需要填写关键词

种植体平台转移设计研究进展

2019-11-4 17:11  来源:口腔医学
编辑:张倩 周益 王慧明 阅读量:1745

    1991年,美国BIOMET企业的欲使用一种与标准直径种植体相比,有更大修复平台的宽径种植体(5mm和6mm),但在种植体植入一段时间后由于缺少与宽径种植体直径相匹配的修复基台,因而使用了标准直径的基台(4.1mm)与之匹配修复。在修复后的种植体X线片检查中,发现种植体颈部牙槽骨的吸取程度显著小于传统种植体基台连接方式中牙槽骨的吸取程度,发现平台转移的潜在效益,这些X线的观测结果也促进了平台转移技术的发展。

    2006年,Lazzara和Porter等第一次正式命名这种平台变化为平台转移(platform switching,PLS),定义为:在使用两段式种植体修复时,使用直径较小的基台与种植体连接,使种植体基台连接处的边缘向种植体中轴线靠近,这种转移被看作是水平向转移。周磊等曾经将PLS译为“平台迁移”,并提出了广义的平台迁移概念,认为其不仅包括水平向迁移同时也包括垂直向迁移。牙槽骨丧失是评判种植体成功的主要标准,对于两段式种植体来说,种植修复后种植体周围边缘骨丧失第1年不超过1.5mm,随后每年0.2mm的吸取速度一般认为是合理的。

    DIGirolamo等利用META分析对符合随机对照试验,有平台转移(PLS)与平台匹配(platform matching,PM)设计的共1439枚种植体进行研究发现,PLS组与PM组种植体植入成功率无差异,但经过3年的随访后报告显示,PLS种植体与PM种植体的边缘性骨丧失有显著性统计学差异,PLS组的边缘骨保存效果更好。Lago等对100例后牙区缺牙者共202枚种植体(PM100枚,PLS102枚)进行5年的临床随访,发现两组边缘骨水平变化具有统计学差异(P<0.0001),PLS设计种植体有更好的保存种植体边缘骨水平的能力。目前有很多学者对此现象的原因进行了大量研究。Zafiropoulos等认为,修复后的种植体周围牙槽骨吸取是由种植体基台连接界面上局限的软组织炎症引起,是种植体颈部的软组织想要建立起类似天然牙周围的生物学宽度(biological width,BW)的结果。也有学者认为:种植体周围骨吸取是致病微生物区建立而导致过激性的骨吸取。

    Schulze等认为:种植体在最终修复后冠部应力集中才是引起种植体周围骨吸取的重要原因。另有文献显示种植体周围边缘性骨吸取与不恰当的咬合设计所带来的生物学压力有关。但有学者经过大量研究后对此持反对意见,认为种植体基台连接处微间隙的存在才是主要原因。如种植体平台位于牙槽嵴以下对种植体周围骨组织的保存是不利的。

    种植体植于牙槽嵴以上时可阻止牙槽骨的吸取。外科创伤和过度负重以及种植体周围骨密度等也可引起种植体周围骨吸取。虽然对于种植体PLS设计的研究较多,但现阶段尚无明确结论,因此本文回顾了近年来研究PLS设计对种植体周围骨组织影响的文献,现讨论如下。

    1.平台转移设计减少种植体颈部骨吸取的可能因素

    1.1生物学宽度

    Cohon等在1962年首先提出“生物学宽度”的概念,在种植体周围也存在着这样的组织,它包括附着在种植体表面的上皮组织和结缔组织,形成一个生理性的袖口,起到封闭作用,来防止口内的食物残渣和微生物细菌进入种植体和组织界面,引起骨吸取。在种植体周围的纤维组织与种植体表面均是平行的,而在天然牙周围的纤维组织除了与牙齿表面平行的以外,还有许多与天然牙表面垂直的纤维组织。

    Hermann等研究非埋入式的种植体在不同时期种植体颈部软组织的长度,包括软组织不同成分的长度,如未负重时、负重3个月和12个月时,结果显示种植体周围的BW(包括龈沟、结合上皮和结缔组织附着)在以上时间段维持在一个稳定的范围(2.94~3.08mm)。有学者研究发现:基台连接后,骨吸取的位置是恒定的,在种植体基台连接面的2mm范围内,与其相对于牙槽嵴顶的位置无关。

    Berglundh和Lindhe在动物实验中研究了种植体周围软组织的情况,在连接基台前进行实验侧牙槽嵴顶的软组织外科修整,使之小于2mm,另一方面,对照侧软组织厚度保持在>2mm,经过菌斑控制6个月后,将其处死用以组织学观察,结果显示,实验侧种植体周围的骨组织被吸取以形成3mm的软组织接触从而建立生物性的袖口封闭。

    有学者已证实种植体周黏膜的结合上皮中,有炎症性结缔组织(inflammatory connective tissue,ICT)浸润,且在种植体基台连接微间隙顶端和冠部约0.5~0.75mm的位置上。而一层宽约1mm的健康结缔组织将ICT与健康骨组织分离开,这层组织一定程度上可阻止微生物通过,从而起到防止牙槽骨吸取的作用。在实验中,使种植体周围软组织变薄时,牙槽骨吸取增加,提示当软组织厚度不够时,牙槽骨可能通过骨改建和骨吸取的方式来获得建立种植体周围生物学宽度所需要的空间。由此大家推测,种植体周早期的骨丧失可能是为了形成种植体BW代偿而引起的,但并不是唯一的因素。

    在PLS设计中,种植体周围生物学宽度不仅有垂直分布,也有水平分布,水平分布指的是PLS中种植体基台直径差所形成的平台,可以认为水平向生物学宽度的分布减少了种植体边缘处的骨吸取。Tarnow等表明,不仅生物学宽度在顶端延伸,种植体周围也存在生物学宽度的侧向分量。当两个邻接的种植体间距小于3mm时,该侧向分量从1.04mm,到当种植体相距3mm以上时,该侧向分量为0.45mm。另外,PLS设计的种植体中所形成的平台可以减少软组织在垂直向往下分布的量,使其部分附着在这个水平向的平台中,这也减少甚至防止了种植体颈部牙槽骨的吸取。

    于婷婷等的研究中可观察到,具有PLS设计的Ankylos、GS-Ⅱplus系统在种植体植入于口内,并且经过功能性负重1年后,种植体的平台上发现有不同程度的骨生成增加现象(Ankylos系统平均约为0.08mm;GS-Ⅱplus系统平均增长0.06mm)。然而在传统设计的US-Ⅱplus系统种植体中却有平均约1.31mm的种植体颈部的骨吸取。

    由此猜测:因为在PLS设计种植体的平台上检测到骨组织形成,那传统意义上的BW在垂直向是否会少量地向水平向转移;同时,由于BW的恒定性,可减少甚至防止为维持垂直向BW而导致的种植体边缘处的骨吸取。由以上可以认为生理学上的骨吸取是建立在种植体周围生物学宽度改建的基础上是合理的,因为它是一组以结合上皮与骨上结缔组织为单位的黏膜附着,种植体周围生物学宽度是用以保护骨整合的最小黏膜单位。

    1.2种植体基台界面微间隙的内移

    虽然在种植体的生产和加工方面工艺已经有了很大进步,然而,在两段式种植体中,微间隙(microgap)仍无法避免地存在于种植体基台的连接处(Implant abutment interface,IAI)。研究证实如果种植体与邻牙或相邻种植体距离过近或颊侧剩余骨量过少会引起种植体冠部的骨吸取。有学者研究了IAI微间隙和种植体周围牙槽骨吸取的关系,发现由于微间隙的存在,种植体周围的牙槽骨在垂直向被吸取了约1.5~2.0mm,水平向吸取为1.4mm。猜测可能与IAI微间隙的细菌、微动因素有关。

    1.2.1微间隙处细菌因素

    Steinebrunner等利用双轴咀嚼模型进行体外动力负荷试验,在IAI微间隙处发现有细菌存在,且动力负载使IAI微间隙处细菌微渗漏增加,因此认为在种植体颈部的组织炎症反应中,细菌微生物因素占较大比重。另外在Calcaterra等的观察结果中显示在种植体基台连接的微间隙处有细菌生物膜形成,且随着种植体基台拆卸次数的增加,细菌数目也增加。Quirynen等研究发现,在实验的9枚植入于较深位置中的种植体样本中,内部螺纹处发现有微生物存在。

    同时在基台螺丝处也发现有大量的微生物组织,包括球菌(86.2%)和不动杆菌及少量的运动杆菌(1.3%)和螺旋体(0.1%)。因此推断:植入于较深位置的种植体,其微间隙的微生物组织极有可能是引起细菌污染的重要原因。Welander等、Albouy等通过研究证实Branemark的两段式种植体中,IAI上下约0.5mm范围为炎性结缔组织。因此在种植体和基台连接2周后种植体周围约0.5mm的骨组织被吸取。推测这其中的病理机制为,IAI处细菌的存在,其趋化性吸引中性粒细胞和单核细胞出现在种植体的表面,从而使宿主的防御机制被激活,产生炎症反应,同时由于此处的细菌微生物不能被有效去除,使得炎症加剧及扩散,刺激破骨细胞最终导致种植体周围牙槽骨吸取。

    Cochran等报道,在IAI中可以清楚地区分出ICT浸润的区域,在这个区域内检测到浆细胞及淋巴细胞的存在。值得注意的是,这种炎性浸润在垂直方向沿着愈合基台延伸到IAI冠状面0.35mm,而水平方向未超过PLS设计的种植体宽度。因此可以认为PLS技术使IAI的边缘向种植体中轴靠近,炎性细胞浸润被转移到种植体的中轴处,使其远离了相邻的牙槽骨,限制了牙槽骨吸取,使炎症因子对牙槽骨吸取的促进作用降低,同时又因为细菌微生物难以从IAI肩台处越过,炎细胞也被局限在这个区域。

    1.2.2微间隙处微动

    King等按种植体和基台的连接方式分为焊接组与非焊接组,两组种植体的IAI微间隙相同,为消除种植体等元件相互间的微动,焊接组中,种植体和基台焊接为一体;非焊接组为传统的种植体基台直径匹配的两段式种植体。通过X线检查的方式对种植体周围牙槽骨的吸取情况进行评估。2个月后的X线片显示非焊接组种植体周围牙槽骨吸取水平明显大于焊接组,且观察结果有统计学意义。根据这次研究结果推测,IAI处的微动影响种植体周围牙槽骨组织的早期改建,因此消除IAI微动对于维持种植体周围牙槽骨水平有重要意义。

    Caram等研究同样发现与具有PLS和PM设计的两段式种植体相比,一段式种植体的牙槽骨改建量最少。于婷婷等研究发现:在种植体植入的3~6个月时,PLS设计与传统设计(PM)的种植体均发生了颈部骨吸取,但PLS组的骨吸取程度显著小于PM组;6个月以后,PLS种植体颈部骨吸取逐渐减少,而PM种植体颈部的骨吸取却仍在增加。由以上两点试推断:在二期手术之后,埋入式种植体的牙龈组织屏障功能消失,牙槽骨内的种植体不再与有菌的口腔环境相对隔离,IAI微间隙处的细菌及微动因素促使种植体颈部骨组织开始吸取,但由于PLS设计,细菌及微动因素随着IAI内移,使得其对种植体颈部骨组织的影响减小,因此骨组织得以维持在一定水平。

    PM设计由于种植体与基台直径匹配,不存在平台,所以种植体颈部骨组织受微间隙处细菌及微动因素持续刺激,最终导致骨吸取。因此PLS种植体与PM种植体颈部的骨吸取有显著差异。

    1.3应力分布的改变

    由于在咀嚼运动过程中,种植体会受到来自不同方向不同角度的咬合力,再传递至种植体周围的骨组织,例如:旋转、剪切及压应力等。由于IAI与牙槽骨直接接触,PM种植体中以上力量大部分被传递至种植体周围的骨组织,从而产生应力集中引起骨吸取。Cochran等发现采用PLS设计的种植体颈部周围骨组织的应力明显减小。Chun等认为,种植体在骨内的应力分布受很多因素影响,其中负重转移机制,和种植体基台接触面积的大小占主要原因。大直径种植体和小直径基台的连接方式使两者的接触面积变小,从而应力集中于种植体平台的中央处。

    Maeda等通过三维有限元建模的方式对PLS设计种植体进行分析表明:PLS技术将最初集中于种植体颈部与骨皮质之间的应力转移到种植体基台连接面上,使种植体颈部周围骨皮质的应力减小。种植体在正式修复使用后,所受应力部分沿种植体基台连接面分散,直接作用在种植体周围骨皮质的应力变小,有效地减少了因承受应力过大而引起的种植体颈部骨组织的吸取。但是,PLS设计将大部分应力转移到种植体、基台、基台螺丝上,增大了这些部件折断的风险。

    2.平台转移内移的合适距离

    基于上述对种植体周围骨吸取原因的研究,吴亚霖等研究发现:生物学因素(BW的建立)对种植体周围牙槽骨水平的影响比生物力学因素(应力分布)的影响更大,这意味着PLS设计中种植体和基台直径差所形成的的肩台宽度的变化,较种植体直径的变化对骨组织的影响更显著。付丽等从应力分布角度研究,认为在PLS设计中肩台的宽度越大同时应保持种植体直径也越大,种植体骨界面的应力分布才会越有利于种植体周围骨组织的保存。

    Cumbo等持不同意见,认为增大种植体直径比使用PLS技术对于减少种植体周围骨组织的吸取更有效。目前有精确数据的研究结果是,对于种植体-基台直径差大于0.45mm的研究以及差异小于0.45mm的研究,PLS和PM种植体之间的边缘性骨损失的差异是显著的;但统计分析显示更大的错配值结果更好。但具体错配值为多少时可达到最佳种植体周围骨保存效果,目前尚无更多明确研究的数据。

    3.PLS设计在非延期种植中的应用研究

    即刻负重和拔牙后即刻种植的研究中PLS对种植体边缘骨丧失的有益作用目前存在很大争议,Crespi等研究了PLS种植体在1,3,6,12和24个月时牙槽骨水平的变化,PLS种植体和外六角种植体(n=30与n=34)均在拔牙后马上种植并即刻负重,结果显示在24个月后牙槽骨水平变化两者无差异。Canullo等通过对22枚种植体(11个PLS为测试组,11个PM为对照组)进行即刻种植和即刻修复,通过25个月的随访观察PLS种植体周围短期骨水平的变化,结果显示PLS组平均骨吸取水平(0.3±0.16)mm,小于PM组(1.10±0.35)mm,结果具有统计学差异(P<0.005)。

    4.讨论

    综上所述,PLS种植体目前在愈合部位(即延期种植)的牙槽骨水平保存效果已被诸多研究证实,其阻止牙槽骨吸取的原因研究较为成熟的有生物学因素、种植体-基台连接处微间隙的存在以及应力分布等。PLS设计种植体对保持种植体颈部牙槽骨高度,维持颈部骨水平的稳定有非常显著的作用,同时骨水平的稳定也为软组织提供了良好支撑,提高了种植牙远期成功率和美学效果,这对于前牙美学区种植无疑是非常有利的,与此同时更增加了种植修复的适应证,对于牙槽骨宽度和高度不足以支撑传统设计种植体的患者,可选择PLS设计的种植体进行修复。

    关于PLS减少种植体周围骨组织吸取原因的研究,将对未来种植体的研发设计提供新的思路,有利于口腔种植行业的发展。但是,当前的研究方案设计也存在一些缺点和局限性。如在即刻种植和即刻负重的研究中,PLS和PM两组骨吸取差异较小无统计学意义,原因尚未探明,目前得出的PLS设计种植体有利于骨组织的保存均是在已愈合部位植入研究得出,那么PLS设计的种植体是否对即刻种植患者骨组织保存也有效。如果无明显效果,那原因是什么,种植体设计应如何改进。其次在种植体基台连接处微动因素的研究中,焊接式种植体与非焊接式(PM)相比骨保存效果更好,只是从单方面验证了消除IAI微动可减少骨吸取,未设计实验比较焊接式种植体与PLS设计种植体对于骨组织保存效果的差异是否具有统计学意义。

    另外在种植体PLS设计后,种植体应力分布转移,大部分应力集中在种植体中央和基台螺丝上。由于局部应力的增加,可能导致基台和基台螺丝折断,尤其对于小直径种植体,若要采用PLS设计,是否会减少种植体基台的使用寿命?设计和调改都存在一定难度。

    最后,虽有文献报道,基台与种植体直径相差越大,似乎对牙槽骨的保存效果越佳,但究竟需要内移多少才能发挥最佳效果还有待进一步的研究,两者错配值是通过增大种植体直径还是减小基台直径来获得骨组织保存效果更好,内移距离增大时如何减小因应力增大而导致种植体基台折断风险,同时,对于前牙美学区域、剩余牙槽骨高度宽度不足以满足常规种植体种植要求这类适应症,缺乏PLS设计种植体植入后骨保存效果的长期研究数据。因此,由以上分析看来,大家必须清楚地认识到,PLS技术研究尚有许多方面未触及到,必须在一定条件下与相关的种植技术结合使用,才能获得良好的临床和美学效果。

    就目前研究的种植体适应证选择上,尚不够严格。需要进一步修改研究方法来确定PLS技术的机制及效果,包括使用更大样本的数据、更长期的临床随访时间、进行随机和前瞻性多中心试验的研究。

编辑: 陆美凤

网友评论

XML 地图 | Sitemap 地图