由于工作疏忽,本刊第32篇推文 ——中参考文献部分存在格式不完整问题。特发此文更正!(后附新版全文)
原文:
15.《口腔种植体基台临床设计与制作指南》
16.《口腔种植修复学下卷》
现更正为:
15. Hamid R. Shafie 著;崔广译.口腔种植体基台临床设计与制作指南[M]. 北京:人民军医出版社
16.[美]卡尔·米施(Carl E. Misch)著;陈钢,马攀,朱一博,崔广主译.口腔种植修复学下卷[M], 江苏凤凰科学技术出版社
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种植义齿已成为修复缺失牙的常用修复方法。目前常用的两段式种植体包括植入骨内部分的根形种植体和固位上部修复体的基台。通常大部分种植系统中基台与种植体使用基台固位螺丝连接。基台螺丝在种植体-基台连接的稳定性中有非常重要的作用。
(左)图1:两段式种植体(引自Straumann 产品手册)
(右)图2:基台螺丝(引自参考文献[15])
螺丝松动的发生率
图3 螺丝松动发生率(引自参考文献[11])
虽然基台螺丝松动不是很严重的并发症,但是螺丝松动如未及时处理可导致修复体、基台、种植体等之间的微动,引起扭力的产生、传递、分布异常,可能会导致螺丝、基台甚至种植体的折断等更严重的机械并发症,同时增加种植体-基台间微渗漏引起一些生物学并发症。而且螺丝松动如果反复发生会影响种植治疗的成功率和患者满意度。
螺丝松动机制
螺丝固位的原理:
螺丝在拧紧后发生弹性变形,会伸长,从而产生称为预负荷的拉力。因此螺丝在种植体和基台之间产生夹持力,将两个部分固定在一起。
松动机制:
Ø外力作用下,螺丝弹性形变降低;
Ø外力会引起螺纹之间的打滑,从而释放拉伸力;
Ø金属接触界面的蠕变;
Ø螺丝可能发生塑形变形。
这些都会导致预负荷降低,当预负荷小于螺丝界面分离力时,螺丝就会发生松动。
螺丝松动影响因素
1. 螺丝预负荷
影响螺丝预负荷的主要因素
1)旋入扭矩
◆增加扭矩可增加螺丝的应变,即增加预负荷,但扭矩过大又会造成基台螺丝超出屈服强度而变形 ,并可能导致螺丝折断。
◆理想情况下预负荷应该为螺丝屈服强度的75%或断裂强度的65% ,以保证螺丝连接的安全。
◆临床上建议遵循厂家推荐的扭矩值。
2)螺丝的设计
◆主要影响螺丝在发生形变前加载的预负荷。螺丝直径越大,用于旋紧螺丝的预负荷更大。
◆材料的强度和直径的4次方呈正比,直径增大,螺丝的强度也增加。
具有30°角,V形螺纹,是最常用的金属之间连接的螺丝螺纹设计形式。30°的斜面使得金属部件在预负荷下受到剪切力、金属伸长,防止螺丝松动。但这种设计螺纹数比较少,而且应力主要集中在前几个螺纹上。因此有种植系统中使用Sipralock螺纹设计,可增加螺丝数量,并且其应力可均匀分布到每个螺纹,可减少螺丝松动的发生。
(左)图4 两种不同螺纹设计(引自参考文献[16])
(右)图5平头螺丝(左);锥头螺(右)(引自参考文献[3])
(1)平头螺丝
◆更易达到被动就位,减小螺丝头与基台之间的摩擦力,增加螺纹处预负荷;
◆对于力的分布更均匀,不会造成组件不匹配变形的情况,降低螺丝松动风险;
(2)锥头螺丝
◆螺丝头部与基台接触面积更大,使应力会散布在更大的面积上,机械结合更稳定;
◆螺丝头与基台接触部位有摩擦锁结作用,增加结合稳定性和机械抗力;
3)螺丝材质
螺丝材料的特性如弹性模量、屈服强度、疲劳寿命是影响螺丝松动的重要因素。主要会影响螺丝加载负荷后的应变量,以及发生折断的点,从而决定了安全的预负荷范围。
◆商业纯钛:抗折强度低,容易变形和折裂,产生的预负荷最少,多用于临时修复和技工间的步骤,不推荐用于最终修复。
◆钛合金的屈服强度比纯钛高,弹性模量也较高,预负荷高。
◆金合金螺丝弹性模量高于钛,可以实现比钛螺丝更高的预负荷,故相较于钛螺丝可减少松动的发生。相较于金合金,钛合金的强度更大,但易磨损,导致两个接触面之间过度摩擦,增加松动或折断的风险。
4)螺丝表面处理
螺丝表面的摩擦系数影响预负荷,在相同扭矩时,摩擦系数越低,预负荷越高。
◆使用表面涂层如碳涂层或镀金减小螺丝的摩擦系数可以增加预负荷(Anchieta, et.al , 2014);
◆也有研究认为减小螺丝的摩擦系数,虽然可增加预负荷,但同时减小旋出扭矩,使螺丝更易发生松动,粗糙表面可以帮助螺丝获得更大摩擦力从而降低螺丝松动的风险(Wu, et.al , 2017)。
5)螺丝重复旋紧
沉降效应(settling effect):它是指在微观上金属表面呈粗糙形态,在螺丝旋紧过程中,接触高点被磨平,使螺丝弹性形变较小,预负荷降低约2%~10%。
◆为了减小沉降效应的影响,有学者建议在初次拧紧后10分钟再次拧紧, 可降低约17~19%预负荷丧失,可维持预负荷。(Siamos , et.al , 2002)。
◆但也有研究发现,螺丝的重复多次拧紧会降低预负荷,增加螺丝松动的风险(Cardoso , et.al , 2012)
2. 修复基台
种植体与基台连接的精密度与螺丝松动密切相关。连接界面精度不高,连接界面由于不稳定会过度加载到螺丝上。那么影响种植体-基台连接的精度和稳定的因素主要有以下几个方面:
1) 种植体-基台连接的类型:大多数研究中都认为内连接稳定性优于外连接,带莫氏锥度的内连接稳定性最佳。
锥形连接减少螺丝松动的原因主要是:
◆可以使基台和种植体接触界面间产生冷焊接效应,减少微动,减少螺丝松动发生。
◆同时具有更好的封闭性,能有效防止微渗漏,避免螺丝发生腐蚀。
图6 三种不同类型种植体-基台连接方式(引自参考文献[1])
2)基台几何外形
◆基台-种植体连接部分:基台抗旋结构可增加基台稳定性,增加预负荷,减少螺丝松动发生。基台旋转自由度>5°,螺丝松动发生率会增加。
3) 基台材料
目前常用的修复基台材料主要包括钛和氧化锆。
◆氧化锆基台的弹性模量较螺丝和种植体高,造成应力分布不均,外力下应力主要集中在螺丝和种植体上,更易发生螺丝松动和种植体折断。
◆锆基台-种植体微间隙比钛基台更大,其与种植体适合性更差。且氧化锆会对钛种植体造成磨损,可能进一步增加微动和微间隙,增加螺丝松动的发生。
4)基台制作方式
成品基台和CAD/CAM基台较铸造基台的精度更高,种植体-基台连接稳定性更好,可减少螺丝松动的发生。
3. 咬合因素
种植义齿由于缺乏牙周韧带,比天然牙更容易发生咬合过载,因此咬合力是种植修复的关键因素。
与材料疲劳相似,螺丝松动与外力的大小和循环次数有关。作用于螺纹连接处的外力会大大增加螺丝松动的可能性,这些外力与导致种植失败、牙槽骨吸收、部件损坏的外力是相同的。实际上各种可能导致咬合力增加的因素都会增加螺丝松动的风险。像副功能运动、悬臂梁、不良咬合设计、成角负荷、过大的冠高空间、等都会进一步增加这种外力作用,会大大增加螺丝松动的可能性。
(左)图7 咬合干扰(引自参考文献[1])
(右)图8 修复体悬臂(引自参考文献[1])
在种植修复设计中我们应尽可能减小咬合因素的干扰如:
✰种植体的位置应位于咬合面的中心,避免悬臂的产生;
✰适当减小颊舌径,降低牙尖斜度,尽量避免选择有悬臂的修复方式;
✰修复体应该保证被动就位;
✰注意咬合力的控制,正确调(牙合);
✰有不良咬合习惯的患者,应配(牙合)垫使用。
临床处理
1.螺丝松动的临床表现
螺丝或基台松动临床表现通常为牙冠松动。若松动明显,则可出现种植体周围软组织红肿、出血、异味明显等
X线:基台和种植体的不密合
(左)图9 牙冠松动(引自参考文献[17])
(右)图10 X线示基台和种植体的不密合(引自参考文献[17])
2.螺丝固位:处理方法相对简单,打开螺丝开孔完全去除螺丝孔内暂封材料(牙胶、聚四氟乙烯膜等)后用原厂螺丝刀拧下即可。若螺丝松动的次数不多,清洗后重新加扭力即可;若多次松动,保证基台与种植体完好的情况下,可更换修复螺丝。
图11 螺丝固位修复体(引自参考文献[1])
3.粘接固位:由于修复体上没有螺丝开孔,相对来说较难处理。可结合 X 线及戴牙前基台口内就位照片,判断螺丝开孔的准确位置,在修复体上开一个通道,然后按照螺丝固位的方法进行处理 。如果出现修复体破坏严重,或影响美学等情况,需要重新制作修复体。
图12 X线判断基台螺丝开孔位置(引自参考文献[18])
图13 修复体上开螺丝孔(引自参考文献[18])
图14 螺丝开孔影响美学(引自参考文献[17])
螺丝松动是种植修复中最常见的机械并发症之一。螺丝产生固位力以及松动的核心都和螺丝预负荷密切相关。螺丝松动的影响因素主要包括螺丝、基台、咬合三大因素。了解螺丝松动的原因和相关影响因素可以帮助临床医生更好的减少螺丝松动的发生。此外,我们需要对患者进行定期随访,及时解决螺丝松动的问题,以免产生更严重的并发症。
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作 者:李 梦 雪
指 导 教 师:周 毅
编 辑:易 璐 瑶