后的种植钉也会影响微螺钉稳定性，但目前多数学者持有不同意见[4]，国外学者[5]通过实验研究表明，喷砂酸蚀处理(and blasted and acidetched，SLA)表面的微型种植钉处理后稳定性将显著提升。此外，另一种方法是利用生物活性材料增加骨结合发生率，根据涂层材料种类可分为微米化、纳米化以及微纳米化三种类型。目前微米化在临床得到广泛应用，但效果并不理想。也有学者提出相反观点，认为过于重视骨结合，后期将会为拆除带来困难，因此有学者提倡制作成光滑的表面，不用任何表面处理，以便限制骨结合的附着与生长。因此对于种植钉表面处理在临床上的应用效果还需研究者们进一步探讨。

2.2 种植钉的尺寸

有研究认为[6]，种植钉长度增加与微种植钉稳定性呈正相关趋势，但根据赵臻[7]的三维有限元研究和Miyaw aki等[8]的临床研究却得出相反结论，该实验研究认为微种植钉稳定性与种植钉长度变化并无明显作用。国内学者通过评价正畸常用的3种不同类型微型种植钉。在立即植入与植入后4周进行相关指标评价[9]，得出体长为6 mm，体宽为1.9 mm的微型螺钉，相对于长度为6 mm，直径为1.5 mm的微型螺钉在立即植入与植入后4周对比，前者在剪切力方面具有巨大优势。植入4周后，宽度为1.9 mm的微型种植钉在扭转强度上能发挥其最佳效果。得出结论在骨质量较差的部位选择较大直径的种植体更有利于种植体的稳定。

2.3 骨皮质厚度对微种植钉稳定性的影响

通过骨皮质厚度进行检测，发现微种植钉与颌骨嵌合程度与微螺钉稳定性具有一定联系，即骨皮质厚度与微种植钉稳定性呈正相关。有学者等[10]发现，大于等于1 mm的骨皮质厚度是保证微种植钉稳定性的生物基础；而相差0.5 mm骨皮质厚度则会大大降低微螺钉植入成功率。如何增加较薄骨皮质微种植钉的稳定性，一种方法可以通过提升微螺钉长、宽度，通过选取更大长宽比例的微型螺钉。研究表明，骨皮质厚度8 mm以内稳定性会随着微种植体长度增加呈正比，但大于8 mm后，通过增加植体长度获得更多骨皮质厚度，但该方法达到增强稳定性效果较差。且微种植体直径过宽容易伤及牙根，长度过长容易穿通上颌窦和神经管[11]，另外通过改变微螺钉体积的方法并非是一劳永逸。因此有学者提出针对骨皮质较薄的区域，可以改变植入角度以获得更多的骨皮质厚度。

2.4 植入的角度

目前国内外对微螺钉植入角度的研究具有一定差异，目前大多数学术流派比较认同是以牙体长轴和骨面两种参照指标。姚宇等实验研究得出结论[12]，在保证不伤及上颌窦及上颌骨量充足的条件下，选择植入角度稍大，以便微螺钉获得更多骨量，其稳定性更为良好。有学者实验研究得出，在骨质不同情况下，60°更为稳定，种植钉与骨面呈60°-70°其最初能发挥最佳稳定性[13]。周栾慧等[14]通过分析微种植钉30°、60°、90°不同角度植入稳定性差异。60°较90°更能发挥稳定性。临床研究均表示不同种植钉植入角度与种植钉稳定性无相关联系。由此可见植入角度是否影响种植钉稳定性研究，尚需要更进一步考究。

2.5 种植钉植入部位与种植钉稳定性的影响

目前有关微种植钉植入牙根的安全间隔，学术界报道各执一词。国内外比较认同作为微种植钉植入参考标准来自Huang的“微种植钉与牙根之间的安全距离公式”。Huang[15]在通过微螺钉支抗临床实验研究回顾总结得出，微种植钉与牙根之间的安全间距公式：安全距离=种植体直径+牙周膜间隙(0.25±50%)mm+种植体和牙根最小距离1.5mm×2。在正畸矫治过程中微种植钉直径保持使用的应尽量至少保持在1.2 mm以上，才可以尽量避免在植入时微种植钉折断发生，由此公式推出：手术时牙根间距在4.3 mm以上植入此宽度为安全间距。关于植入部位与稳定性研究中，有学者对种植支抗的植入部位进行了研究，在上颌5、6及下颌6、7牙根间距比较中，青少年与成人之间及男女之间差异无统计学意义；在上颌5、6及下颌6、7间植入微种植钉时，应尽量选择根方部位。

2.6 微种植钉的螺纹设计与稳定性影响

微种植体尺寸大小与稳定性相互影响已经得到国内学者研究初步证实[16]，目前有关微种植钉螺纹设计对稳定性影响鲜有报道。微种植钉的螺纹设计主要表现在螺纹形态、深度以及螺距方面差异。颜丹[17]等通过三维有限元模型分析微种植体植入骨中直径、螺距和螺纹深度等因素对微种植体和颌骨表面应力分布的影响，得出以下结论：螺距为0.5mm时，微种植体骨结合较稳定，微螺钉支抗螺纹深度较大程度影响该植体的机械抗折性，对于植入骨内长度为6mm的微种植体，螺纹深度为0.3mm时，抗折性为最佳。

2.7 正畸力加载对稳定性的影响

有国外学者研究报道[18]正畸加力持续时间、力值大小、正畸力性质对稳定性均有影响。有学者研究证明[19]植入后立即施加0-400g负载力微螺钉并不会发生松动，甚至微螺钉支抗种植体在植入颌骨后立即施加正畸矫治力对于提升两者产生骨结合效率具有促进作用。研究支持早期加力甚至即刻加力在正畸力范围内各种支抗种植体均稳定且可长期使用，但在使用中应避免动力干扰。

3 种植钉其他领域辅助应用

3.1 微种植体辅助上颌快速扩弓

微种植体辅助上颌快速扩弓（m i n iimplant assisted rapid maxillary Expansion ，MARNE）口腔治疗的介入给OSAHS患者带来新的治疗方法：大量研究表明，传统快速扩弓方式在改建上颌骨时可能产生牙齿颊侧倾斜移动，会引起颊侧开裂、牙槽骨吸收、牙根吸收等不良反应[20]。微种植辅助快速上颌扩弓（MARNE）是一种通过利用微螺钉支抗达到改建上颌骨扩展弓形效果的治疗手段，作用机制是通过微型螺钉将矫形力直接施加到上颌骨，有利于上腭骨缝改建，较传统骨性扩弓效果更为显著，并减少副作用发生。国内研究报道，微种植辅助快速上颌扩弓（MARME)没有带来腭咽气道容积改善。它在拓宽上颌骨骨性宽度、增加了鼻腔、鼻咽容积方面具有一定效果。这与国外学者[21]通过系统评价微种植辅助快速上颌扩张(MARPE）气道尺寸和功能的影响的研究结论一致。得出微种植辅助快速上颌扩弓在短期内改善了气道的尺寸，提升了鼻腔气流，降低了鼻阻力。但在与功能气道参数与气道解剖之间没有发现相关性。因此微种植体辅助上颌快速扩弓（MARPE）治疗OSAHS 对呼吸改善的影响相关机制，尚待进一步探讨。

4 种植钉炎症治疗初步探索

4.1 光生物调节

据国外学者Sh av ak h i M[22]通过电子数据库进行全面检索，发现光生物调节治疗（Photobiomod ulation therap y，PBMT）对于骨再生和骨愈合、提升正畸微螺钉稳定性具有积极作用。Shavakhi M[22]系统回顾光生物调节治疗（Photobiomodulation therapy，PBMT）影响微螺钉稳定性的实验研究及临床试验。证实疼痛、炎症因子阳性高表达与微螺钉不稳定性具有正相关性联系，实验得出通过不同时间作用下的光生物调节（PBMT）治疗方法对微螺钉支抗的稳定性影响具有差异，光生物调节疗法（PBMT）对于降低炎症发生，促进骨愈合及骨再生均有一定积极影响，可作为正畸治疗阶段提升正畸微螺钉稳定性的一种预防性治疗手段。

5 展望

综上所述随着人们对于正畸接受程度越来越高，正畸矫治率也逐年呈上升趋势。微螺钉在正畸辅助增强支抗方面研究已经成为国内外医生不可回避的研究热点。微螺钉型种植体体型微小、异物感小、配合度低、便于医师操、生物相容性好等优点，是目前正畸临床中一种增强支抗的高效治疗手段。微螺钉种植体植入颌骨初期稳定性是取决于颌骨与种植钉的嵌合程度，而在正畸力负载之后种植钉与颌骨有一定几率产生骨结合，但种植钉表面处理、材料、尺寸、大小、植入角度及深度等都会影响骨结合稳定性。以上影响种植钉稳定性因素也是临床中种植钉脱落率高居不下原因，如何减少或者避免微螺钉种植体在正畸支抗应用过程中并发症及风险的发生等问题，目前，国内外鲜有报道。还需要更多正畸医师在临床及科研中积极探索和努力，有待于进一步研究。