種植體支抗系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用

正畸治療是對(duì)牙齒或頜骨施力，并使之達(dá)到預(yù)期位置的過(guò)程，這一力量的反作用力必須由一穩(wěn)定的裝置來(lái)承擔(dān)，即所謂“正畸支抗”的概念。 Proffit定義正畸支抗為“對(duì)不希望發(fā)生的牙齒移動(dòng)的抵抗”或“對(duì)牙齒或口外結(jié)構(gòu)所提供的作用力的抵抗”。正畸支抗的設(shè)計(jì)和控制對(duì)于矯正成功是至關(guān)重要的因素之一，通常由口內(nèi)的牙(組牙)或口外的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。Robertstzj認(rèn)為支抗不足是限制正畸治療的重要因素，直接負(fù)載的骨性支抗方法的發(fā)展會(huì)大大提高矯治的生物力學(xué)水平。傳統(tǒng)的加強(qiáng)支抗的方法如橫腭桿、 Nance弓、固定舌弓、唇擋、頜間牽引、頭帽口外弓等，存在穩(wěn)定性、舒適性、方便性和患者合作性等方面的問(wèn)題。因此，對(duì)于口內(nèi)穩(wěn)定有效且不依賴患者合作的新的支抗手段的需求，促進(jìn)了正畸骨性支抗系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。

一、種植體正畸支抗的發(fā)展歷史

Gainsforth于1945年發(fā)表的文章被認(rèn)為是最早關(guān)于正畸骨性支抗的文獻(xiàn)，研究中所有種植體均在16-31天內(nèi)松動(dòng)脫落，種植體正畸支抗未能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。隨著種值修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，在二十世紀(jì)70年代末80年代初，各種類型的種植體用于正畸骨性支抗的實(shí)驗(yàn)研究：碳化玻璃鋼種植體、生物陶瓷涂層氧化鋁種植體、活合金(鈷鉻鉬合金)種植體、ticonium合金種植體等。這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究雖然有些獲得陽(yáng)結(jié)果，但種植體表面與骨組織不能形成有效的直接結(jié)合，實(shí)驗(yàn)中種植體加載正畸力或矯形力的時(shí)間也比較短。Branemark等證明鈦合金種植體表面和活性骨組織之間和結(jié)構(gòu)和功能上能夠達(dá)到直接的結(jié)合，并將其定義為“骨性結(jié)合”的概念。自從1965年骨性結(jié)合種植技術(shù)在臨床應(yīng)用以來(lái)，大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究也證明了骨結(jié)合鈦合金種植體作為正畸支抗的有效性。

對(duì)于非修復(fù)正畸患者，傳統(tǒng)的牙種植體用于正畸支抗受到植入部位、術(shù)式、費(fèi)用等方面的限制。近五年多來(lái)，一些專門為正畸支抗設(shè)計(jì)的種植體系統(tǒng)得到開(kāi)發(fā)，研究較多的是腭側(cè)種植體正畸支抗系統(tǒng)和微型種植體正畸支抗系統(tǒng)，目前還處于臨床應(yīng)用的發(fā)展和完善階段。專門的正畸支抗種植體是暫時(shí)的骨性支抗裝置，為了避免種植體治療后的取出手術(shù)，Glatzmaier開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種可生物降解的正畸支抗種植體系統(tǒng) (BIOS)，該系統(tǒng)進(jìn)一步的臨床應(yīng)用正在研究中。

二、傳統(tǒng)的修復(fù)牙種植體系統(tǒng)作為正畸支抗的應(yīng)用研究

牙列缺損的修復(fù)患者，臨近缺牙部位的牙齒往往出現(xiàn)傾斜、旋轉(zhuǎn)和過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)可能存在牙列擁擠或合關(guān)系異常，因此修復(fù)前的輔助性正畸治療經(jīng)常是必要的。但是牙齒的缺失造成支抗的不足，某些類型的牙齒移動(dòng)難以或不能完成。鈦合金種植體為這些正畸治療提供了良好的骨性支抗。

1．穩(wěn)定性研究

1984年Roberts首次在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證鈦合金種植體的正畸支抗能力。20枚鈦合金螺釘種植體植入14只兔子的股骨，種植體之間加載100克力并維持4-8周時(shí)間，結(jié)果顯示20枚種植體除一枚外均保持穩(wěn)定。Wehrbein和Shigeru Saito研究證實(shí)了種植體長(zhǎng)期持續(xù)(24-32周)負(fù)載正畸力移動(dòng)牙齒的有效性。Wehrbein的研究發(fā)現(xiàn)種植體未發(fā)生邊緣骨吸收，相反在正畸力的作用下有骨沉積發(fā)生。Shigeru Saito認(rèn)為加力種植體和未加力種植體的骨結(jié)合率無(wú)顯著性差異，而加力種植體的壓力側(cè)和張力側(cè)骨結(jié)合率也無(wú)顯著性差異。Southard研究了鈦合金種植體在垂直向的支抗能力，認(rèn)為種植體支抗壓低牙齒優(yōu)于牙性支抗。

1969年Linkow首次發(fā)表了葉狀種植體用于正畸支抗的病例報(bào)告，作者沒(méi)有報(bào)告種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此后相繼有一些病例報(bào)告發(fā)表，利用鈦合金種植體完成修復(fù)前正畸牙齒的排齊、內(nèi)收、升高和壓低等運(yùn)動(dòng)，正畸治療結(jié)束后種植體用作永久義齒修復(fù)的基牙并保持了長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。

2．種植體材料、大小和形狀

鈦合金是目前常用的種植體材料，種植體表面經(jīng)過(guò)機(jī)械或化學(xué)的處理，如酸蝕、噴沙、羥基磷灰石涂層、鈦漿噴涂等，可以大大提高種植體的骨性結(jié)合強(qiáng)度。傳統(tǒng)的 Branemark種植體形狀一般為圓柱或圓錐狀，表面光滑或呈螺紋形狀。種植體為了行使修復(fù)體或正畸支抗的功能，必須有足夠的骨結(jié)合面積。對(duì)于柱狀種植體，骨結(jié)合質(zhì)罱取決于種植體的長(zhǎng)度、直徑、形狀、植入部位骨密度。在后兩種因素確定的情況下，調(diào)整種植體的長(zhǎng)度和直徑來(lái)達(dá)到一定的結(jié)合強(qiáng)度。在多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)告中，用于正畸支抗的傳統(tǒng)修復(fù)種植體直徑在3－5毫米，長(zhǎng)度在6－15毫米。

3．種植體植入部位和時(shí)機(jī)

對(duì)于正畸一種植修復(fù)聯(lián)合治療的患者，種植體具有支抗和基牙的雙重身份，種植體的位置不僅要符合正畸牙齒移動(dòng)的生物力學(xué)，同時(shí)要滿足正畸治療后作為基牙修復(fù)的要求。因此，口腔修復(fù)、牙周、外科、正畸等多學(xué)科之間的聯(lián)合協(xié)作是保證成功的前提。種植體精確的位置確定必須進(jìn)行治療前的診斷性排牙和蠟合模型的重建，預(yù)計(jì)好的種植位置信息轉(zhuǎn)移到原始模型上，通過(guò)制作模板再次轉(zhuǎn)移到口內(nèi)以確定種植體的植入位置。修復(fù)種植體的植入需要足夠的骨量支持，對(duì)于缺牙區(qū)槽嵴明顯吸收的患者，目前有兩種比較有效的解決方案，一是在種植前進(jìn)行牙槽嵴增高術(shù)，二是種植體植入后對(duì)螺紋暴露部分進(jìn)行誘導(dǎo)性骨組織再生術(shù)。

在多數(shù)情況下，修復(fù)種植體在正畸治療前開(kāi)始植入。有些特殊的情況，種植體兩側(cè)牙齒的移動(dòng)不能很好的預(yù)測(cè)，需要正畸治療過(guò)程中建立診斷性蠟合模型確定種植體的位置。種植體不能隨牙頜的生長(zhǎng)而萌長(zhǎng)，一般認(rèn)為修復(fù)種植體不能用于生長(zhǎng)發(fā)育期患者的牙槽嵴。

修復(fù)種植體植入牙槽嵴以外的部位作為正畸支抗的報(bào)道比較少。Roberts的研究在下頜第一磨牙缺失的患者磨牙后區(qū)植入標(biāo)準(zhǔn)的Branemark種植體，用以增強(qiáng)雙尖牙區(qū)的支抗，成功的將下頜第二、三磨牙近中移動(dòng)10－12毫米關(guān)閉缺牙間隙，從而避免固定橋或種植義齒修復(fù)治療。

4．種植體植人術(shù)式和愈合期

種植體植入后周圍骨組織的改建需要一個(gè)適當(dāng)?shù)挠掀凇oberts研究發(fā)現(xiàn)在兔股骨植人種植體后，6 周即形成良好的骨結(jié)合。在人類這一過(guò)程需要4－6個(gè)月的時(shí)創(chuàng)。正畸一修復(fù)聯(lián)合治療的種植體需要完全的骨性結(jié)合和最大的穩(wěn)定性．手術(shù)要求盡可能減少對(duì)骨的創(chuàng)傷，保持骨的生理活性。通常選擇雙期手術(shù)，一期植入后經(jīng)過(guò)齦下封閉愈合4－6個(gè)月形成有效的骨性結(jié)合，二期手術(shù)暴露種植體后，進(jìn)行正畸附著體或修復(fù)附著體的連接。 Ericsson的臨床研究表明，Branemark種植體采用單期手術(shù)的植入方式，同樣達(dá)到良好的骨性結(jié)合，有效的承擔(dān)正畸支抗和修復(fù)體功能。

5．種植體加力大小和時(shí)間

種植體作為正畸支抗與行使修復(fù)功能相比，生物力學(xué)有明顯不同。正畸支抗種植體要求在持續(xù)負(fù)載正畸輕力的情況下保持穩(wěn)定，力的方向多為側(cè)向力。大部分的實(shí)驗(yàn)口和臨床研究表明，種植體能有效承載30－400克正畸力，作用時(shí)間從1個(gè)月到2年不等。在一些實(shí)驗(yàn)研究中，種植體負(fù)載500-1000克的矯形力依然保持了良好的穩(wěn)定性。Vasquez應(yīng)用三維有限元的方法研究指出，以骨性結(jié)合種植體支抗移動(dòng)牙齒時(shí)，關(guān)閉曲法較滑動(dòng)法有較低的負(fù)載應(yīng)變曲線。

三、專門為正畸支抗設(shè)計(jì)的種植體系統(tǒng)的應(yīng)用研究

正畸臨床面對(duì)的主要是完全牙列或拔牙間隙需要關(guān)閉的非修復(fù)正畸患者，傳統(tǒng)的修復(fù)種植體植人牙槽嵴提供支抗對(duì)這些患者是不適宜的。有兩種途徑可以解決這個(gè)問(wèn)題，一種方法是尋求有足夠骨量的其他位置如硬腭部、下頜磨牙后區(qū)、上頜結(jié)節(jié)部；另一種方法是減小種植體的體積，發(fā)展微型種植體系統(tǒng)。

1．腭部種植體正畸支抗系統(tǒng)腭部解剖基礎(chǔ)和種植體定位

腭中縫的骨化程度和硬腭部骨板的厚度，是影響腭部種植體使用和穩(wěn)定性的主要因素。Schlege認(rèn)為腭中縫完全的骨化很少發(fā)生在23歲之前，腭中縫后部鈣化程度高于前部，但從臨床的角度來(lái)看，0.03厘米的腭中縫裂隙相對(duì)于種植體的直徑比較小，謹(jǐn)慎的使用也許并不影響種植體的穩(wěn)定性。

種植前必須評(píng)估腭部的垂直骨量，以避免種植體穿透鼻底，常用的方法包括頭顱側(cè)位片和計(jì)算機(jī)斷層掃描。 Wehrbein。經(jīng)過(guò)臨床和頭顱側(cè)位片的對(duì)比研究，證實(shí)從頭顱側(cè)位片得到的正中腭部垂直骨量比實(shí)際的高度少2毫米，Wehrbein建議安全的植入高度至少在鼻竇下2毫米。對(duì)于腭中縫未完全閉合的年輕患者，腭正中旁區(qū)是可選擇的植入部位。Bemhart應(yīng)用于CT掃描的方法研究腭部垂直骨量，發(fā)現(xiàn)正中旁區(qū)最大骨量部位距正中線和切牙孔各3毫米，平均高度7.8毫米。腭部種植體植入前需要從頭顱側(cè)位片上確定種植體的位置、角度、深度。 Tosun為了減少腭部種植體臨床植入的誤差，將頭顱側(cè)位片上腭部的描記圖轉(zhuǎn)移到上頜模型的止中矢狀剖面上，確定種植體植入的位置、角度和深度，并以此作三維模板轉(zhuǎn)移至口內(nèi)。

主要的支抗系統(tǒng)及臨床應(yīng)用

(1)Straumann Orthosystem種植體:

Wehrbein1996年設(shè)計(jì)的腭側(cè)正畸支抗種植體系統(tǒng)。該系統(tǒng)為一體式結(jié)構(gòu)，骨內(nèi)部分直徑3.3毫米、長(zhǎng)4或6毫米，由純鈦制作，帶有自攻螺紋；頸部表面光滑與軟組織附著，根據(jù)植入部位的粘膜厚度，頸部有1.5、2.5、 11.5毫米三種高度可供選擇；粘膜外暴露部分高度2毫米，可與愈合帽相連。為了補(bǔ)償種植體長(zhǎng)度減小所帶來(lái)的骨結(jié)合強(qiáng)度降低，種植體骨內(nèi)部分表面經(jīng)噴沙和酸蝕處理。

該系統(tǒng)的植入采用單期手術(shù)，術(shù)式簡(jiǎn)單，植入時(shí)使用與種植體頸部直徑匹配的粘膜沖暴露骨面，避免粘骨膜瓣的準(zhǔn)備和術(shù)后的縫合。植入13周的愈合期。種植體即達(dá)到良好的骨性結(jié)合，能有效負(fù)載正畸力。種植體取出使用與種植體頸部直徑匹配的環(huán)鋸(直徑4.2毫米)，將種植體連同少許骨組織一起植出。

Wehrbein在前瞻性的研究中拔牙治療9例II類錯(cuò)合患者，應(yīng)用 Orthosystem種植體作問(wèn)接支抗穩(wěn)定后牙，覆蓋平均減小6.2毫米，兩側(cè)尖牙分別內(nèi)收6.6和6.4毫米。臨床和組織學(xué)檢查均證明種植體的穩(wěn)定性，由于連接腭桿的撓曲，兩側(cè)后牙支抗分別丟失0.7和1.1毫米。 Orthosystem種植體也町以用作直接支抗遠(yuǎn)中移動(dòng)磨牙或單側(cè)擴(kuò)弓。

(2)Onplant種植體：

Block和Hoffman1995年設(shè)計(jì)的一種腭部粘骨膜下種植體系統(tǒng)。該系統(tǒng)為直徑10毫米、厚度2毫米的圓盤狀鈦合金種植體，與骨組織接觸面帶有粗糙紋理并有75微米羥基磷灰石涂層，與軟組織的接觸面光滑，內(nèi)置螺紋孔道可與穿粘膜附著體相連。

該系統(tǒng)需要雙期手術(shù)，植入時(shí)在側(cè)切牙至第一前磨牙的腭側(cè)做長(zhǎng)約15毫米的切口，粘骨膜全層翻瓣后植入種植體并縫合切口，戴用真空負(fù)壓成型模板加壓愈合一周；一般4個(gè)月后種植體達(dá)到骨性結(jié)合，可準(zhǔn)備二期手手術(shù)； Onplant種植體的優(yōu)點(diǎn)是其骨性結(jié)合不依賴腭部垂直骨量的多少。

Block和Hoffrnan在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中證明該系統(tǒng)能有效負(fù)載250-300克的正畸力，種植體取出時(shí)的剪切力達(dá)700牛頓。Bondemark在病例報(bào)告中應(yīng)用Onplant種植體作間接支抗穩(wěn)定第二前磨牙，頰側(cè)使用片段弓和螺簧推磨牙向遠(yuǎn)中，使 Ⅱ類錯(cuò)合不拔牙得到治療。

(3)Midplant種植體

Maimo2002年介紹的一種腭側(cè)種值體系統(tǒng)，包括兩部分組成：骨內(nèi)部分和種植體正畸連接部分。骨內(nèi)部分由純鈦制作，帶有自攻螺紋，表面經(jīng)酸蝕或鈦漿噴涂處理，直徑3.75毫米，長(zhǎng)度有4.5、5.0、6.0、7.0、8.0毫米五種規(guī)格。骨內(nèi)部分的頸部為翼狀圓盤，直徑5.0毫米，頂部有螺母固定其上，內(nèi)置螺紋孔道。穿粘模的連接體有兩種類型，圓柱體和翼狀板連接體。種植體的植人為單期手術(shù)，愈合期4 個(gè)月。這期問(wèn)穿粘模的愈合螺帽固定于種植體骨內(nèi)部分，起到保護(hù)作用。Maino報(bào)告了兩例Ⅱ錯(cuò)合患者，使用 Midplant種植體作為直接支抗推磨牙遠(yuǎn)中移動(dòng)獲得成功。

2．微型種植體正畸支抗系統(tǒng)  

骨性結(jié)合種植體能夠提供穩(wěn)定的正畸支抗，但是它們的心用受到植入空間、施力方向、愈合期等方面的限制，借鑒正頜外科的堅(jiān)固內(nèi)固定技術(shù)和材料，微型種植體正畸支抗系統(tǒng)得劍發(fā)展，具有植入部位靈活、術(shù)式簡(jiǎn)單、可即刻加力、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。

(1)微型鈦板止畸支抗系統(tǒng)

Sugawara等將沒(méi)計(jì)和開(kāi)發(fā)的微型鈦板正畸支抗系統(tǒng)稱為“骨性支抗系統(tǒng)”(SAS)，根據(jù)需要使用的部位和牙齒的運(yùn)動(dòng)形式，鈦板設(shè)汁成“L”形、 “T”形、“Y”形，通過(guò)5毫米或7毫米鈦鏍釘固定于皮質(zhì)骨提供穩(wěn)定支抗，與組織結(jié)合面為磨沙狀以增強(qiáng)固位。鈦板的長(zhǎng)臂穿透粘膜與口內(nèi)矯治器相連．完成牙齒的壓低、仲長(zhǎng)、近遠(yuǎn)中等各種類型的運(yùn)動(dòng)。微犁鈦板通常的植入部位包括梨狀孔的側(cè)緣、上頜骨顴突、下頜體、升支前緣、止中聯(lián)合。Sugawara認(rèn)為 SAS易于調(diào)整適應(yīng)骨面形態(tài)，舒適性好，局部炎癥容易控制，可即刻加力，缺點(diǎn)是植入時(shí)需要翻開(kāi)粘骨膜瓣。 Sugawara強(qiáng)調(diào)咬合干擾、鈦板與皮質(zhì)骨面的密合度、植入技術(shù)足影響種植體穩(wěn)定性的重要因素。

Daimaruya在實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)用SAS壓低狗的下頜磨牙．100-150克的壓低力持續(xù)4-7個(gè)月，下頜磨牙平均壓低3.4毫米，下頜神經(jīng)血管束未受損傷，根尖吸收存在但被新牙骨質(zhì)修復(fù)。Nagasaka研究了55例各類錯(cuò)合患者使用骨性支抗系統(tǒng)的有效性，107枚微型鈦板除3枚在愈合期松動(dòng)被更換．其余鈦板在治療過(guò)程中均保持了穩(wěn)定，完成各種類型的牙齒移動(dòng)1.0－9.8毫米。Umemori利用骨性支抗系統(tǒng)(SAS)治療兩例骨性開(kāi)合，下磨牙分別壓低3.5毫米和5.0毫米。Erverdi利用植入顴骨的微型鈦板對(duì)上頜磨牙施以200克壓低力，成功矯治一例骨性開(kāi)始，磨牙被壓低3毫米。

Chung在微型鈦板穿出粘膜的連接部分焊接0.036英寸的圓管和牽引鉤，通過(guò)這些改進(jìn)能更好的控制施力和個(gè)別牙齒的位置。

(2)微型鈦釘種植體支抗系統(tǒng)

微型鈦釘種植體僅僅作為暫時(shí)性支抗裝置，需要較低的骨結(jié)合程度或不需要骨性結(jié)合，其支抗能力來(lái)自種植體的初始穩(wěn)定性，可即刻加力負(fù)載。近年來(lái)微型鈦釘種植體有效的正畸支抗能力已經(jīng)被證實(shí)。Ohmae應(yīng)用微型種植體(直徑1毫米長(zhǎng)4毫米)支抗壓低狗的下頜第三前磨牙，實(shí)驗(yàn)中150克壓低力持續(xù)12-18周，結(jié)果顯示牙齒平均壓低4.5毫米，種植體未出現(xiàn)松動(dòng)或移位。

微型鈦釘種植體可方便的植入頜骨任何所需要的部位。Costa在離體干顱骨上證實(shí)微型種植體可安全的植入磨牙后區(qū)、下頜體、正中聯(lián)合、下頜牙槽突、顴牙槽嵴、前鼻棘、腭中縫等處的骨皮質(zhì)，作為水平向和垂直向施力的支抗。Bae為了定位微型種植體在齒槽突的位置，在前磨牙的托槽上固定“十”字形標(biāo)志桿后拍攝咬合翼片．確定植入位置后將此信息轉(zhuǎn)移到口內(nèi)。、

微型種植體的直徑在1.2毫米至2.3毫米不等。 Kanomi應(yīng)用直徑1.2毫米長(zhǎng)6毫米的鈦合金微型種植體，植入上、下頜中切牙根尖下的牙槽骨內(nèi)提供垂直支抗，有效的解決了深覆合和齦笑的問(wèn)題。 Kanomi使用的種植體采用雙期手術(shù)，愈合期為6個(gè)月。CostaL應(yīng)用直徑2毫米、長(zhǎng)9毫米和微型種植體，探討種植體可能的應(yīng)用部位和方式。該系統(tǒng)植入時(shí)無(wú)須牙齦翻瓣，術(shù)式簡(jiǎn)單，種植體植入后可即刻加力。Costa認(rèn)為種植體在受轉(zhuǎn)矩力時(shí)穩(wěn)定性降低。Park等應(yīng)用1.2毫米的微型種植體系統(tǒng)，植入手術(shù)簡(jiǎn)單，軟組織愈合2周后可直接負(fù)載，能夠有效承受200-300克正畸力。

目前包括修復(fù)種植體、腭部種植體、磨牙后區(qū)種植體、顴骨結(jié)扎、固連牙支抗、微型鈦板、微型鈦釘?shù)仍趦?nèi)的眾多骨性支抗方法豐富了正畸支抗設(shè)計(jì)的內(nèi)容．能夠?qū)崿F(xiàn)用傳統(tǒng)正畸手段難以完成的牙齒移動(dòng)類型，從某種程度卜也影響了，正畸治療的設(shè)計(jì)和實(shí)施。種植體正畸支抗技術(shù)作為學(xué)科交流融合的產(chǎn)物，正在迎來(lái)全面發(fā)展的時(shí)代。種植體系統(tǒng)從傳統(tǒng)的修復(fù)植體到多種專門設(shè)計(jì)的正畸支抗種植體系統(tǒng)；材料從常規(guī)的鈦合金到可生物吸收材料的研究；系統(tǒng)的小型化以適應(yīng)更多的位置要求；術(shù)式的簡(jiǎn)單化，以減小創(chuàng)傷，增加患者的耐受性，這些領(lǐng)域的廣泛研究將不斷促進(jìn)該技術(shù)的完善。

來(lái)源： 西安恒悅