制作牙種植體的材料需要滿足以下要求：必須選用生物相容性較好的材料；必須能夠維持原有的機(jī)械性能，以來抵抗口頜系統(tǒng)范圍內(nèi)預(yù)期的力；必須能明顯地承受咀嚼力，且能在機(jī)體異常負(fù)重的情況下能夠承擔(dān)咀嚼力，如磨牙癥能產(chǎn)生較與正常咬合力更長時(shí)間、更大的咬合力。

由于骨結(jié)合最早報(bào)道于Ⅰ型工業(yè)純鈦種植體，且這些種植體在長達(dá)15年時(shí)間內(nèi)應(yīng)用得很好，所以假定Ⅰ型工業(yè)純鈦種植體的力學(xué)特性常規(guī)適合有良好骨結(jié)合的骨內(nèi)種植體是符合邏輯的。其他Ⅱ~Ⅳ型工業(yè)純鈦種植體顯示出與Ⅰ型種植體一樣或者更好的力學(xué)性能。鈦合金也通常表現(xiàn)出比工業(yè)純鈦種植體更好的力學(xué)性能。

骨內(nèi)種植體可用多種不同的材料來制作。大多數(shù)種植體采用工業(yè)純鈦或者鈦鋁釩合金。牙種植體可以用工業(yè)純鈦的任何4種形式來制作，大部分是99%的純鈦，只是鐵和氧的含量稍有差別。傳統(tǒng)意義上用來制作牙種植體的材料是工業(yè)純鈦，因?yàn)橛嘘P(guān)工業(yè)純鈦研究的文章要比其他任何一種材料發(fā)表得多，通過了最高水平的科學(xué)審查。鈦和鈦合金的強(qiáng)度足以用來滿足種植體支持機(jī)制。

4 種形式商業(yè)性純鈦的屈變力從1 7 0 M P a 到480MPa不等，彈性系數(shù)（MOE）接近114GPa。一般來講，級(jí)別或類型越低，彈性系數(shù)、屈變力和疲勞折斷抵抗力就越低（表5.2）。鈦的微結(jié)構(gòu)可以假定是相的混合，α、β或α-β。晶體晶格的β形式比α形式要更強(qiáng)大，在合金熱處理時(shí)有更強(qiáng)的抗變形性能。在鈦晶體中加入特定的元素（鐵，釩和鉻）形成β相，使其在熱處理更理想。

表5.2 多種種植體材料的抗彎強(qiáng)度

含鈦（90%）、鋁（6%）和釩（4%）的合金，通常被稱為Ti-6Al-4V，是眾多擁有相對(duì)高屈變力的鈦合金的一種（900MPa），但它的彈性系數(shù)與工業(yè)純鈦相似。它可以在承受高強(qiáng)度周期性彈性變形時(shí)始終保持其完整性。對(duì)Ti-6Al-4V合金的熱處理同樣可以形成能在一定程度上抵抗可塑變形的細(xì)紋微結(jié)構(gòu)。盡管Ti-6Al-4V和其他工業(yè)純鈦種植體在形成骨結(jié)合方面未發(fā)現(xiàn)有不同，但釋放的前列腺素、白介素和腫瘤壞死因子上卻有差異，提示在骨喪失方面的微小不同。一般來講，工業(yè)純鈦和鈦合金都有很好的生物相容性，有相同程度的成功率或留存率。盡管沒有研究報(bào)道Ti-6Al-4V加工的種植體的疲勞斷裂，但口內(nèi)環(huán)境對(duì)種植體的影響經(jīng)常要比材料本身的行為表現(xiàn)更受關(guān)注。

一般種植體的外形

種植體的外形一直在研究中，保證傳遞給骨的是壓應(yīng)力負(fù)荷。從生物力學(xué)方面來看，骨可以承受壓力但不承受剪切力和張力?，F(xiàn)代種植體的生物力學(xué)設(shè)計(jì)是使其承受最大限度的壓力而不是剪切力。三維有孔表面種植體的引進(jìn)提高了種植體傳遞到骨結(jié)合處壓力的同時(shí)也成功提高了骨/金屬的剪切力和種植體傳遞到骨的力的分布，最終減少了對(duì)種植體的作用力。

當(dāng)種植體植入松質(zhì)骨和當(dāng)承重非軸向的力時(shí)，考慮種植體螺紋寬度和高度顯得尤為重要。有限元分析顯示，當(dāng)高度在0.34～0.5mm，寬度在0.18～0.30mm時(shí)壓力減小[12]，但有關(guān)螺紋抗折理想尺寸的長期效果還不清楚。雖然動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)顯示有良好的性能，但只有臨床試驗(yàn)才能證實(shí)這些假說。

抵抗折斷的一個(gè)首要因素是種植體直徑，因?yàn)榭拐哿?huì)隨著種植體半徑的增大而成比例增加4倍。但隨著種植體直徑的增加，向周圍骨組織分散的力也會(huì)適當(dāng)減小，這有可能導(dǎo)致應(yīng)力保護(hù)，產(chǎn)生不利的骨反應(yīng)。同時(shí)，小直徑種植體會(huì)向骨組織傳遞較大的力，增加種植體折斷的危險(xiǎn)。此現(xiàn)象貌似合乎邏輯，但除了病例報(bào)告，僅有少量文獻(xiàn)報(bào)道了窄種植體折斷，但也可能是他們?cè)诳谇磺把绤^(qū)應(yīng)用窄直徑種植體的原因。

手術(shù)植入

因種植體裝置界面的扭矩可能會(huì)使平臺(tái)連接出現(xiàn)潛在的變形，故應(yīng)注意使該扭矩最小化。Ⅳ類骨植入種植體時(shí)要優(yōu)先在骨上敲打擠壓而不是依靠種植體來擠壓骨洞。許多廠家會(huì)提醒不要超過手術(shù)操作時(shí)推薦的扭矩，以減小折斷的可能性（圖5.3a～c）。

圖5.3 （a）Ⅰ類骨中的種植體內(nèi)連接和界面破損的影像學(xué)表現(xiàn)。（b）取出種植體，發(fā)現(xiàn)沿著種植體平臺(tái)的損壞。（c）在重新放置的種植體上行聯(lián)冠修復(fù)完成2年后的影像學(xué)表現(xiàn)。

種植體周圍骨的保存與種植體基臺(tái)連接設(shè)計(jì)理論接近。盡管沒有充足證據(jù)證明，將基臺(tái)平面連接于種植體外表面的內(nèi)側(cè)以使炎癥最小化已成為常見的典范。研究邁向了所謂的種植體平臺(tái)轉(zhuǎn)移，但種植體平臺(tái)處力的集中可能導(dǎo)致更高的種植體折斷風(fēng)險(xiǎn)，其長期意義至今還未見報(bào)道。

種植體在Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類骨上形成骨結(jié)合的成功率與Ⅳ類骨有所不同（采用Leckholm和Zarb’s分類方法）。同樣，種植體跨牙弓放置時(shí)將會(huì)因骨密度的差異而獲得不同的力傳導(dǎo)。種植體在皮質(zhì)骨內(nèi)時(shí)，在種植體和骨接觸領(lǐng)圈處傳遞非軸向或側(cè)向力，而在松質(zhì)骨內(nèi)時(shí)，種植體則在根尖區(qū)傳遞側(cè)向力，這在某種程度上依賴于螺紋結(jié)構(gòu)。當(dāng)種植體置于下頜后牙區(qū)且結(jié)合牢固時(shí)，則需考慮下頜骨的彎曲度。下頜開閉口時(shí)的側(cè)向力可能會(huì)對(duì)種植修復(fù)體的連接產(chǎn)生剪切力。一個(gè)解決方式是分段設(shè)計(jì)修復(fù)體，使其獨(dú)立或避免參與最遠(yuǎn)中種植體的受力。

修復(fù)體設(shè)計(jì)

一旦意識(shí)到種植體會(huì)發(fā)生折斷，臨床醫(yī)生有責(zé)任采用設(shè)計(jì)好的部件來避免這類并發(fā)癥的發(fā)生。同樣，抵抗種植體折斷的另一重要手段是修復(fù)體的設(shè)計(jì)。最后，在長期的臨床隨訪中發(fā)現(xiàn)種植體折斷的危險(xiǎn)因素也至關(guān)重要。

另外，必須監(jiān)視固定或活動(dòng)修復(fù)體上力的傳遞。無論是無牙頜或牙列缺損患者，牙齒的狀態(tài)也可能影響支持種植體間力的分配。

無論固定或活動(dòng)修復(fù)體修復(fù)的患者，其力的矢量會(huì)因?yàn)椴牧?、種植體的分布和整體設(shè)計(jì)的不同而不同。種植體上力的應(yīng)用不會(huì)受修復(fù)體材料的影響，施加在一個(gè)金屬修復(fù)體、陶瓷修復(fù)體或樹脂修復(fù)體上100N的力時(shí)，都會(huì)傳到下方種植體上同樣的100N的力。施加到種植體上的力的分布可能會(huì)因材質(zhì)不同而不同，但在種植體支持系統(tǒng)上的總力卻是一樣的。盡管如此，材料卻對(duì)施加的力的損耗有不同表現(xiàn)。硬的材料，如陶瓷，會(huì)更快地把力傳遞到種植體，而對(duì)于有彈性的材料，如樹脂，傳遞力則較慢，有時(shí)稱為力的抑制。

其他還未充分研究的因素包括材料的應(yīng)用，如作為種植體基臺(tái)的高強(qiáng)度陶瓷。材料不同程度的磨損潛能會(huì)導(dǎo)致功能狀態(tài)下種植體平臺(tái)有不同的粗糙度，但它會(huì)不會(huì)影響整個(gè)種植體平臺(tái)還有待研究。鈦在超長時(shí)間重復(fù)力的負(fù)重條件下會(huì)形成切面，這有可能是修復(fù)并發(fā)癥的一個(gè)預(yù)警器，反復(fù)的修復(fù)并發(fā)癥又是種植體折斷的一個(gè)預(yù)警器。因此，種植體平臺(tái)的改變和種植體折斷之間可能存在某種聯(lián)系。

盡管早期報(bào)道了力抑制材料在種植體方面上的優(yōu)勢，但沒有一致的證據(jù)說明一種修復(fù)材料的應(yīng)用在種植體留存或抵抗折斷方面優(yōu)于其他材料。材料的磨損、斷裂或美觀可能與材料在臨床中的不同表現(xiàn)相關(guān)，但這些因素與種植體折斷的危險(xiǎn)改變無關(guān)。

修復(fù)方案

種植體修復(fù)時(shí)，需要考慮以下因素。男女性別差異。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為男性咬合力比女性高

30%～40%。在準(zhǔn)備治療時(shí)需要考慮該因素以獲得均勻分布的力。因性別不同，修復(fù)設(shè)計(jì)、種植體直徑、牙弓位置、種植體數(shù)目和咬合形態(tài)在治療中要有不同的考慮。另外，種植體植入時(shí)也需要考慮放置策略，以便傳遞適當(dāng)?shù)牧?，從而能最大限度地增加功能狀態(tài)下負(fù)重種植體的抵抗力。當(dāng)用多顆鄰近種植體修復(fù)時(shí)需要考慮它們的空間位置關(guān)系，如錯(cuò)位放置可能比直線式排列更能抵抗非軸向直接的力。然而當(dāng)骨受限或原有牙齒的位置或美學(xué)需要直線排列時(shí)，則不需考慮。

骨內(nèi)種植體的直徑很難和需要替換的天然牙的最大直徑相匹配，尤其是磨牙。在這些病例中需要考慮咬合接觸以便力集中在修復(fù)體并直接沿著種植體的長軸傳遞。如果不能如此，則需要降低解剖學(xué)牙尖斜度以減少食物對(duì)修復(fù)體面的側(cè)向力。

我們治療的目標(biāo)是采用合適的材料制作適當(dāng)直徑的種植體，并采用合適的穿齦基臺(tái)及合適的基臺(tái)螺紋設(shè)計(jì)，以及在考慮到預(yù)期應(yīng)力和患者口腔行為等相關(guān)因素下完成的修復(fù)體。在所有這些因素均被考慮到時(shí)，種植體折斷的幾率就很小了。

咬合過載

后牙區(qū)的最大咬合力潛能在600～800N之間。單純從力學(xué)角度來看，應(yīng)用的力越接近顳下頜關(guān)節(jié)，該力越大。這種情況與頜骨中的三級(jí)系統(tǒng)有關(guān)，這增加了后牙種植體的高危險(xiǎn)性。盡管沒有臨床研究表明后牙區(qū)種植體折斷的高風(fēng)險(xiǎn)性，但這個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)異常與種植體整體折斷率低有關(guān)。

正頜外科和顱頜面分類對(duì)力也有影響。長面型或正頜外科分類為Ⅱ類關(guān)系的患者，與其他短頭顱或者Ⅲ類關(guān)系的患者相比力的潛能較小。這種可能的影響有時(shí)與純力學(xué)及更能有效傳遞力的力矢量有關(guān)。影響力的其他因素還有性別和種族，男性有更大的咬合力潛能，最多可以超出女性30%～40%。這些區(qū)別已經(jīng)被充分證明，在制定治療計(jì)劃時(shí)需要考慮。

似乎沒有證據(jù)來指導(dǎo)種植修復(fù)時(shí)做出任何特定的計(jì)劃。但有些實(shí)際的因素會(huì)影響種植支持式修復(fù)體牙合關(guān)系。其中一個(gè)是種植支持式修復(fù)體是機(jī)械固位。機(jī)械固位是通過螺絲固位或粘結(jié)固位來完成的，但即便粘結(jié)固位修復(fù)，也有螺絲固位的穿齦部件即基臺(tái)。螺絲固位部件上的側(cè)方力可以松解夾持力，導(dǎo)致螺絲松動(dòng)。為了減少這種情況的發(fā)生，應(yīng)盡力避免或最小化種植體上的側(cè)向力，當(dāng)使用3顆或更多種植體時(shí)可通過最大化種植體補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)，即降低解剖牙尖、集中咬合接觸、減少各個(gè)方向的懸臂和調(diào)整種植體到牙合面的垂直距離。

因此，通過適當(dāng)?shù)囊Ш险{(diào)整，可以在松動(dòng)發(fā)生時(shí)消除側(cè)向力，以此看解決螺絲松動(dòng)似乎是合乎邏輯的。

當(dāng)多個(gè)種植體相互支持時(shí)可考慮對(duì)沒有鄰牙的種植修復(fù)體采用前牙引導(dǎo)建立臨床路徑，完成最終修復(fù)體前用臨時(shí)修復(fù)體對(duì)它進(jìn)行檢測。但在許多病例中，該方案仍存在許多問題并能產(chǎn)生對(duì)種植體不利的力。盡管多數(shù)種植體折斷發(fā)生在后牙區(qū)，與鄰牙相接觸的前牙引導(dǎo)也要注意。

種植體放置時(shí)需要按照廠家說明和臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)兩方面結(jié)合。

來源于口腔領(lǐng)航