影響微種植體支抗初期穩定性的因素

王　碩，賀嬌嬌(綜述)，劉　暢(審校)

(吉林大學口腔醫院正畸科，長春 130021)

影響微種植體支抗初期穩定性的因素

王碩△，賀嬌嬌(綜述)，劉暢※(審校)

(吉林大學口腔醫院正畸科，長春 130021)

摘要：利用微種植體作為支抗裝置進行正畸和矯形治療是一種高效、理想的方法。微種植體支抗的應用使臨床可矯治的范圍大大增加。根據植入部位和局部骨組織的質量，適當選擇微種植體的尺寸與植入角度和植入方式對建立足夠的初期穩定性至關重要。許多學者對微種植體支抗的初期穩定性進行了臨床及試驗研究。該文就影響微種植體支抗初期穩定性的因素進行綜述。

關鍵詞：正畸；矯形；微種植體支抗；初期穩定性

正畸治療的成功取決于良好與穩定的支抗控制。傳統支抗(如Nance弓、頭帽等)的使用效果取決于患者的配合程度，但由于舒適性和美觀性欠佳等因素，患者的配合程度不高。隨著種植體的逐漸發展，微種植體支抗在正畸領域的應用也逐步增多。微種植體支抗因具有體積小、術式簡單、手術創傷小、植入部位靈活、可即刻負載、患者易耐受、植入和加載間隔時間短、治療后易取出以及價格經濟等優勢，越來越受到正畸醫師的關注[1]。但是，臨床研究中仍存在5%~40%的失敗率[2]，現就影響微種植體支抗初期穩定性的因素進行綜述。

1微種植體支抗初期穩定性

微種植體系統的支抗作用是通過種植體與骨界面的機械鎖結和骨整合，完成與骨的穩定結合，從而可以抵抗一定限度內的矯治力。初期穩定性是微種植體支抗植入骨中的即刻穩定性，依賴于微種植體與骨組織之間的機械鎖結，受到微種植體本身、骨組織的質量、植入角度和方式的影響；后期穩定性則依賴于微種植體支抗周圍骨組織的整合[1]。初期穩定性是達到和保持后期骨整合的先決條件，如果種植體不能獲得良好的初期穩定性，則不利于種植體周圍成骨細胞的黏附并形成纖維包繞種植體，導致最終的失敗，所以影響微種植體支抗初期穩定性的因素顯得越來越重要[3]。在實驗研究中，通常使用微種植體的最大旋入力矩和拔出力來反映初期穩定性的大小[4]。

2影響微種植體支抗初期穩定性的因素

2.1微種植體因素

2.1.1微種植體的長度目前研究顯示，微種植體的初期穩定性與其長度有顯著關聯。Chatzigianni等[1]通過對9 mm和7 mm的微種植體進行研究得出，前者的初期穩定性明顯高于后者。Chen等[5]通過研究發現，提高微種植體的長度可以顯著提高成功率。Tseng等[2]研究發現，成功率隨著微種植體長度的增加而提高，但是區別不明顯；此外，他們表示相比于長度和植入部位來說，微種植體的植入深度更加重要，在微種植體使用過程中，6 mm的植入深度是必不可少的。較短的微種植體植入軟組織較厚的位置(如上腭黏膜)，很容易發生移動[6]。所以對于這些位置來說，較長的微種植體是必要的。當然，較長的微種植體必然會增加傷及牙根或其他解剖結構的危險性。有學者建議使用長度在6~8 mm的微種植體是比較安全的[6-7]。與上述結論相反，Justens和De Bncyn[8]研究發現，微種植體的長度對成功率沒有影響，他們所認為的“長度”是微種植體穿過黏膜的長度而不是發揮支抗作用時穿過骨組織的長度；另外，沒有考慮植入部位的差異，從而得出微種植體的長度與初期穩定性沒有顯著關聯的結論。

2.1.2微種植體的直徑初期穩定性與微種植體的直徑有顯著關聯，Chatzigianni 等[1]對直徑2.0 mm和1.5 mm的微種植體進行研究得出，前者的初期穩定性明顯高于后者。Wu等[9]在微種植體植入后即刻負載與愈合4周后負載的研究中顯示，兩種情況下直徑1.9 mm的微種植體的最大旋入力矩均顯著高于1.5 mm的。Miyawaki等[10]通過臨床試驗研究表示，直徑為1.5 mm和2.3 mm的微種植體1年成功率顯著高于直徑為1.0 mm的，直徑為1.0 mm或更小的微種植體植入后可能發生移動最終導致失敗。同樣的結果也被其他研究者報告過，他們認為綜合考慮應該避免使用直徑<1.3 mm的微種植體[1,6]。微種植體的頸部是應力集中的部位，因此適當的增大頸部的直徑可以獲得良好的初期穩定性，防止微種植體形變甚至折斷。但也有其他研究表明，直徑對最終結果沒有影響[8]，可能是研究中植入部位的差異產生了不同的結論。此外，亦有研究指出，微種植體軸徑與總直徑恰當的比例關系對獲得較高的初期穩定性來說至關重要[11]。Chang等[12]的研究中，微種植體的總直徑固定在2 mm，當軸徑與總直徑的比例為0.68時，獲得了最佳的初期穩定性。但是在臨床應用過程中，總直徑對于微種植體的意義更加重大，因為其可以反映微種植體實際需要的空間。臨床醫師需要考慮微種植體的總直徑，尤其是將其植入相鄰的兩牙根之間時更應該注意防止其傷及牙根。Hu等[13]通過對上下頜牙根之間的間隙及骨組織質量的研究指出，上頜骨微種植體支抗最安全的植入部位在第二前磨牙與第一磨牙之間，位于牙頸線下6~8 mm；下頜骨微種植體支抗最安全的植入部位在第一磨牙與第二磨牙之間，位于牙頸線下5 mm的位置。

2.1.3微種植體的形狀Wilmes和Drescher[14]在對幾種型號微種植體的研究中發現，盡管微種植體的尺寸相同(直徑1.6 mm，長度8 mm或10 mm)，Tomas Pins微種植體的初期穩定性明顯要低于Dual Top微種植體，主要因為其骨內部分為圓柱形。Holm等[15]實驗得出直徑1.5 mm的圓柱形微種植體的最大旋入力矩明顯低于直徑1.5 mm的圓錐形和直徑2.0 mm的圓柱形微種植體，并且1.5 mm圓錐形與2.0 mm圓柱形所獲得的初期穩定性基本相同。在臨床應用過程中，許多相鄰位點不能容納2.0 mm直徑的種植體，所以1.5 mm圓錐形種植體更加安全、可靠[7]。Yano等[16]研究發現，圓錐形的微種植體可以耐受植入后即刻負載并獲得良好的初期穩定性。骨內圓錐形設計優于圓柱形是由于圓錐形設計具有良好的軸徑與總直徑比例關系，同時也可能與圓錐形可以和骨組織保持嚴密的機械結合有關[14]。整合以往研究認為，圓柱形微種植體所獲得的初期穩定性顯著低于圓錐形設計[11,17-18]，并且增加體部直徑可以提高初期穩定性[11,19-20]。

2.1.4螺紋的節距和深度微種植體是將轉矩轉化為其與骨組織之間的壓縮力，所以螺紋的節距大小對初期穩定性有很大的影響。Brinley等[21]使用節距分別為0.75、1.0、1.25 mm的微種植體進行比較，發現節距0.75 mm的微種植體的初期穩定性明顯高于節距1.0 mm的微種植體；在人造骨模型上顯示，節距0.75 mm的拔出阻力明顯高于節距1.0 mm的微種植體；雖然統計學數據上差異無統計學意義，但節距0.75 mm的微種植體的旋入力矩依然高于節距1.0 mm的，而旋入力矩和拔出力在1.0 mm和1.25 mm組的差異無統計學意義。較小的節距有利于種植體在骨中所受壓力的均勻分布，并且可以提供較大的接觸面積，使骨組織與微種植體之間的摩擦力增加，從而獲得較高的初期穩定性。在Chang等[12]的研究中，螺紋深度由0.16 mm增加到0.32 mm的過程中，拔出力也隨之增大；但當螺紋深度超過0.32 mm后，拔出力反而減??；當螺紋深度增加到0.40 mm時，微種植體與骨組織之間的相對位移突然出現，最大應力作用在微種植體的上部分；也就是說在充足側向力的作用下，軸徑較小的比軸徑較大的微種植體更容易彎曲甚至折斷，裂口容易出現在微種植體的頸部即其與骨皮質接觸的邊緣。螺紋節距和深度之間的關系已經得到證實，深度與節距的百分比越大，即較短的節距和較深的螺紋，獲得的拔出力越大，從而獲得較高的初期穩定性[22]。

2.1.5螺紋的形狀Gracco等[22]通過對五種形狀螺紋(圖1)的研究認為，螺紋的形狀確實影響了拔出力的大小，從而影響了初期穩定性；反鋸齒螺紋相比其他形狀的螺紋可以獲得較大的拔出力，統計學表明，鋸齒螺紋與反鋸齒螺紋之間有很大差異，反鋸齒螺紋的拔出力明顯高于鋸齒螺紋，75°聯合剖面螺紋拔出力位居第二；75°聯合剖面螺紋、圓形螺紋和梯形螺紋均可以一定程度上影響拔出力。

圖1　5種螺紋形狀　A：反鋸齒螺紋；B：鋸齒螺紋；C：75°聯合剖面螺紋；D：圓形螺紋；E：梯形螺紋

2.2骨組織的質量有學者通過試驗得出，支抗裝置植入骨組織密度較高的區域初期穩定性較高；對于骨組織密度較低的區域，牙槽骨對微種植體的生物固位力較低[14]。也就是說為了保證初期穩定性，微種植體的植入位點必須有足夠的骨皮質密度，但是要避免骨壞死的發生，不然會造成支抗裝置與骨組織間產生間隙，從而降低其后期穩定性[23]。密度過大也有造成微種植體頸部折斷的可能[17,19,24-25]。Holm等[15]研究中，骨皮質厚度從1.0 mm增加到2.0 mm不會造成最大旋入力矩顯著改變，與Salmoria等[26]的研究一致。然而，也有報道，骨皮質厚度與初期穩定性呈正相關[10,16-17,27]。目前雖然沒有發現骨皮質的厚度與最大旋入力矩的關系，但是卻能明確其與拔出力相關[4]。臨床研究發現，下頜平面角大的患者成功率明顯低于那些下頜平面角正?；蚴禽^小的患者，這是由于下頜平面角大的患者磨牙區的骨密度較低和骨皮質較薄[1]。與此觀點一致的，有學者表示，對植入骨皮質厚度在0.80~1.19 mm的微種植體來說，初期穩定性沒有顯著差異，但植入2.2 mm骨皮質中的微種植體有較高的拔出力，從而獲得較高的初期穩定性[4]。研究還發現，較厚的骨皮質可以產生更大的阻力以抵抗拔出力，在愈合的早期階段，植入較厚骨皮質位點的支抗裝置比較薄位點的支抗裝置的穩定性要高[28]。這些結果的差異可能是由于應用了不同的測試方法或是不同的實驗骨塊，總的來說，當骨皮質厚度為1.0~2.0 mm 時，骨皮質密度的變化相比骨皮質厚度對微種植體的初期穩定性影響更大。

2.3植入角度和方式

2.3.1植入角度研究表明，垂直骨組織表面植入可以顯著提高微種植體的生物學和生物力學穩定性，獲得最佳的固位[29]。傾斜植入微種植體可以增大其與骨組織的接觸和旋入力矩，產生較好的穩定性；雖然傾斜植入相比垂直植入的深度減小了，但穿過骨皮質的長度增大了，當60°~70°傾斜植入時可以獲得最大的旋入力矩；另外，如果兩個相鄰牙根之間可利用的空間比較小，那么較大的傾斜角度可以減小損傷牙根的危險[29-30]。

2.3.2植入方式微種植體的植入方式可以分為助攻型和自攻型。助攻型微種植體需要制備預鉆孔，通過預鉆孔的引導作用將釘植入預期部位，但由于植入過程中反復旋入旋出，擴大了洞口的直徑，導致微種植體與骨組織不能緊密接觸，從而初期穩定性較低；自攻型微種植體則直接將釘旋入牙槽骨，對骨組織產生擠壓，這種擠壓作用可以產生較好的機械結合作用，因而有利于微種植體的穩定[3]。Okazaki等[31]在狗的股骨上做了關于預鉆孔的尺寸對初期穩定性的研究，結果顯示，在1.0 mm的預鉆孔中植入的微種植體的初期穩定性明顯高于植入在1.2 mm預鉆孔中的微種植體，植入1.5 mm預鉆孔中的微種植體幾乎沒有初期穩定性。目前研究一致認為，預鉆孔的直徑越小，旋入力矩越大，相對應的初期穩定性越高[14]；預鉆孔的直徑越大，旋入力矩越小，相對應的初期穩定性就越低[11]。預鉆孔大小與微種植體直徑的適宜比例對獲得良好的初期穩定性也是很重要的。Wilmes等[32]研究得出，對于直徑為1.6 mm或不足1.6 mm的微種植體，通常采用1.1 mm的預鉆孔；對于直徑1.6 mm以上的微種植體，通常采用1.3 mm的預鉆孔，預鉆孔的深度通常為3 mm。黏膜較厚的位置(如腭側和上頜結節等部位)使用直徑較小的預鉆孔甚至不制備預鉆孔對獲得較高的初期穩定性比較好；而黏膜較薄的位置或微種植體要植入黏膜下時，使用直徑較大的預鉆孔是非常必要的[33]。?ehreli等[3]研究發現，自攻型微種植體與骨組織之間的結合更加緊密。與Heidemann等[34]的發現一致，他認為自攻型螺紋之間有較多的骨組織，導致了更加緊密的結合，最終導致初期穩定性的提高；但研究中也發現，在自攻型微種植體尖端殘留的骨組織碎屑比較多，會降低初期穩定性。在臨床應用過程中，雖然助攻型微種植體的穩定性較差，但是在骨組織密度較高的區域(如整個下頜骨、上頜顴牙槽嵴和腭部等)依舊需要使用，以降低微種植體植入過程中產熱過多引起的骨壞死。

3小結

支抗控制是決定矯治最終效果的關鍵，微種植體作為一種操作簡便、創傷小、能夠植入大多數部位的支抗形式，為正畸及矯形治療帶來了突破性的進展。有關微種植體的尺寸，以直徑較大、節距較小為宜。操作中注意植入角度，避免碰觸鄰牙牙根。影響微種植體初期穩定性的因素多種多樣，如何根據患者的情況選擇最佳的方案，仍是正畸醫師需要面對的重要課題。雖然一些參數至今仍然存在爭議，但相信在不久的將來，會有更多的學者參與到探索、研究中來。

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The Factors Affecting the Primary Stability of Mini-implant Anchorage

WANGShuo,HEJiao-jiao,LIUChang.

(DepartmentofOrthodontics,HospitalofStomatology,JilinUniversity,Changchun130021,China)

Abstract：The use of mini-implants anchorage for the orthodontic and orthopedic treatment is an effective and ideal method.It enlarges the treatment scope in clinic for its stability and efficiency.According to the implantation site and the quality of local bone tissue,it is essential to select the appropriate size of the mini-implants,implantation angle and implantation method for establishing adequate initial stability.Considerable researches have been done to investigate the initial stability of orthodontic mini-implants.Here is to make a review of the influencing factors of the primary stability of orthodontic mini-implants.

Key words：Orthodontics； Orthopedics； Mini-implant anchorage； Primary stability

收稿日期：2014-07-10修回日期：2014-10-18編輯：鄭雪

基金項目：吉林省科技技術廳項目(20140204022SF)；長春市科學技術局項目(13KG45)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.10.032

中圖分類號：R783.5

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)10-1814-03