种植修复体穿龈轮廓设计的生物学原则

    经过多年的科学研究及临床应用，种植修复体的穿龈轮廓设计在美学上取得了相当大的进步。然而也有越来越多的证据表明，在口腔生物膜存在的情况下，种植体-基台-修复体的复合体设计特征会影响种植体周围组织的状况。
    健康的种植体周围组织需要良好的软硬组织整合，穿龈轮廓的设计必须能够有效地发挥作用，为牙龈组织和骨组织提供保护，避免炎症的发生。本文将从穿龈轮廓的定义和测量、种植体周围组织的生物学特征、穿龈轮廓设计时的生物学考量因素三方面，阐述如何基于生物学原理进行种植修复体的穿龈轮廓设计。
    1.穿龈轮廓的定义及测量
    穿龈轮廓这个概念被提出时首先应用于天然牙领域，是指天然牙或修复体从穿过软组织，直到邻面接触点及颊舌面外形高点之间的外形轮廓。在天然牙中，穿龈轮廓位于龈沟底部，对应于釉牙骨质界处，它的轮廓是凸出的，从而具有使牙龈保持在一定张力下的功能。后来这个概念才被延伸到种植领域，将其定义为从种植体肩台至龈缘之间的基台和修复体轮廓。
    为了便于对穿龈轮廓进行量化研究，学者们又提出了穿龈角度（emergence angle，EA）的概念，第九版《口腔修复学术语》中将EA定义为过渡轮廓的平均切线相对于牙、种植体或种植体基台的长轴之间的夹角。但是由于缺乏理想的软组织测量工具，在实际研究中对EA的测量往往都是根据修复体在X线片上的轮廓进行测量，与软组织并无关系，而且切点的选择存在主观偏倚，造成测量误差。
    对于不同颈部设计的种植体来说，软组织水平种植体的颈圈会比骨水平种植体更偏向冠方2~3 mm，影响EA的测量。近年来，超声技术、锥形束计算机体层扫描（CBCT）和光学扫描等无创检测技术逐渐被应用于软组织领域，在测量软组织厚度和判断炎症情况中发挥了一定作用。
    有研究发现，与直接探诊相比，CBCT是测量牙龈厚度的相对可靠方法，而超声技术应用于后牙区测量与观察的准确性有限，前牙区则相对可靠。相信随着进一步研究的深入，未来会有一个更精确且无创的穿龈轮廓测量方法。
    2.种植体周围组织的生物学特征
    种植体周围组织并非天然的存在于人类口腔中，而是在种植体植入后由于异物反应经软硬组织改建而形成。在种植手术后，口腔上皮的连续性被打破，通过蛋白质吸附，上皮细胞黏附，中性粒细胞与单核细胞浸润，成纤维细胞和内皮细胞增殖与分化等一系列复杂的相互作用过程形成了黏膜软组织屏障，将种植体和有菌的口腔环境分开。这层黏膜软组织屏障主要由上皮组织和结缔组织构成，也被称为生物学宽度。它对于种植体的成功来说至关重要，一旦这层屏障被突破，微生物进入种植体周围组织定植，就会发生牙龈肿胀出血、探诊深度增加、软组织退缩、骨吸收乃至种植失败等后果。
    1） 上皮组织特征：种植体周围重建的上皮组织来源于口腔上皮和龈沟上皮，在种植手术后1 周内上皮组织改建形成种植体周初始上皮层，2~4 周内在组织-基台界面处形成致密的上皮屏障，6~8 周时这层屏障才最终成熟。上皮组织依靠基底板和半桥粒与种植体结合，但不同于天然牙上这种附着方式存在于整个上皮-牙界面，在种植体上仅存在于上皮基底部，且基底膜在微观结构上也与天然牙存在不同，因而种植体与上皮组织连接强度远低于天然牙，导致上皮组织更容易向根方迁移。在结合上皮的冠部可以观察到漏斗效应，即由于细胞的快速脱落，有效地清除了黏附在细胞上的细菌，构成了相应的抗菌屏障。
    2） 结缔组织特征：上皮组织的下方为结缔组织层。在种植术后，牙龈成纤维细胞开始增殖，分泌胶原纤维，这个过程持续4~6周，在6~12 周时成熟的结缔组织封闭层形成。从胶原数量上看，种植体周可形成胶原的成纤维细胞在结缔组织中的数量所占比（3%~5%）远低于其在健康牙中的比例（约15%）；从胶原性质上看，天然牙的结缔组织附着主要由致密的I型胶原构成，而种植体周结缔组织含有较多的V型胶原纤维，更类似于慢性炎症组织；从胶原的排列形状看，天然牙周围存在纵横交错的多组纤维和垂直插入牙骨质的沙比纤维，而种植体周结缔组织纤维主要呈环状或与种植体长轴平行排列。
    该环状纤维在一定程度上可以稳定种植体周围软组织，防止其根向迁移，保护下方的骨组织，但较之天然牙周纤维效果仍较差。种植体周结缔组织冠方区域无血管存在，组织整体血供仅有来自骨膜的末端分支，导致其抗感染能力低下。
    综合以上因素，种植体周组织屏障相较天然牙更为薄弱，更容易受到微生物攻击而发生种植体周围组织的炎症。有证据表明，在种植体周组织改建期间反复修改基台或修复体会损伤组织，并导致软硬组织退缩。在充分了解种植体周组织生物学特征的情况下，基于其特征设计穿龈轮廓形态，是保证种植成功的必要前提。
    3.穿龈轮廓设计时的生物学考量因素
    1） 种植体周软组织条件：种植体周软组织条件是穿龈轮廓设计时的重要考量因素。在水平方向上，将牙周探针插入龈沟内，根据探针是否可见，将牙龈表型分为2 型，若探针可见即为薄龈型（<1 mm），不可见为厚龈型（>1 mm）。不同的软组织厚度会影响修复体的美学效果。一般认为厚龈型比薄龈型更能抵抗机械刺激和黏膜退缩，也不易发生边缘骨丢失。
    González-Martín等提出种植手术和穿龈轮廓设计时应确保唇侧至少有2 mm的软组织厚度，这可以掩盖基台的颜色，提高美学效果，也可以防止由于炎症导致的种植体和骨组织暴露等生物学并发症。第六届欧洲骨结合协会（European Association for Osseointegration，EAO）建议可以采取软组织移植手术增加其厚度以减少种植体边缘骨丢失，尤其是对薄龈型患者。
    在垂直方向上，就软组织厚度而言，有研究发现建立生物学宽度需要≥ 2 mm 的垂直软组织厚度，并且当软组织厚度<2 mm时，会导致更多的边缘骨丢失。但是，Zhang等发现对患有牙周炎的患者来说，垂直软组织厚度（腭/舌软组织边缘到牙槽嵴的距离）每增加1 mm，种植体周炎的风险就会增加1.5 倍，垂直软组织过厚对种植体周围组织的健康有不利影响，这可能与妨碍口腔卫生实施有关。
    而在角化组织宽度方面，近期发表一篇Meta分析显示，角化组织宽度减小（<2 mm）会造成种植体周炎患病率增加，菌斑积聚增多，口腔卫生措施的执行力度下降，软组织和骨组织稳定性下降，种植体对炎症的易感性增加，患者舒适度下降等不良后果。
    Wang等针对磨牙区厚龈型的种植体进行了一项随机对照试验，将基于1.3 的颊黏膜宽度/高度比设计的穿龈轮廓设为试验组，基于标准愈合基台设计的穿龈轮廓设为对照组，发现在1 年后试验组的龈缘下降水平、探诊深度显著低于对照组，边缘骨吸收也略低于对照组，但无显著差异，这说明基于颊黏膜宽度/高度比设计穿龈轮廓的方法可以有效地维持颊侧软组织的稳定性，降低种植体周生物并发症的风险。
    穿龈轮廓的设计也会对软组织的状况产生一定影响。有研究表明，相比于凸形，穿龈轮廓设计为凹形有利于抵抗颊侧软组织黏膜退缩，这是由于凹形设计为软组织提供了更多向内生长的空间，提高了黏膜边缘水平的稳定性。
    2）种植体植入位置：正确的种植体植入位置可以使种植修复体获得接近天然牙的穿龈轮廓，形成周围软组织的“根样”凸起，而不当植入位置则会损伤周围骨皮质，引起骨吸收或软组织塌陷，使穿龈轮廓形成困难。Schoenbaum等提出，穿龈轮廓的设计应该是由生物驱动的，它的形状由相邻牙槽骨和牙根决定，与周围骨需要保持至少2 mm的距离，从而减少骨吸收，维持种植体周生物学宽度的长期稳定。
    在垂直方向上，对于骨水平种植体而言，有研究发现当种植体平台位于骨下时可以更好地维持周围牙槽骨的高度；而对于软组织水平种植体则不同，若种植体的光滑粗糙界面位于骨下水平会引起炎症因子水平升高，造成更严重的骨吸收。Fickl 等认为种植体-基台结合处靠近根方有助于维持骨组织水平和黏膜的质地及颜色，从而有利于建立理想的修复角度，创造更容易清洁的通道。
    如果深度过低，则会导致穿龈轮廓的弧度过于凸出，妨碍日常口腔卫生实施，造成菌斑聚积，影响专业人员的种植体周情况探测与诊断等。目前关于种植体的理想种植深度依然有待探究。在颊舌方向上，有研究发现种植体从牙槽中心向颊侧方向每增加1 mm，导致颊侧骨嵴向根尖位移0.22 mm。
    在不添加骨增量材料的情况下，种植体距颊侧骨板间隙越大（0~4 mm范围内），观察到的骨吸收程度越小，但是游离龈的厚度也会相应降低。种植体的理想种植位置应略偏向腭侧，穿龈轮廓则设计为浅凹型，为软组织提供足够的血液供应和生长空间，降低未来颊侧骨板吸收和软组织黏膜退缩的风险。只有当植入过于偏腭侧时才设计为凸形以推软组织向颊侧，从而获得一个美观的轮廓。
    在近远中方向上，Esquivel等认为若种植体偏离中心种植位置，则其偏向的一侧穿龈轮廓应设计为凹型，避免过度挤压软组织，造成龈乳头降低；远离的一侧设计为凸形，适当的凸出有助于挤压龈乳头，使其向冠方移动。但是也有研究表明，种植体与邻牙间的距离对龈乳头的高度和边缘骨吸收并没有显著影响。
    综合生物学和美学因素，目前认为种植体在垂直方向上应放置在距离未来修复体龈缘顶点3~4 mm处，颊舌方向上保证颊侧骨壁有2 mm的厚度，近远中方向与邻牙的距离大于1.5 mm，与相邻种植体间大于3 mm。
    3） 种植体周组织健康状况：Canullo 等指出种植体上部结构修复的不良设计是造成种植体周炎的病因之一，这提示穿龈轮廓的设计在维护种植体周组织健康中的重要性。Souza等在动物实验研究中发现，与平坦的穿龈轮廓（与种植体长轴呈15°）相比，凸出的穿龈轮廓（与种植体长轴呈45°）会导致生物学宽度的根方移位，造成更多骨吸收。
    Valente等发表的系统综述也表明了类似的结论，即种植体的穿龈轮廓呈凹型设计会更有利于保留周围牙槽骨，作者推测这是由于设计为凹形的穿龈轮廓周围软组织较厚，形成了抵御外界刺激的保护屏障，限制了边缘骨吸收，维护了组织健康。也有学者对穿龈角度与种植体周炎和边缘骨丢失的相关性进行了研究。
    Yi 等发现，EA ＞ 30°的骨水平种植体发生边缘骨损失和种植体周炎的患病率显著大于EA ＜ 30°的种植体，且凸形的穿龈轮廓会增加骨水平种植体患种植体周炎的风险，但对软组织水平的种植体无影响，这与Katafuchi等的研究结果一致。这可能是因为软组织水平种植体与基台或修复体连接处的微间隙向冠方移动，避免了连接处的微动和病原微生物的聚集对牙槽骨的刺激。并且这两项研究中软组织水平种植体数目远少于骨水平种植体，结论是否存在选择性偏倚也值得商榷。
    Lops 等基于上述研究结果，将采用内部锥形连接的种植修复体根据EA大于或小于30° 分为两组进行了研究，发现两组之间的边缘骨水平、菌斑指数和改良出血指数并无显著差异。而Inoue 等发现EA在20°~40° 时，改良出血指数和边缘骨水平都得到改善，尽管差异并不显著。上述研究结果的不一致主要还由于没有控制好混杂因素，种植体的颈部设计、连接方式、边缘骨水平的测量方式、种植体周炎的诊断标准等差异的存在，对结果的准确性都产生很大影响。
    4） 口腔卫生状况：穿龈轮廓的设计还会通过影响患者口腔卫生的可及性进而形成种植体周炎。De Tapia 等将由于修复体轮廓设计不当且存在种植体周黏膜炎的患者分为试验组和对照组，针对前者进行机械清创和修复体轮廓的修改，后者仅进行机械清创，发现前者的炎症指标在6 个月内得到持续改善，而后者的炎症指标改善后又有所反弹。这是由于拥有过度凸出轮廓的修复体可能会引起近牙龈三分之一处的菌斑滞留，阻碍口腔卫生维护措施的实施，进而造成种植体周炎。
    穿龈轮廓的设计也会影响食物嵌塞的发生。Chanthasan 等发现，通过调整修复体的轮廓，改变邻间接触区域，提供更大的接触面积，可以有效降低食物嵌塞的可能性，避免了进一步的龈乳头萎缩、邻接丧失乃至种植体周炎的发生。因此，对于种植体周围的长期健康而言，穿龈轮廓设计必须能够实现有效的口腔卫生和便于临床人员进行准确的评估，以确保早期诊断和治疗的实施。
    综上，目前关于穿龈轮廓的设计和种植体周围组织长期健康的关系并没有得到一个明确的结果，需要精心设计的多样本的前瞻性临床研究和随机对照试验来控制各种混杂因素的影响，以便更好地阐明种植修复体穿龈轮廓的设计对种植体周围组织的长期影响。