共振频率分析在口腔中的应用

2017-5-30 15:05  来源:口腔颌面修复学杂志
作者:杨晶 张健 阅读量:1397

    共振频率分析(resonance frequency analysis,RFA)是Meredith等首次提出用共振频率来数字化评估种植体组织界面的稳定性,共振频率是由植体周围骨的硬度和传感悬臂梁到最先接触的骨的距离决定的,主要用于种植体稳定性的测量,与组织形态学检查、X线检查、叩诊、声波和超声、植入力矩法、切割力矩法、推出试验等侵入性测量方法相比,具有无创、简便、客观准确的特性,故属于非侵入式测量方法。
    而对于同样属于非侵入式测量手段的Periotes test检测,其存在结果重复性差、测量特异性差、以及种植体颈部发生吸收时反应灵敏性差等弊端;此外,对于种植体的植入位点是否对测量结果产生影响尚未得出明确结论。RFA与其相比,则显现了足够的优势。RFA的应用原理并不直接激发种植体振动,故对种植体骨界面不会产生过大的微动,所以不会影响骨结合的形成。
    RFA的出现使种植体稳定性的测量方法实现了由简单的临床动度检查到客观准确的可分析的仪器检查的跨越。
    1.共振频率分析仪(OSSTELL)
    OSSTELL包括换能器、共振频率分析系统、一台电脑及专用软件。测量时,将带有两个元件的传感悬臂梁与种植体或基台相连接,其中一个发射元件通过电场或磁场使悬臂梁带动种植体发生共振,另一接收元件记录最大振幅并经转换传递到共振频率分析仪中,经软件分析将输出的共振频率转换为种植体稳定系数(Implant stability quotient,ISQ),其范围是1-100,数值愈大稳定性愈好。RFA已制成商业化的产品共振频率分析仪(OSSTELL)。
    1.1基于电场的第一代有线产品OSSTELL 2001年生产的第一代产品OSSTELL(如OsstellAB,Goteborg)为有线的OSTELL,应用电力技术原理,通过带有悬臂梁的探头固定在种植体或基台上,其含有两个压电元件,一个发射元件被来源于5Hz到15Hz的变化的正弦信号激活,在发射元件扫频的过程中,必定存在某一个特定的频率能使得发射元件带动种植体发生共振,另一个压电元件测定悬臂梁的振动反应,将信号放大后在仪器上与最原始的信号频率相比较,得到骨-种植体界面释放出的共振频率对振幅的作图结果,利用公式计算并输出数值是1-100的ISQ值,也可是4500-8500Hz的共振频率值,但其结果与传感器的放置和方向有密切关系。
    1.2基于磁场的第二代无线产品OSSTELL Mentor及第三代无线产品OSSTELL ISQ2004年生产的第二代的产品OSSTELL Mentor(Sweden,IntegrationDiagnostics,Savedale),其操作性能及精准度均有了较大的提高。2009年第三代OSSTELLTMISQ,测量速度较第二代提高了10倍,对于低稳定性的测量更加敏感,具有高精度、高效率、低噪音、抗干扰、易存储、美观舒适等特点。基于磁场技术原理,探测器内的发射元件为磁性探针,通过释放磁性脉冲振动波(1ms)刺激安装在种植体上或基台上的Smart Peg这一金属感应器,同时探测器内的另一接收元件感应、传输至RFA系统并转化为ISQ值。第二代与第三代无线OSSTELL皆采用磁场技术原理,较第一代有线OSSTELL测量更准确可靠,其结果不受感应器位置方向的影响,各部分组件相互独立,操作简便,具有更好的临床用途。
    2.RFA应用的研究进展
    2.1在牙齿动度测量中的应用
    对于松动度的检查,临床医师多采用镊子来判断其松动的程度,其结果必然存在主观性。利用测量牙齿阻抗来反映牙齿松动度状况的原理,通过RFA来检测牙齿的松动度:将传感器Smartpeg固定在基牙上,通过非接触状态下的振动,避免了牙齿承受机械损伤,减少被测者的不适感,得到科学客观的稳定性指数。Osstell仪器不需压力探针的叩击,只对牙齿产生较小的挠曲力,外加其小巧的设计能更好地避免口腔软组织和牙位的影响。外伤再植或牙周受到损伤的牙齿,其牙骨质及牙本质易被吸收并由骨质所替代,使牙根和牙槽骨紧密相连,即发生牙根骨性粘连。其临床发病率约为1.3-38.5%。对骨性粘连做早期诊断有利于采取必要措施减缓病变的进程。目前对于临床量化骨性粘连严重程度的常用方法均有不足之处,松动度检查及叩诊存在主观不确定性,X线检查无法确定病变的具体位置,CT检测又存在辐射的弊端。Bertl等利用RFA原理通过临床对照实验检测其可行性,得出RFA是诊断牙根骨性黏连的新式有效诊断工具。
    2.2在口腔正畸中的应用
    稳定的支抗是正畸中提供矫治力的基础与重要成分。传统的口内与口外支抗有时无法满足支抗不足、个别牙齿错位等特殊病例的需求,种植支抗成为解决这一问题的最佳手段。支抗种植体植入后只有在达到骨结合后,才能在正畸力作用下保持稳定发挥作用。种植支抗的稳定性与手术操作、正畸载荷、颌骨条件、植入部位、支抗种植体的特性密切相关。通过RFA技术可客观的评价出相关因素对支抗稳定性的影响。Buchter等对猪进行基础实验,通过OSSTELL的测量研究手术操作对支抗稳定性的影响。李春霞等利用OSSTELL研究种植支抗的稳定性的变化以确定负载时机,此外李涛利用OSSTELL研究种植体特性对支抗稳定性的影响,而Nienkemper等利用OSSTELL研究支抗植体长度对初期稳定性的影响,虽然对于影响支抗种植体稳定性相关的因素,仍需要大量的实验与临床数据才能得到一致的结论,但对于OSSTELL在研究中的应用,已成为共识。
    2.3在口腔种植中的应用
    RFA的应用主要集中在种植领域,在过去的十余年中,已被应用的实验与临床研究包括:种植体结构、外形、直径等相关研究;种植区骨量、骨质、植入部位的研究;种植术后负重的研究;评估比较不同植体的稳定性;不同条件下植入种植体对稳定性影响。最近的研究在以上基础上,又有了更深入的发展。LCM等研究不同骨质植入区,植入扭矩(ID)与ISQ的关系,发现Ⅰ类和Ⅱ类骨质组的ID与ISQ值均大于Ⅲ类和Ⅳ类骨质组。经研究表明,由于样本量的限制,在不同骨质植入种植体的ID与ISQ可存在相关性。为临床上根据植入扭矩初步判定植体稳定性提供了理论依据。也有学者利用RFA来研究不同备洞方式;种植体不同表面处理技术;经上颌窦外提升、位点保存再植入植体等对稳定性的影响。Stacchi等通过测定ISQ来比较经不同备洞技术植入种植体的稳定性变化,比较传统预备方式与超声骨刀预备的ISQ变化。Lallo等利用ISQ值比较上颌窦提升同期种植体植入、延期植入以及正常植入状态下,12个月内种植体稳定性的变化。
    研究表明,正常植入与延期植入差异无统计学意义,上颌窦提升同期植入组的ISQ值变化显著,表明骨再生的过程中对种植体提供了更好的稳定性。Calvo等以兔子为实验对像测量ISQ值及反转扭矩,比较四种不同表面处理的钛植体骨结合强度。Verket,等以多孔钛颗粒充填猪的拔牙窝做位点保存,11周植入种植体,测量位点预备的温度及植入的ISQ值,6周后处死,分析结果表明多孔钛可以作为位点保存的材料。此外,Atieh等研究通过RFA预测种植体即刻负载失败的精准性。对即刻负载植体在0、8周、1年三个时间点进行测量ISQ值,指出在负载后8周进行测量能最准确的反应失败率的真实状况。为临床上何时测量ISQ来判断负载失败率提供了支持。RFA还可用于术前风险的评估,Taxel等对因肿瘤骨转移或骨质疏松服用二磷酸盐的患者研究种植体稳定性,虽然单一的实验难以得出具有临床意义的结论,但为定义为危险因素而非禁忌症的疾病的种植风险研究,提供了研究所需的方法与工具。
    2.4在赝复体修复中的应用
    在外科方面,RFA可用于颌面部种植赝附修复体稳定性的评估与早期负重的判断。对于有听力障碍安装Baha系统助听器的儿童,一般需经一期手术植入装置,等待3-6月愈合期再行二次手术后种植体才能负载。Felton等通过比较一期术后种植体的ISQ值,研究早期负载的可能性。相似的实验也被设计在Larnon等的研究中,通过测量ISQ研究使用骨内锚定听力设备儿童的植体稳定性和早期负载时间,得出对于初期稳定性大于60的植体可以在一期手术后行早期负载,减少了患者经受二次手术的痛苦并缩短疗程,提高了患者术后生活质量。尽管RFA在口腔中得到了广泛的应用,但依然存在一些弊端。

    早在2001年,就有学者指出ISQ值不等于骨结合的强度,对于非骨性结合也可出现相似的检测结果。此外,传感器并不能用于所有的种植体系统,对于种植修复后的检测,只作用于植体或基台水平的传感器难以满足需求。有学者指出对于不同骨质状况的植入区,峰值频率较ISQ值有更好的一致性和可辨性。

编辑: 陆美凤

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