平台转换设计在人工种植牙临床应用现状与前景

2018-8-20 11:08  来源:口腔颌面修复学杂志
作者:竹娜 曹庆堂 王宏远 阅读量:7687

    目前认为种植体颈部牙槽骨存留量是种植体能否得以长期存留的关键因素,也是维护牙龈丰满度和龈乳头完整性的重要条件。种植体植入后,颈部周围的成骨细胞与破骨细胞互相作用,出现牙槽骨的改建、吸收,即种植体颈部边缘骨吸收(marginal bone loss,MBL)开始发生。根据美学三角原则,随着MBL相应牙龈也发生丧失,严重者会形成“黑三角”,在前牙区影响美观尤为明显;在后牙区还会造成食物嵌塞,更有甚者可导致种植体周围炎,种植体脱落。因此,减少MBL是保证种植体周围硬、软组织得以留存的前提,也是种植义齿能够维持美学效果和长期行使功能的重要保证。临床观察发现平台转换设计应用于种植体修复可显著减少MBL,本文就该领域的研究进展进行综述。

    1.平台转换的来源

    Lazzara等首次提出“Platform Switching(PS)”观点,即基台直径小于种植体直径,种植体—基台衔接处出现一个水平向,向内缩窄的平台,让基台的边缘位于种植体平台的内侧,这种转换属于水平转换,而广义的平台转换包括水平和垂直方向的转换。如ITI straumann种植体具有垂直方向的转换设计,即种植体平台比牙槽嵴顶高,使种植体与基台衔接界面向上移远离骨面。1991年3i公司设想通过扩大种植体直径以来弥补骨量不足时种植体稳定性,从而研发了直径为5mm和6mm的宽颈种植体。由于无宽颈基台配套,故采用了标准直径为4.1mm的基台修复,使基台与种植体直径之间存在水平向差值。随着对这批患者的临床随访,发现该类患者种植体颈部边缘骨较传统种植修复体颈部边缘骨吸收有所减少。这一现象引发部分学者对平台转换进行深入研究,并提出各种假说来解释为何平台转换能减少MBL的发生。

    2.平台转换的优势

    目前,关于平台转换改变MBL的原因有以下三种假说:重塑生物学宽度,分散应力,种植体-基台界面内移。下面将从三点出发阐述平台转换的优越性。

    2.1重塑生物学宽度假说

    生物学宽度(biological width,BW)是指天然牙从牙槽嵴顶到龈沟底之间的距离,包括牙槽嵴顶以上的牙龈结缔组织(约1.07mm)和结合上皮(约0.97mm),共约2mm。BW附着在牙颈部硬组织上,形成一个具有恒定高度的、垂直向的、封闭的生物屏障,保护颈部牙槽骨不受口腔微环境的影响。有学者认为,附着在种植体表面的结合上皮和结缔组织共同构成了种植体颈部周围的生物屏障。而此时的结合上皮是通过半桥粒粘附于种植体的表面,来封闭其与口腔环境的相通。

    Hermann等通过X线证实,当种植体暴露口腔环境后,MBL即可开始发生,最终骨吸收都会达到种植体与基台的连接处下1.5mm-2.0mm水平。Piateli等在动物实验中,将种植体与基台的连接处分别植入位于骨嵴上1-2mm与骨嵴平齐和骨嵴下1-1.5mm。结果发现,当种植体与基台的连接处植入骨内越深,种植体颈部骨嵴吸收就越多,种植体与基台的连接处与骨嵴保持2.0mm左右的高度时,牙槽嵴吸收较少或者无吸收。当软组织需高度不足时,种植体与基台界面的牙槽骨将通过骨重建让出BW的空间,有利于保护种植体颈部牙槽嵴不受微生物的影响而吸收。

    综上所述,部分学者认为平台转换有两方面优势,第一,种植体与基台的连接处内移,在缩窄的基台周围形成水平向BW,使传统的垂直向BW部分转变成了水平向。从而减少了为获得种植体垂直向BW而导致的种植体边缘牙槽骨吸收。第二,种植修复体顶部突出的肩台为软组织提供了一个附着的表面,可限制其向下生长,较好地保护种植体颈部骨嵴。

    2.2分散应力假说

    Pilliar等认为,在咀嚼过程中,种植体会对骨组织产生旋转力、剪切力、压应力。研究发现,种植体周围骨组织等效应力峰值均出现在种植体颈部骨密质区域内,这是由于牙槽骨与种植体为完全骨结合,加载于牙冠的力将直接传导到周围牙槽骨。当应力传来时,弹性模量较高的骨密质遮挡更多的应力保护骨松质。这也解释了为什么MBL主要发生在颈部骨密质处的现象。Maeda等研究还证明采用PS设计的种植体将集中于种植体颈部与皮质骨之间的应力转移至种植体中央,将咀嚼力均匀地分布在种植体周围松质骨内。但基台、中央螺丝、种植体的应力也随之增大。

    Pessoa等认为,平台转换连接的肩台不但间断了应力与骨的接触,而且使应力主要集中在种植体顶部与基台衔接的区域,从而减小MBL的发生。Chun等解释为,平台转移设计减小了种植体-基台的接触面积。因此,应力可沿种植体-基台接触面分散,而不直接传导至骨组织,从而减小了种植体颈部周围皮质骨内的应力。即平台转移技术可将集中于种植体与皮质骨的应力更多的分布于种植体-基台界面,从而减少了种植体骨界面的应力,但增加了种植体基台界面以及中央螺丝处的应力,相应增加了种植体及基台机械并发症的风险。

    2.3种植体-基台界面内移假说

    因传统平齐对接式种植体与基台的连接处设计形式,不可避免地导致微间隙存在,这一结果也将对种植体颈部及牙槽骨骨嵴的处产生影响。

    (1)微间隙处炎性细胞聚集:Broggini等发现平齐对接(PM)式种植体与基台的连接处以上约0.50mm处,有明显的炎性细胞聚集。紧靠种植体与基台的连接处是多形核白细胞,周围有以浆细胞和淋巴细胞增生为主的炎性区。Ericsson等推测,种植体与基台的连接处的微间隙起着重要作用,它不但存储细菌,还能与口腔微环境相连接,成为细菌进入的通道。细菌通过微间隙直接作用于骨组织,激活宿主免疫应答,在微间隙周围形成一个种植体与基台连接处上下各0.5mm-0.75mm的炎症细胞浸润带,从而进一步加重炎症反应激活破骨细胞,最终导致MBL。

    (2)微间隙处产生的微动:两段式种植体受力时,种植体与基台的连接处将会产生微动。King等通过将种植体与基台连接处焊接的方法,消除种植体与基台连接处微动的影响,经植入后通过X线检查评估,非焊接组在术后前两个月边缘骨吸收程度明显大于焊接组。Hermann等也指出种植体与基台结合界面处的微动会影响种植体颈部周围的早期牙槽骨重建。因此,研究者意识到改进种植体与基台的连接形式具有重要意义。平台转换设计可使微间隙远离种植体颈部周围骨组织,向内缩形成一个近似直角的台阶,这使细菌也不易穿过台阶形成炎性细胞聚集带,从而降低了炎症因子对骨吸收的促进作用。当种植义齿受到应力时衔接处产生的微动也不会影响到颈部周围的牙槽骨,从而避免或减少了MBL。

    3.平台转换研究的最新进展

    3.1平台转换种植体植入骨组织的深度对的牙槽骨重建的影响

    学者提出,植入平台转换种植体的肩台水平位于牙槽嵴顶之下,种植体颈部边缘牙槽骨组织垂直向骨吸收明显减少,且稳定于种植体肩台水平。Veis等在研究中,将282颗种植体分为PS和非PS两组,并分别植入于3种不同水平深度。得出PS组比非PS组MBL的发生率更少,且PS组里骨下水平组的效果更好。同样,Kutan等研究对植入到骨下水平和平骨水平的56颗种植体定期随访观察,3年以后骨下水平边缘骨吸收量未到种植体的第一螺纹处。

    由此推荐应用PS时适当植入骨下水平,可有效减少MBL。有学者利用三维有限元的方法,观察到在Ⅱ类骨质中,PS设计的种植体植入深度颈部平台至牙槽嵴顶下1mm处时,种植体颈部骨组织等效应力峰值在轴向及斜向载荷下显著,直观地改善了颈部周围牙槽骨的应力分布情况。比牙槽嵴上1mm、平牙槽嵴顶和牙槽嵴顶下2mm更加理想。可见,平台转移和植入深度协同作用可更好地减少MBL。

    3.2种植体水平内移距离对平台转换的影响

    陈志飞等比较了平台转移种植体水平内移距离分别为0.0、1.0、1.5、2.0mm的4组模型,结果显示,随着水平内移距离增加,种植体与基台的连接处应力峰值减小,骨组织应力分布更加均匀,但当差异值超过2.0mm时,出现应力集中的趋势。有学者比较了PS组与非PS组在相同加载力下,平台转移设计的种植体较非平台转移的种植体设计,应力分布会从种植体平台边缘向种植体-基台界面转移,并且随着PS水平内移量的增加,种植体-基台界面的应力值逐渐增大,而种植体周皮质骨等效应力峰值减小。既PS设计将应力沿着种植体-基台界面分散,而不是直接传导至种植体颈部的牙槽骨组织,从而减小了颈部皮质骨的应力集中。但是水平内移距离达到2mm时,种植体-基台界面应力(由13.54MPa增加到17.74MPa)和种植体平台边缘牙槽骨组织应力分布都呈增加趋势,这种增大趋势在侧向载荷下更加显著。

    所以,当使用较小直径的修复基台来获取较大的水平内移量时,不仅种植体平台边缘牙槽骨组织会出现应力集中,而且会导致种植体—修复基台界面及中央螺丝处应力分布的增加。

    3.3牙槽骨剩余量对平台转换的影响

    符策广等研究骨吸收程度对种植体连接设计的影响,发现骨吸收同等程度时,平台转换设计种植体周围牙槽骨组织应力分布的改善要优于平齐对接式设计。但随着骨吸收程度的增加,种植体颈部应力集中的区域扩大并向下伸展,当皮质骨完全吸收后,种植体根部也出现应力集中的趋势。且两者的差距逐渐减小,平台转换设计的优势变得不明显。

    可见,在骨吸收程度较小时利用平台转换种植体能预防或减少MBL,当有严重骨吸收时,两种设计可任选其一。但是对于严重骨吸收后植骨的病例有待于进一步的研究。有学者对于不同骨类型实验研究得到,PS种植体在不同加载方式下,皮质骨最大等效应力值均为IV类骨>III类骨>II类骨>I类骨,当II类骨转变为III类骨质时,伴随着皮质骨厚度下降,最大等效应力值会增加。且侧向负荷加载下种植体及其周围牙槽骨Vonmise应力峰值较轴向加载下的应力峰值高。并建议在临床中最适合种植的骨质为II类骨或I类骨,在临床种植设计时应充分考虑患者骨质骨量对承受咀嚼应力的影响,避免或减小过大的侧向力。

    综上所述,为减少MBL,要从愈合基桩开始就要采用平台转换技术。并充分考虑骨质和骨量对MBL的影响,并避免或减小过大的侧向力。相较与传统的种植体平台匹配,PS可更好的保护种植体颈部边缘的骨质,也能更有益于咬合力的传导和咬合力分散。进而为软组织提供更好的支撑效果,保证种植体治疗的远期效果。这对前牙的修复至关重要,它可保护颊侧骨板、维持种植体边缘骨水平,决定齿龈美观和种植区修复的健康。

    平台转换技术的优势还体现在放宽种植的种植体植入相对条件。以往种植体距离天然牙位置至少为1.5mm,两种植体之间的水平距离至少为2.0-3.0mm。而平台转换技术却可使种植体更加临近其他种植体和天然牙,同时能保持临近区域的骨水平。在近远中的空间不足时也能使修复有更好的功能和美观效果。然而,PS在生物力学方面的优势也导致一些问题,因为在减少种植体颈部周围骨界面的应力分布的同时,也增大了种植体修复基台界面以及中央螺丝处的应力分布,使得种植体及修复基台机械并发症相应增加。所以,平台转换设计在临床的运用还有待进一步研究。

编辑: 陆美凤

网友评论