微种植体支抗在口腔正畸中的应用

侯亚男 综述，常 新 审校

(大连医科大学 附属第二医院 口腔科，辽宁 大连 116027)

在正畸牙齿移动过程中，作用于牙齿上使其移动的力必然会产生一个大小相等、方向相反的力而使支抗丧失。因此，支抗的正确设计和合理使用是决定正畸治疗矫治成功的关键因素之一。传统支抗包括口内支抗和口外支抗等手段，然而所有的口内支抗都显示伴随不同程度的支抗丢失；口外支抗如口外弓虽然能有效的控制磨牙，但其完全依赖患者的合作。调查显示，患者对戴用口外弓的配合情况总体上并不令人满意[1]，一定程度上影响了矫治效果，延长了疗程。因此，对口内稳定有效且不依赖患者合作的新的支抗手段的需求促进了正畸骨性支抗系统的发展和应用。

1 微种植体支抗的历史研究背景

1945年，Gainsforth BL[2]首次用动物实验探索以种植体作为支抗进行正畸治疗的可能性。这虽然没有获得预期的稳定结果，但开创了种植体支抗的先河。1964年，Branemark PI等[3]认识到金属钛钉可以和骨组织直接结合，而不引起排斥反应，经过5年的研究证实这种结合是稳定的骨整合，因而提出了“骨性结合”的概念，此后各种骨结合种植体逐渐被用于提供正畸支抗。种植体支抗可以获得绝对支抗，同时不需要依赖患者合作，更易被接受。可是传统的牙种植体作为骨性支抗价格昂贵，不能即刻负载，常需3～6个月的骨整合期；植入和取出手术均较复杂；且种植体的直径较大，在完整牙列的颌骨上定位受限等缺点，因而未能广泛使用。

后来，Kanomi R等[4]于1997年率先报道了将微小种植体应用于临床分别植入下颌中切牙及第2前磨牙区的牙槽骨内，用以治疗1位44岁重度深覆牙合及前突的患者并获得成功。第2年，Costa A等[5]设计了一种具有托槽样头部的较小螺纹钉种植体作为正畸骨支抗系统也取得了一定的成果。这种新型的种植体被称为微种植体支抗(近来也有学者认为称其微螺钉种植体更为稳妥[6])。微型种植体支抗不但解决了支抗效果依赖患者合作的问题，也使矫治器的设计更简单，操作更容易，极大地缩短了治疗周期。目前，微种植体支抗以其独有的优势大大地促进了骨性支抗系统的应用与发展，在国外口腔正畸领域获得了广泛应用。

2 微种植体支抗的作用原理

微种植体支抗一般多由具有生物惰性的纯钛或钛合金材料制成，种植体植入骨内后，可与周围的骨组织形成紧密的机械固位，不存在成骨及破骨细胞的活动。组织学研究显示，当早期加力时，骨组织与种植体之间会形成一层纤维组织。这层纤维组织的存在使微种植体就好像牙齿对抗牙周韧带一样，顺着受力方向倾斜伸长。纤维组织受压后，微种植体的螺纹机械性嵌合至周围骨质中。不完全的骨结合利用螺纹钉与骨组织之间的机械嵌合摩擦力来固位，因此不需要愈合期，可以即刻加力，从而缩短了疗程[7,8]。Jackson A等[9]认为，在植入后即刻加载持续轻力会有利于螺纹与牙槽骨的结合。在正畸治疗中所用的力从50～60 g的轻力到1000 g的重力，方向各不相同，多为侧向力，且正畸力作用持续存在。寻春雷等[10]研究发现微钛钉植入后即刻加载能承受的最大横向拉力平均为2.1 kg，这一力值远大于正畸临床所使用的常规矫治力。骨-种植体结合率是反映微种植体稳定性的重要因素，其数值越高，种植体越稳定。Luzi C等[11]在比较时发现，种植体植入后，随着时间推移，骨-种植体结合率从3%～100% 不等。种植体植入1周时的结合率明显高于植入1个月时的，1个月后结合率随时间延长而增长。Roberts WE等[12]认为≥10%的结合率即可满足正畸载荷所需。早期结合率下降可能是由于种植体支抗的植入导致骨吸收,而在持续受力的情况下，微种植体所能承受的最大负载不降反升，说明可能除了初始机械嵌合形成的稳定机制外，界面形成的骨性结合随时间增长也在逐渐增多。同时，作为暂时的支抗装置, 较低的骨结合也使种植体的取出变得容易，正畸医生在局麻下即可将其旋出, 遗留的空洞能够自行愈合。

3 微种植体支抗的形态设计影响

微种植体支抗的形态设计包括它的长度、直径、螺距、基台和头部设计等。(1)长度：长度是种植体的体部长度，一般为4～12 mm[13]。目前，其长度对支抗稳定性的影响尚未有统一观点。Gracco A等[14]通过光弹性技术和有限元分析认为种植体支抗的最佳长度<9 mm时其应力值分布最小, 对颌骨解剖结构的损伤最小。而Tseng YC等[15]临床追踪调查表明种植体越长，成功率越高。(2)直径：种植体的直径是指其体部最宽的部分，选择范围在1.0～2.3 mm[16]。Chen YJ等[17]认为小直径的微螺钉由于更容易松动或发生位移而增加了微螺钉种植体的失败率。高子童等[18]研究发现，从生物力学角度而言，直径>1.4 mm 种植体支抗更加适用于I 类骨质(即几乎完全由均质的密质骨构成)的颌骨。种植体直径的增大有利于改善颊舌向的应力分布，可根据植入部位的骨宽度通过放射技术测定来选择种植体的直径。但具体多大的直径最利于临床应用尚待于进一步的研究。(3)螺距和基台：对于螺距不同以及有无基台与微种植体支抗稳定性的关系，Motoyoshi M等[19]认为：螺距的差异对应力分布无显著性影响，但是基台的存在可以有效降低应力的最大值。(4)头部设计：理想的头部设计应该与现代方丝托槽系统兼容[20]，可以连接正畸附件如弓丝或镍钛弹簧，取得牙齿三维方向的控制。头部设计分为十字型、有孔型、钩型、球型、槽沟型等。

4 微种植体支抗的植入

4.1 方 式

微种植体植入的方式主要有助攻型和自攻型。钟志华等[21]在临床研究中发现两种方式成功率分别为自攻型为95.19%，助攻型92.39%。助攻型种植体在植入前要先用圆钻钻开骨皮质，再用骨钻形成骨性通道将螺钉顺通道拧入。早期的微种植体多属于此种类型。Uemura M等[22]在大鼠胫骨上进行种植体植入实验，发现预钻孔的直径为种植体直径的69%～77%时，种植体稳定性最佳。而自攻型种植体自身可直接攻入皮质骨，避免了因钻孔过大[23]、钻速过高产热[24]和预钻过程中伤及牙根等问题。纯钛质的微型种植体硬度不如钛合金的高，植入骨密度较高的区域时，盲目自攻会导致微种植体的折断或植入道偏斜，应该预钻。随着钛合金材料的发展，目前正畸种植体支抗已由助攻型逐渐向自攻型过渡。

4.2 部 位

总体来讲，微种植体支抗的植入部位几乎没有限制，上下颌骨均可，理想部位应有一定的骨皮质厚度、足够的附着龈同时避开唇颊系带。Costa A[5]在离体干颅骨上证实微种植体可安全的植人磨牙后区、下颌体、正中联合、下颌牙槽突、颧牙槽嵴、前鼻棘、腭中缝等处的骨皮质，作为水平和垂直方向施力的支抗。Zhang Q等[25]最新实验发现相较于植入下颌骨，微种植体作为支抗植入上颌骨可以获得更好的稳定性。植入前应预测牙齿移动和微种植体之间是否会发生干扰，同时避免伤及其他解剖结构。Yoon-Goo Kang 等[26]发现在微种植体植入时，若破坏牙根，植入失败率为79.2%，而微种植体植入牙槽骨位置很好时，失败率为8.3%。临床医生通过触诊及术前放射检查来确定植入部位的骨质和骨量。通常有根尖片、头颅侧位片、全景片、CT等。Bae SM等[27]为了定位微种植体支抗在牙槽突的位置，在前磨牙的托槽上固定“十”字形标志杆拍摄咬合翼片，确定植入位置后将此信息转移到口内。

5 微种植体支抗的临床应用

一般在患者支抗牙数量不足或无法承受正畸力的情况下选择种植体支抗。改善深覆牙合，关闭拔牙间隙，校正牙合平面，对齐中缝，推尖牙向外，推磨牙向后，上颌扩弓，排齐上颌第3磨牙等都是应用适应症。随着时代的进步，种植体在正畸治疗中的运用也越来越广泛。 日本的Ichiro Takahashi凭借种植体支抗和骨牵张成骨的联合应用，成功实现了上下颌骨的扩展和下颌位置不调的纠正。治疗后2年随访，效果稳定[28]。

5.1 纠正矢状向的不调

(1)拔除第1或第2前磨牙整体内收前牙时，利用微种植体支抗可以完全利用拔牙间隙，减少弓丝的弯制，同时缩短了疗程。Kyu-Rhim Chung[29]在上下颌后牙间植入微种植体增强矢状向支抗，压入和回收前6个牙到正常位置，同时获得了正常的覆牙合覆盖。上颌应用种植体支抗获得了良好的面部协调，下颌利用种植体支抗保证了有效的磨牙整体前移。(2)轻度拥挤和采用不拔牙技术矫正安氏II类错合的患者，微种植体推磨牙向远中异物感小，最大支抗且解决前牙拥挤。Dequchi T等[30]发现与传统方丝弓技术相比，成人骨性开牙合患者使用种植体支抗可更有效的使磨牙远中移动及改善面型。另外，在利用种植体作为支抗大幅度移动牙齿后，要更加注意效果的保持。

5.2 纠正垂直向的不调

(1)利用微种植体压低牙弓后段来纠正前牙开牙合。在高角患者，还可用微型种植钉来控制下颌后部的垂直向生长。Chunlei Xun[31]使用自攻式微种植体植入下颌后牙段颊侧牙槽骨中部，两磨牙之间。经过平均6.8个月的治疗，12个患者的骨性前牙开牙合全部矫正。(2)微种植体压低切牙纠正前牙深覆牙合，露龈微笑以及过深的Spee曲线。(3)在临床中，常见上颌或下颌个别磨牙，因牙齿缺失等原因造成倾斜。传统弯制各种曲不但有一定难度，医生椅旁操作时间延长，而且有时还会产生诸如前磨牙远中倾斜、破坏咬合关系等不良后果。微种植体支抗的应用使竖直倾斜的磨牙简单化，上颌结节和下颌磨牙后垫区都是植入部位。(4)上颌牙弓狭窄，还可利用微种植体来快速扩弓。目前，较常用螺旋扩弓器进行上颌快速扩弓，效果显著，但会造成支抗牙倾斜。Christian Zahl等[32]利用种植体植入上颌腭部来扩大上颌牙弓，取得成功。

6 微种植体支抗植入过程失败和并发症的问题

有早期报道，种植体支抗植入失败率高达27.15%，且下颌高于上颌[33]。随着种植体设计的改进和植入技术提高，近年微种植体的植入失败率降至7%～11%。种植体失败多发生在术后愈合期,即初始阶段,而一旦种植体与骨组织发生紧密的结合,正畸负载不会对骨整合产生影响。这就表明当前的种植体失败大多与手术有关,适当的正畸力对其影响不大。例如，助攻型种植体植入过程中器械反复进出，造成孔径过大使种植体无法与骨组织紧密接触；种植体周围炎症；受力过大；植入设计不当等都是影响种植体稳定性、造成其失败的原因。同时，微种植体植入过程中，正畸医生操作应谨慎，防止手术并发症的产生。

6.1 感 染

感染的发生一般与手术的无菌条件、患者自身局部或全身炎症的控制、口腔卫生的保持有关。

6.2 牙周韧带和牙根损伤

微种植体植入牙根间时有损伤牙周组织和牙根的可能性，造成牙髓失去活力、骨质硬化、牙与齿槽粘连、骨质硬化等。Wang YC等[34]建议支抗螺钉植入位置离开牙根最好1.5～1.6 mm。Asscherickx K等[35]认为，未伤及牙髓的牙根外及牙周组织损伤在术后未加载的情况下微种植体去除后12周可得到完全修复。

6.3 神经损伤

可发生在上颌腭侧区、下颌颊侧牙槽骨和磨牙后垫区，可伤及腭大神经、下齿槽神经、颊神经或舌神经。Kravitz ND等[36]认为，没有完全断裂的神经损伤是可复性的，多数为短暂或一过性的，在6个月内可完全恢复。但若手术后长期缺乏感觉，可能需要药物或激光治疗。

6.4 刺穿鼻腔及上颌窦

上颌骨后部齿槽骨萎缩是刺穿上颌窦的主要原因。Branemark AM[37]研究发现，刺穿鼻腔及上颌窦的种植体与无刺穿者相比，其稳定性差异无显著性意义。

6.5 医源性损伤

微种植体在植入的过程中未完全进入骨皮质内，而是沿着骨膜在黏膜组织内滑脱造成损伤。所以医生在植入开始时，应将微种植体以较钝角度植入牙槽骨内，而后在旋转第2、3转时降低植入角度。无论骨密度高低，应使用轻力，重力会增大滑脱的可能性。

7 微种植体支抗的应用前景

种植体支抗是将正畸科学与种植科学结合起来的一门新技术。它为正畸学的发展提供了一种新思路和新工具，尤其在成人正畸方面显示出其独特的优势。从微种植体支抗近年的临床应用来看，创伤性小、操作简单、价格低廉、疗效可靠、植入部位的选择较灵活、无需等待骨整合可即刻负载、患者不适感较轻、达到治疗目的后容易移除等特点都有着无可比拟的优越性。但是，支抗种植体技术仍处于初步应用阶段。就目前国内情况而言，患者接受种植体支抗治疗也还需要一个过程。在提高临床成功率、普及应用、积累经验等方面还有许多问题需要解决。而且，种植体本身抗扭转的能力较差，很难承受>200 g的牵引力，更不能承受矫形力等等问题更是有待于进一步的研究和观察。但从目前国内外对于它的关注度以及使用度的情况来看，微螺钉种植体的应用将成为口腔正畸种植支抗的主流趋势。作为增强正畸支抗的微种植体必会成为未来正畸治疗中不可或缺的一部分。

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