正畸種植體支抗的臨床應(yīng)用與基礎(chǔ)研

1、綜述 作者單位:610041成都,四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院正畸科通訊作者:趙志河,Email:zhaozhihe yahoo 1com 1cn,電話:028285503040正畸種植體支抗的臨床應(yīng)用與基礎(chǔ)研究趙志河王軍正畸支抗的正確設(shè)計和合理使用是決定矯治成功的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的支抗設(shè)計如腭桿、腭托、頭帽口外弓,因存在不易控制、舒適性較差或依賴患者合作等不足,一定程度上影響了矯治效果,延長了療程。長期以來,國內(nèi)外學(xué)者一直在積極尋求一種穩(wěn)定可靠、美觀舒適的支抗控制方式。20世紀(jì)90年代以后種植體作為一種新的支抗手段開始應(yīng)用于臨床,使口腔正畸醫(yī)師的愿望成為現(xiàn)實。種植體支抗的應(yīng)用極大地方便了正畸醫(yī)師

2、和患者,提高了臨床疑難病例的療效,縮短了療程。迄今為止,臨床應(yīng)用的支抗種植體大致有以下類型:牙種植體、磨牙后區(qū)種植體、骨內(nèi)種植體、骨膜下種植體、鈦板種植體、微型種植體、可吸收種植體。其中微型種植支抗系統(tǒng)因其性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、創(chuàng)傷小等優(yōu)點,目前臨床應(yīng)用最為廣泛。一、種植體支抗的歷史背景早在1945年,Gainsforth 和H igley 1用動物實驗率先探索了以種植體作為支抗,進(jìn)行正畸治療的可能性,開創(chuàng)了種植體支抗的先河。1964年,B rane mark 等2認(rèn)識到金屬鈦釘可以和骨組織直接結(jié)合,而不引起排斥反應(yīng)。經(jīng)過長達(dá)5年的研究,他們證實這種結(jié)合是穩(wěn)定的骨整合(osseointegr

3、ati on 2。Roberts 等3于1984年將鈦種植釘種植在兔子的股骨上,12周后通過彈簧對鈦種植釘施加0198N 的牽引力,48周后結(jié)果顯示,在持續(xù)的載荷作用下20枚種植釘中的19枚均形成穩(wěn)定的結(jié)合,進(jìn)一步證實了鈦種植體用于骨性正畸支抗的可行性。此后,Roberts 等4于1989年成功地將牙種植體作為絕對支抗用于正畸臨床治療。臨床應(yīng)用型種植支抗的真正發(fā)展是在1990年以后,其間陸續(xù)開發(fā)的有:Onp lant 系統(tǒng)(B l ock 和Hoff man,1995、S AS 系統(tǒng)(skeletal anchorage syste m,Suga wara,1998、O rthoanchor

4、系統(tǒng)(Dents p ly 公司,1997、Aarhus anchorage syste m 系統(tǒng)(Costa,1998、M I A 系統(tǒng)(m icr oi m p lant anchorage,Kyungpook University 和Dent os 公司,1999、OS AS (osseodyne skeletal anchorage syste m,Seoul Nati onal University 和EP OCH 公司、M iniscre w I m p lant (Yousei University 、OMAS (orthodontic m inicrew syste m,臺北長

5、庚醫(yī)院,2001等5210?？v觀上述歷史,種植體支抗有以下發(fā)展趨勢。11正畸種植體支抗已由牙種植體支抗(dental i m p lant anchorage 逐漸向微型正畸專用系統(tǒng)過渡。大量的基礎(chǔ)與臨床研究表明,微型種植支抗系統(tǒng)可以為大多數(shù)正畸患者提供足夠的支抗保證,植入和取出手術(shù)簡單,植入部位靈活。21由“助攻型”種植體支抗向“自攻型”種植體支抗發(fā)展:隨著臨床應(yīng)用日益廣泛,以往的種植體難以同時滿足微型化、程序簡單化的臨床要求。鈦合金材料學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了自攻型微型種植體支抗系統(tǒng)的產(chǎn)生,即在植入種植體前不需要預(yù)先使用種植機(jī)來預(yù)成植入孔。這極大地簡化了臨床手術(shù),使正畸醫(yī)師可以獨立完成操作,使正畸治

6、療擺脫了對昂貴、復(fù)雜的手術(shù)系統(tǒng)的依賴,同時更有效地避免了手術(shù)對牙周膜、牙體及神經(jīng)的損傷。自攻型微型種植支抗系統(tǒng)因其突出的經(jīng)濟(jì)性、實用性及安全性,成為國內(nèi)目前最常用的一類支抗種植體,以韓國的M I A 和OS AS 系統(tǒng)為代表。國內(nèi)自行開發(fā)的系統(tǒng)多屬此類。其直徑多為112210mm,長度為4101410mm 不等,多呈錐形,植入骨內(nèi)的部分帶有自攻螺紋。二、種植體支抗的臨床應(yīng)用11適應(yīng)證和禁忌證:(1主要適應(yīng)證:需要最大支抗甚至是絕對支抗的臨床病例,如嚴(yán)重的牙列擁擠或雙頜前突,需最大限度內(nèi)收前牙;嚴(yán)重的牙槽高度失調(diào),如唇2牙槽關(guān)系失調(diào)所致的露齦笑,咬合平面異常斜度所導(dǎo)致的嚴(yán)重開、偏、下頜過度前上旋

7、或后下旋;嚴(yán)重的中線偏斜;正頜外科術(shù)前輔助治療;骨性畸形矯形輔助治療。目前多數(shù)種植支抗系統(tǒng)由于骨整合不夠,尚難以直接為矯形治療提供足夠的支持。雖然個別系統(tǒng)(如S AS 例外,但也要等到種植體骨整合后才可以進(jìn)行矯形治療。(2相對禁忌證:存在未萌恒牙者(第三磨牙除外,手術(shù)有可能損傷恒牙胚;全身性或頜骨局部骨代謝疾病;手術(shù)部位局部炎癥:牙齦炎或牙周炎等。21微型種植體常見的失敗原因分析:韓國Kyung 等11報告M I A 系統(tǒng)的失敗率約為2715%,下頜高于上頜。北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)院的臨床研究顯示OS AS 系統(tǒng)的失敗率為818%12。2003年Deguchi 等13報告種植釘?shù)氖÷蕿?%

8、,均發(fā)生在術(shù)后愈合期,即初始階段,而一旦種植體與骨組織發(fā)生緊密的結(jié)合,正畸負(fù)載不會對骨整合產(chǎn)生影響。說明當(dāng)前的種植體失敗多與手術(shù)有關(guān),適當(dāng)?shù)恼ΨN植體影響不大。綜合目前國內(nèi)外有關(guān)報道,其失敗主要包括以下原因。(1感染:感染的發(fā)生一般與手術(shù)的無菌條件、患者自身局部或全身炎癥的控制、口腔衛(wèi)生的保持有關(guān)。(2手術(shù)操作不當(dāng)導(dǎo)致種植體植入孔預(yù)備不良:由于術(shù)者經(jīng)驗或者術(shù)前準(zhǔn)備不足,助攻型植入孔與種植釘型號不匹配,導(dǎo)致種植體與骨組織間的機(jī)械結(jié)合不夠緊密。此外,植入孔預(yù)備時產(chǎn)熱過多,致界面組織損傷也是一個重要因素;而自攻型種植體往往由于術(shù)者過于頻繁地改變植入方向,導(dǎo)致種植體與骨組織間的機(jī)械結(jié)合不緊密。(3

9、手術(shù)位置選擇:有報道顯示,相對于接近黏膜轉(zhuǎn)折部,附著齦更適于種植體植入,成功率更高。三、種植支抗系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究11界面組織反應(yīng)研究:從組織學(xué)的角度研究,種植體成功與否主要取決于種植體和骨組織間的生物相容性和力學(xué)相容性(排除手術(shù)和感染因素,這兩方面都集中反映在種植體2骨組織結(jié)合界面上,即種植體系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)。針對種植體2骨組織結(jié)合界面,B rane mark等2提出了骨整合的概念,即指種植體與具有活性的骨組織產(chǎn)生持久的骨性接觸,界面無纖維介入。骨整合的過程涉及成骨細(xì)胞在種植體表面黏附、生長、分化、分泌基質(zhì)及基質(zhì)礦化等。種植體2骨組織結(jié)合界面的骨形成和應(yīng)力刺激后的骨改建都是細(xì)胞活動的結(jié)果,涉及成

10、骨細(xì)胞系和破骨細(xì)胞系等。成骨細(xì)胞的前體在種植體表面黏附、增殖和分化的差異決定了結(jié)合界面細(xì)胞的異質(zhì)性;破骨細(xì)胞的活動則為骨形成清除障礙,維持骨改建的動態(tài)平衡。大量動物實驗和臨床研究已證明,一定的骨整合對于種植體支抗的成功及行使功能是必需的。但不同的種植支抗系統(tǒng)的骨整合率(面積比例不同,這可能與種植體的表面積、形狀、植入部位骨密度以及種植體本身的材料特性和表面處理工藝有關(guān)。需要明確的是,不同于修復(fù)種植體,種植體支抗只需要短期穩(wěn)定,對骨整合的要求相對較低。2003年Deguchi等13將微螺釘鈦種植體(510mm×110mm,Strykerµ,Kala mazoo,U S A植于

11、8個月齡的雄犬頜骨上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植體5%的骨整合率足以支持1196 2194N的正畸力,而在此之前只需3周的愈合期。組織學(xué)結(jié)果顯示,此時種植體周圍形成的主要是不成熟的網(wǎng)狀骨組織。Deguchi等13根據(jù)人的骨改建速度,推測45周的愈合期就可以達(dá)到人頜骨需要的整合率,同時也提出了“即刻負(fù)載”的設(shè)想?，F(xiàn)代多數(shù)微螺釘種植系統(tǒng)趨向主張“即刻負(fù)載”,即不等待骨整合,但這并不意味著沒有或無需骨整合?！凹纯特?fù)載”的觀點基于1992年B runski14針對牙種植體的“微動度”理論,該理論認(rèn)為種植體與骨組織間有100m內(nèi)的微動度不會明顯影響骨整合的形成。同時,M elsen和Lang15的研究證實,即刻加載的

12、正畸力可以顯著影響種植體周圍牙槽骨的改建及密度,但不會改變二者的骨整合。雖然該實驗所用的不是微螺釘種植系統(tǒng),但其結(jié)果仍具有一定的指導(dǎo)意義。此外,目前微種植支抗的大量臨床應(yīng)用也證實了“即刻負(fù)載”的可行性。21正畸種植體的材料學(xué)研究:首先,鈦合金的成功改性初步滿足了自攻型微種植體對強度的特殊要求。但目前臨床上偶有發(fā)生的種植體折斷,提示種植體強度仍有待進(jìn)一步提高。而如何在種植體支抗微型化、良好的生物相容性和高強度三者間尋找最佳的平衡是今后需要解決的問題。其次,為了提高種植體骨整合的效果,學(xué)者們嘗試了各種手段對鈦合金作表面活化,活化后的表面顯示出良好的骨性結(jié)合活性。表面活化手段也因簡便有效而日益受到關(guān)

13、注,主要包括:噴沙、酸蝕、羥基磷灰石涂層,微弧氧化等16,17。目前關(guān)于種植體表面形態(tài)對界面骨整合行為影響的研究結(jié)果尚不統(tǒng)一,但普遍認(rèn)為粗糙表面的種植體更有利于骨整合。再次,為了避免二次手術(shù)去除正畸種植體給患者造成的麻煩和痛苦,Glatz maier等18于1995年報道了一種可降解型正畸種植體:B I O S(bi ores orbable i m p lant anchor for orthodontics system。該系統(tǒng)可以承受50N的水平剪切力和80155N 的垂直向力,此后的臨床實驗也證明了該系統(tǒng)的有效性19。雖然沒有后續(xù)報道,但B I O S的出現(xiàn)仍不失為今后的開發(fā)提供了一個

14、獨特的方向。歷經(jīng)50余年的發(fā)展,種植體支抗作為多學(xué)科交叉的產(chǎn)物,其針對臨床疑難病例的矯治優(yōu)勢已初步顯現(xiàn)。但種植體支抗作為正畸臨床治療的一種新興手段,尚存在不少缺陷。如:穩(wěn)定性、安全性不夠;有脫落、折斷的情況發(fā)生;偶有并發(fā)癥出現(xiàn),如壓迫牙根,損傷牙周膜、上頜竇或神經(jīng);手術(shù)創(chuàng)傷;均伴有不同程度的組織腫脹等。而且正畸種植體支抗在我國正處于起步階段,必須對廣大正畸醫(yī)生及患者進(jìn)行正確的引導(dǎo),從衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā),選擇性使用正畸種植體支抗,相信隨著組織學(xué)、材料學(xué)、生物力學(xué)研究的不斷深入,目前的種植支抗技術(shù)將在微型化、簡單化、微創(chuàng)或無創(chuàng)化等方面更加完善,其應(yīng)用前景必將對正畸臨床治療產(chǎn)生深遠(yuǎn)積極的影響。參考

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17、89,60:135215215Kanom i R1M ini2i m p lant for orthodontic anchorage1J Clin O rthod, 1997,31:763276716B l ock MS,Hoff man DR1A new device f or abs olute anchorage f or orthodontics1Am J O rthod Dent oFacial O rthop,1995,107:2512 25817Suga wara J,Ume mori M,M itani H,et al1O rthodontic treat m ent sys

18、te m for classmal occlusi on using a titanium m ini p late as an anchorage1O rthod W aves,1998,57:2523518Costa A,Raffainl M,Melsen B1M iniscre ws as orthodontic anchorage:a p reli m inary report1I nt J Adult O rthodon O rthognathSurg,1998,13:201220919Park HS,Bae S M,Kyung HM,et al1M icr o2i m p lant

19、 anchorage for treat m ent of skeletal Classbialveolar p r otrusi on1J Clin O rthod, 2001,35:4172422110James L in CY,Eric L i ou J W,L iaw JL.The survey and evaluati on for the i m p lant2assisted orthodontics1J Tai w an A ss oc O rthod,2001, 13:14221111Kyung HM,Park HS,Bae S M,et al1Devel opment of

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22、ant interface1B i omaterials,1999,20:231122321117L i LH,Kong Y M,Ki m H W,et al1I m p r oved bi ol ogical perf or mance of Ti i m p lants due t o surface modificati on by m icr o2arc oxidati on1B i omaterials,2004,25:286722875118Glatz maier J,W ehrbein H,D iedrich P1The devel opment of a res orbable

23、 i m p lant syste m f or orthodontic anchorage1The B I O Si m p lant syste m1B i ores orbable i m p lant anchor for orthodonticsyste m s1Fortschr Kiefer orthop,1995,56:1752181119Glatz maier J,W ehrbein H,D iedrich P1B i odegradable i m p lants f or orthodontic anchorage1A p reli m inary bi omechanic

24、al study1Eur J O rthod,1996,18:46524691(收稿日期:2005208215(本文編輯:楊玉讀者作者編者本刊對來稿中統(tǒng)計學(xué)處理的有關(guān)要求1.統(tǒng)計研究設(shè)計:應(yīng)交代統(tǒng)計研究設(shè)計的名稱和主要做法。如調(diào)查設(shè)計(分為前瞻性、回顧性或橫斷面調(diào)查研究;實驗設(shè)計(應(yīng)交代具體的設(shè)計類型,如自身配對設(shè)計、成組設(shè)計、交叉設(shè)計、析因設(shè)計、正交設(shè)計等;臨床試驗設(shè)計(應(yīng)交代屬于第幾期臨床試驗,采用了何種盲法措施等。主要做法應(yīng)圍繞4個基本原則(隨機(jī)、對照、重復(fù)、均衡概要說明,尤其要交代如何控制重要非試驗因素的干擾和影響。2.資料的表達(dá)與描述:用 x±s表達(dá)近似服從正態(tài)分布的定量資料,用M(Q R表達(dá)呈偏態(tài)分布的定量資料;用統(tǒng)計表時,要合理安排縱橫標(biāo)目,并將數(shù)據(jù)的含義表達(dá)清楚;用統(tǒng)計圖時,所用統(tǒng)計圖的類型應(yīng)與資料性質(zhì)相匹配,并使數(shù)軸上刻度值的標(biāo)法符合數(shù)學(xué)原則;用相對數(shù)時,分母不宜小于20,要注意區(qū)分百分率與百分比。3.統(tǒng)計分析方法的選擇:對于定量資料,應(yīng)根據(jù)所采用的設(shè)計類型、資料所具備的條件和分析目的,選用