种植修复基台的现状与挑战

随着口腔材料和临床技术的发展，种植修复逐渐成为牙列缺损（失）常见的修复治疗方法。其中，种植修复基台是种植修复系统的重要组成部分，连接着种植体和上部结构，根据加工方式的不同可分为成品基台和个性化基台。成品基台由种植体厂家生产并提供，具有与种植体适合性高等优点，但均是圆台状；个性化基台由技师按照临床医生提供的印模制作而成，具有个性化等优点，但加工制作效率低。钛、氧化锆和聚醚醚酮（Polyetheretherketone， PEEK）等用于制作种植修复基台的材料及其表面成分、粗糙度、润湿性和形貌等影响了种植修复基台的理化性能和生物学性能。虽然种植体有软组织水平和骨水平两种，但只有骨水平种植体的周围软组织成形和生物学封闭效果受种植修复基台影响。本文拟介绍骨水平种植体的种植修复基台外形、材料和表面性状的现状与挑战，并展望种植修复基台的未来。

1 基台外形

从根方到冠方，种植修复基台可依次分为种植体连接区、穿龈区和修复体连接区（图1）。

图1 种植修复基台示意图

1.1 种植体连接区

种植体连接区是基台与种植体连接的部分，具有定位、固位、抗旋转和应力分散等功能，内连接形式的种植体-基台的界面微间隙小，减少了微渗漏和微动，具有良好的稳定性和生物学封闭性能，为临床常用形式。

成品基台由相应种植体厂家提供，种植体连接区与种植体之间适合性好；个性化基台由第三方制作而成，种植体连接区与种植体之间的适合性取决于制作条件。有研究报道，种植体与成品基台之间的适合性高于个性化基台[1]。但也有研究报道，在静态条件下，成品基台和个性化基台具有相似的细菌微渗漏[2]。可见个性化基台与种植体之间的适合性受到其加工精度的影响，因此，为了提高其精度，需选择高精度的CAD/CAM系统和铣削设备。

1.2 穿龈区

穿龈区是基台从种植体平台至软组织边缘的部分，具有软组织成形和生物学封闭的功能，决定了种植修复的美学效果和生理健康。

有学者对前牙穿龈区提出EBC美学分区的概念（图1），E区（Esthetic zone）指龈缘以下1 mm的区域，应设计成类似天然牙颈部的凸度以支撑龈缘；C区（Crestal zone）指种植体平台冠方1 ～ 1.5 mm的区域，建议设计为直的或略微凹陷的，以避免对邻近的牙槽骨和结缔组织造成压力；B区（Bounded zone）为位于E区和C区之间高约1 ～ 2 mm的区域，一般设计为凹面，为软组织生长提供空间[3]。

为了量化穿龈区的设计，学者们将基台-种植体平台交界处和穿龈区最凸点的连线与种植体长轴之间形成的角度定义为穿龈角度（Emergence angle，EA）（图2），并通过穿龈角度的大小探讨穿龈区外形对骨吸收的影响。临床研究表明，后牙区基台颊、舌及近远中穿龈角度在20° ～ 40°范围内时，边缘骨吸收较少[4]。可见过大的穿龈角度使基台压迫了种植体周围的软硬组织，造成牙龈退缩及骨吸收，影响种植体的长期稳定性；但过小的穿龈角度可使基台失去对牙龈的支撑作用，造成唇颊侧软组织塌陷、近远中龈乳头下降或丧失，影响美观，出现食物嵌塞等问题。

图2 穿龈角度

1.3 修复体连接区

修复体连接区是基台与修复体连接的部分，有螺丝固位和粘接固位两种连接方式。目前临床上针对单颗牙的种植修复多使用改良粘接固位方式，即在口外粘接基台和牙冠，再通过螺丝将基台和牙冠固定于种植体上，既可清理多余的粘接剂，也便于拆卸修复体。

受种植区域软硬组织条件所限，当种植体的植入方向与牙冠长轴不一致时，可应用角度基台来进行调整。研究报道，15°的基台角度可纠正牙冠面1.0 ～ 1.5 mm、25°可纠正2.0 ～ 2.5 mm[5]，但角度基台会增加种植体和周围骨的应力、应变，使骨吸收风险加大，建议前后牙区的基台角度应分别控制在25°和20°以内[6，7]。

2 基台材料

目前常用的基台材料有钛、氧化锆和PEEK等，不同材料的组成成分、理化性质和力学性能均会影响种植修复的最终效果。

2.1 钛

钛是目前应用最广泛的种植基台材料，包括纯钛和钛合金，均具有良好的机械性能、生物相容性和细胞黏附能力。成品基台多是由钛合金制作而成，个性化基台是由纯钛切削加工而成。钛的金属色彩会影响种植修复的美学效果，尤其是对于薄龈型且高笑线患者，钛基台可透过牙龈呈现灰黑色甚至是直接暴露金属颜色。因此，针对薄龈型患者，美学区种植修复时慎用钛基台。

2.2 氧化锆

与钛基台相比，氧化锆基台美学性能佳、菌斑附着少，且有助于牙龈成纤维细胞的黏附和增殖，具有良好的软组织整合能力。氧化锆基台可分为一体式和分体式两种（图3），一体式氧化锆基台是由氧化锆整体切削而成，因为氧化锆具有高弹性模量和低断裂韧性的特点，所以一体式氧化锆基台存在与植体连接部分易折裂和中央螺丝易松动等缺点；为了克服该缺点，将基台种植体连接区更换为钛基底，与上部切削成形的氧化锆穿龈区和修复体连接区粘接成一体，即为分体式氧化锆基台[8]。研究证实，分体式氧化锆基台与钛基台有相似的应力分布，优于一体式氧化锆基台[9]，但钛基底与上部氧化锆间存在脱粘接的风险。

图3 一体式氧化锆基台（左）；分体式氧化锆基台（右）

2.3 聚醚醚酮

与氧化锆相比，PEEK材料不仅具有良好的美学性能，还具有良好的韧性，其弹性模量与颌骨相近、拉伸强度介于牙釉质与牙本质之间，能有效地减少应力集中，但其抗拉强度弱于钛和氧化锆，且在动态载荷下容易产生微渗漏，所以PEEK材料多应用于制作临时基台[10]。为了提高PEEK材料的强度，加入20%纳米陶瓷填料形成陶瓷增强型PEEK材料，即BioHPP，已有文献证实其可用于制作可摘局部义齿支架[11]，用于制作前牙基台可承受100 N、模拟2年咀嚼运动的动态加载，加载后的抗折强度与氧化锆基台相当[12]，但其能否用于制作前牙区的正式基台，还需进一步的临床评估。

3 穿龈区基台的表面性状

虽然基台穿龈区相当于天然牙的牙颈部，但不同于天然牙的是，穿龈区表面胶原纤维平行于基台表面，基底膜不连续、半桥粒部分缺失，周围结缔组织血供差，以至于种植体周围组织封闭弱、抗细菌侵袭能力低，易引起种植体周围炎，且疾病进展快、控制难[13]。此外，钛基台存在牙龈透灰的问题，影响种植修复的牙龈美学效果。因此，现有研究针对提高种植基台的抗菌性能、软组织整合能力和牙龈美学，提出了不同的种植基台表面改性方法。

3.1 物理改性

种植基台表面物理改性方法有高度抛光、紫外光功能化和激光蚀刻等。目前，临床上要求基台必须进行高度抛光，其表面粗糙度应低于0.2 μm，以减少细菌在材料表面的定植，但钛基台表面经高度抛光后，表面碳元素的累积将使其生物活性降低，不利于材料表面的软组织整合，导致上皮的根尖迁移；紫外光功能化处理可减少材料表面碳元素的污染，改善材料表面润湿性，提高上皮细胞的黏附，但作用的时效性有待考究[14]。激光蚀刻是一种无接触、零污染的精密加工方法，可在基台表面形成微米级的沟槽结构，增强人牙龈成纤维细胞的附着，降低上皮细胞向根尖迁移的风险，且使结缔组织纤维能够垂直于基台表面愈合[15]；但微米级的表面可能增加细菌积累的风险，且该方法产生的热冲击可使基台材料机械性能下降，尤其是氧化锆材料。

3.2 化学处理

化学处理主要是阳极氧化法，以金属材料为阳极，惰性材料为阴极，酸溶液为电解质，在一定电压、电流条件下在金属材料表面发生电化学氧化反应生成氧化膜，改变材料的表面粗糙度、纳米结构和化学成分等，从而影响材料的生物学性能。目前阳极氧化法已应用于钛种植体表面改性，通过提高钛种植体的相对表面积及表面润湿性促进骨整合，阳极氧化过程中反应生成晶相为锐钛矿的二氧化钛可减少早期定植菌的黏附[16]；但将阳极氧化法应用于钛基台表面处理，能否改善基台表面软组整合能力和抗菌性能仍存在不同意见[17]。阳极氧化过程中的反应电压不同会在钛基台表面生成不同厚度的氧化膜，从而使钛基台表面呈现出不同颜色，但由于氧化膜厚度可控性差，使颜色重复率低，因此仍需进一步研究。

3.3 涂层修饰

涂层修饰是通过阴极极化、微波辅助和湿化学法等途径将有机或无机的活性物质涂覆于基台材料表面。研究报道经阴极极化将多西环素络合至基台表面，可对细菌生物膜的积累和浮游细菌的生长产生明显抑制作用，但多西环素可能导致细菌产生耐药性；经微波辅助制备纳米银涂层可改善基台表面对金黄色葡萄球菌的抗菌效果，但纳米银涂层可能产生细胞毒性；化学修饰的乳铁蛋白吸附于基台材料表面，可减少材料表面细菌黏附，但乳铁蛋白涂层存在时效短、长期稳定性差的问题；通过交联剂将细胞外基质蛋白、纤维连接蛋白和层粘连蛋白共价修饰至硅烷化的钛合金或氧化锆基台表面，可促进人牙龈成纤维细胞附着，但仍需进一步体内研究评估[18，19]。

4 挑战

今后对于种植修复基台的研究可着眼于以下几个方面：①基台外形，尤其是穿龈轮廓，应进行改良设计和制作，并结合临床研究进行评估，实现更好的软组织塑形效果；②钛和氧化锆基台，可着重于表面改性以获得抗菌性能并提高软组织整合能力，其中，钛基台的表面改性可兼顾改变基台颜色以提高美学效果；③PEEK材料研究首要在于增强力学性能，以符合种植修复基台的临床应用需求。最终实现对种植修复基台的外形、材料和表面性状等多方面的优化，推进种植修复的仿真化和仿生化。