種植義齒冠根比與臨床并發(fā)癥

徐淑蘭， 郭澤鴻， 寧穎圓， 高巖

南方醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院種植中心，廣東 廣州（510280）

隨著種植體表面處理的不斷改進(jìn)，以及短種植體的發(fā)展與應(yīng)用，種植義齒適應(yīng)證逐步擴(kuò)大，使一些牙槽骨吸收嚴(yán)重、骨高度不足、咬合空間增大的患者得以種植修復(fù)，這必然導(dǎo)致種植義齒冠根比（crown-implant ratio，C/I）的增大。在進(jìn)行短種植體的臨床研究時(shí)，不可避免需要考慮C/I 的影響。因此，種植義齒的C/I 與種植修復(fù)的長(zhǎng)期成功率的關(guān)系成了許多臨床醫(yī)師和學(xué)者需考慮的因素。雖其結(jié)論仍存在爭(zhēng)議，但仍可總結(jié)各學(xué)者的研究來(lái)給予臨床一些指導(dǎo)與啟發(fā)。種植治療中的臨床并發(fā)癥主要包括生物并發(fā)癥和機(jī)械并發(fā)癥。本文主要針對(duì)C/I 與種植體存留率、生物學(xué)并發(fā)癥以及機(jī)械并發(fā)癥的關(guān)系進(jìn)行闡述。

1 種植義齒冠根比的概念

C/I 分為臨床冠根比（clinical crown-implant ratio，c C/I）和解剖冠根比（anatomical crown-implant ratio，a C/I）（圖1）。c C/I 指修復(fù)體頂端至骨-種植體界面的高度/種植體末端至骨-種植體界面的高度。a C/I 指修復(fù)體頂端至修復(fù)體-基臺(tái)界面的高度/種植體末端至修復(fù)體-基臺(tái)界面的高度。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，使用c C/I 時(shí)，杠桿臂的支點(diǎn)位于種植體-骨界面的牙槽嵴頂，而a C/I 杠桿臂的支點(diǎn)位于基臺(tái)肩臺(tái)處。隨著牙槽骨的吸收，只要牙冠高度沒(méi)變化，a C/I 是不變的；而c C/I 會(huì)隨著牙槽骨的吸收而增大。因此，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為c C/I 更能反應(yīng)真實(shí)的情況。因此，目前大多數(shù)文章是以c C/I 為研究參數(shù)，或同時(shí)統(tǒng)計(jì)兩種C/I 值，也有學(xué)者在評(píng)估機(jī)械并發(fā)癥時(shí)應(yīng)用a C/I，而評(píng)估生物并發(fā)癥時(shí)采用c C/I［1］。

在天然牙牙體缺損的全冠修復(fù)中，適當(dāng)?shù)幕拦诟仁潜ＷC修復(fù)體長(zhǎng)期預(yù)后的關(guān)鍵因素之一。其重要性可以用I 類(lèi)杠桿的生物力學(xué)概念來(lái)解釋。當(dāng)超過(guò)一定的冠根比時(shí)，牙周會(huì)更容易受到嚴(yán)重咬合力的傷害。McGuire 和Nunn［2］在一項(xiàng)對(duì)100 例牙周炎患者預(yù)測(cè)牙齒缺失的8 年的前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)：預(yù)測(cè)天然牙的長(zhǎng)期預(yù)后時(shí)，冠根比是臨床醫(yī)生要考慮的一個(gè)重要因素。冠根比越小越符合生物力學(xué)原則，理想冠根比是1∶2 或更低，一般不能超過(guò)1∶1［3］。

但由于種植體缺乏天然牙的牙周膜，種植體與骨的連接是通過(guò)骨整合，因此天然牙的冠根比原則可能并不適用于種植義齒。

2 種植義齒冠根比與種植體存留率

不利的C/I 往往出現(xiàn)在牙槽骨吸收、頜間距離增大、骨高度不足的患者當(dāng)中，此時(shí)往往采用短種植體進(jìn)行修復(fù)。臨床研究表明［4-5］：C/I 違反了Anter法則的種植修復(fù)仍可成功存留于患者口內(nèi)，種植C/I 與種植體存留率間未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性［6-7］。近幾年的臨床研究［8］以及系統(tǒng)性綜述［9］也表明，短種植體與常規(guī)種植體一樣具有較高的存留率，C/I 與種植體的存留率無(wú)顯著相關(guān)性，不利的C/I 也并不會(huì)引起種植體的失?。?-10］。

在短種植單冠修復(fù)的研究中［11-14］，短種植體的存留率較高（均大于91.3%），C/I 與種植體存留率未發(fā)現(xiàn)有顯著相關(guān)性：短種植體單冠修復(fù)能夠在臨床上應(yīng)用良好［11］。但Naenni 等［12］等認(rèn)為6 mm短種植體的5 年存留率顯著比10 mm 常規(guī)種植體低，上頜和下頜差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這與Mezzomo等［13］的結(jié)論一致。Fabio 等［15］的研究表明6 mm 種植體較10 mm 種植體出現(xiàn)種植體失敗的可能性更大。也有研究認(rèn)為，短種植體失敗的高峰期在植入后4～6 年［16］，但標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度種植體失敗率的高峰時(shí)間在使用后6～8 年，短種植體較標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度種植體早2.5 年［17］。

雖然目前的研究證明短種植體的存留率較高，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)C/I 與種植失敗的直接相關(guān)性［18］，但進(jìn)行單冠修復(fù)時(shí)，增大C/I，種植體遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn)較長(zhǎng)種植體更高。臨床上對(duì)于6 mm 短種植體或4 mm的超短種植體，推薦聯(lián)冠修復(fù)或增大種植體直徑以降低遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn)。

3 種植義齒冠根比與生物并發(fā)癥的關(guān)系

頸部骨吸收一直是研究C/I 的學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)［19］。因?yàn)榉N植體與牙槽骨的結(jié)合程度，特別是臨近牙槽嵴頂?shù)墓俏粘潭戎苯佑绊懼N植體的成功率。C/I 與種植體頸部骨吸收的關(guān)系一直存在爭(zhēng)議，而應(yīng)力與骨的吸收、改建息息相關(guān)，在研究骨的吸收或改建時(shí)往往要先研究其所受到的應(yīng)力情況。

3.1 種植義齒冠根比與種植體頸部骨應(yīng)力的關(guān)系

在分析種植體頸部骨吸收時(shí)，需分析種植體受力時(shí)頸部骨應(yīng)力分布情況［20］。種植體支持的修復(fù)體是一種I 類(lèi)杠桿的力學(xué)形式。當(dāng)冠根比增大時(shí)，會(huì)使垂直向的力臂增大，這可能會(huì)增加頸部骨應(yīng)力。同時(shí)由于牙冠存在近遠(yuǎn)中向及頰舌向的懸臂（相對(duì)于種植體直徑而言的懸臂），C/I 的增加會(huì)增大所受的非軸向力。

通過(guò)三維有限元分析，有研究發(fā)現(xiàn)C/I 增大，頸部皮質(zhì)骨的應(yīng)力增大［21］。而Verri 等［22］發(fā)現(xiàn)頸部骨所受的應(yīng)力與受力方向相關(guān)：在軸向受力時(shí)，不同冠長(zhǎng)有相似的應(yīng)力分布；在受到非軸向力時(shí)，冠長(zhǎng)增加，一側(cè)的應(yīng)力增大，最大應(yīng)力值是軸向受力最大值的5 倍以上；但同樣的，在所有的模型中，隨著冠長(zhǎng)增加，皮質(zhì)骨的應(yīng)力均增大。有研究報(bào)道，牙冠高度每增加1 mm，應(yīng)力可能增加20%［3］。Wang 等［23］通過(guò)有限元分析還發(fā)現(xiàn)縮短冠長(zhǎng)來(lái)降低C/I 以及通過(guò)增長(zhǎng)種植體長(zhǎng)度來(lái)降低C/I，能更顯著減小種植體周?chē)菓?yīng)力。在另一項(xiàng)三維有限元分析中發(fā)現(xiàn)，增加種植體直徑（C/I 不變）可減小3.5倍頸部應(yīng)力，而增加種植體長(zhǎng)度（C/I 減?。┲豢蓽p小1.65 倍應(yīng)力；這意味著前者C/I 比后者大，卻應(yīng)力降低更多［24］。Moraes 等［25］對(duì)C/I 較大的單冠種植的三維有限元分析也表明較常規(guī)直徑種植體，寬直徑種植體應(yīng)力分布更有利。而Sotto-Maior等［26］等認(rèn)為，C/I 影響應(yīng)力分布僅僅是在受到非軸向力時(shí)。

由此可見(jiàn)，增大種植體的直徑比增大種植體的長(zhǎng)度能更有效改善應(yīng)力分布。但種植體的長(zhǎng)度與骨應(yīng)力之間的相關(guān)性沒(méi)有被證實(shí)，且相比種植體長(zhǎng)度而言，頸部應(yīng)力與冠高度更相關(guān)。C/I 與頸部應(yīng)力并非線性正相關(guān)的關(guān)系，只能說(shuō)C/I 增大，種植體頸部應(yīng)力增大的風(fēng)險(xiǎn)增高。

3.2 種植義齒冠根比與頸部骨吸收的關(guān)系

許多理論研究表明，種植體的頸部2～3 mm 是主要承擔(dān)力量并傳到至骨的部位［3］，因而選擇長(zhǎng)種植體來(lái)降低C/I 并不能有效降低頸部應(yīng)力。種植體頸部的應(yīng)力與頸部的骨吸收的關(guān)系是研究者們所關(guān)心的。Hingsammer 等［27］對(duì)6.5 mm 短種植體的臨床研究結(jié)果中表明C/I 增大，提高了頸部骨應(yīng)力，其與邊緣骨吸收緊密相關(guān)，這與一些學(xué)者研究相似［28］。Anitu 等［6］等發(fā)現(xiàn)冠高度平均為17 mm 時(shí)，骨吸收小于2 mm；當(dāng)冠高度平均21 mm 時(shí)，骨吸收大于2 mm，因此提出：對(duì)于頸部骨吸收，相較于C/I，冠高度是更有效的影響參數(shù)。Hingsammer 等［27］建議C/I 不要超過(guò)1.7，以避免可能造成的頸部骨吸收。但有學(xué)者提出，根據(jù)Wolff’s 原則，骨會(huì)適應(yīng)局部力學(xué)環(huán)境［29-30］，應(yīng)力增大不一定會(huì)引起骨吸收，這一結(jié)論得到大多數(shù)學(xué)者的支持［31］。5 年臨床縱向研究也證實(shí)高C/I 與種植體邊緣骨吸收無(wú)關(guān)［32］。甚至，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)高C/I 時(shí)，頸部骨吸收更少［33］。這可能是由于骨對(duì)受力刺激的本能反應(yīng)，在受到咬合力的刺激時(shí)，刺激部分區(qū)域骨的形成，但該應(yīng)力的閾值尚未明確。Garaicoa-Pazmi?o等［34］的研究也得出了相似的結(jié)論：當(dāng)C/I 在0.6/1～2.36/1 時(shí)，C/I 值越高，頸部邊緣骨吸收越少。也有研究認(rèn)為冠的近遠(yuǎn)中徑與頸部骨吸收有關(guān)［11，35］，這可能與近遠(yuǎn)中徑會(huì)增大種植體所受的側(cè)向力有關(guān)。

總體來(lái)看，目前大多數(shù)學(xué)者的臨床研究未發(fā)現(xiàn)C/I 與種植支持式修復(fù)體的種植體頸部骨吸收有顯著相關(guān)性［35-37］。但由于臨床極端C/I 病例較少，其結(jié)論存在一定的局限性。在臨床上不能忽視在冠高度較大時(shí)種植體頸部應(yīng)力增加的風(fēng)險(xiǎn)。在臨床應(yīng)用短種植體時(shí)，冠高度過(guò)大或近遠(yuǎn)中徑過(guò)大時(shí)需謹(jǐn)慎使用。

4 種植義齒冠根比與機(jī)械并發(fā)癥

種植修復(fù)常見(jiàn)的機(jī)械并發(fā)癥有：螺絲松動(dòng)、螺絲折斷、基臺(tái)松動(dòng)、基臺(tái)折斷、種植體折裂、牙冠松動(dòng)、支架折斷、烤瓷冠崩瓷等［31，38］。

三維有限元法被認(rèn)為是一種有效的生物力學(xué)分析工具［39］。與機(jī)械并發(fā)癥發(fā)生率直接相關(guān)的是機(jī)械部件所受到的應(yīng)力大小。在種植體三維有限元分析的模型中，種植體軸向受力時(shí)，應(yīng)力集中在種植體與螺絲及基臺(tái)與種植體界面之間，不同C/I時(shí)應(yīng)力大小無(wú)顯著差別；而非軸向受力時(shí)，隨著牙冠增長(zhǎng)，C/I 增大，杠桿臂增大，這兩個(gè)界面之間的應(yīng)力明顯增大［22］。Ramos 等［40］對(duì)不同C/I 的三維有限元應(yīng)力分析也得到了相似的結(jié)果：在受到軸向力時(shí)，冠的高度不影響螺絲的應(yīng)力；但在受到側(cè)向力時(shí)，冠的高度在12.5～15 mm 時(shí)，會(huì)顯著影響螺絲和皮質(zhì)骨的應(yīng)力分布。Nissan 團(tuán)隊(duì)［41］的研究也表明冠長(zhǎng)小于15 mm 時(shí)，無(wú)論C/I 多大，均可期望獲得較高的成功率；而冠長(zhǎng)大于15 mm，出現(xiàn)機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)增大?？梢?jiàn)，在受側(cè)向力時(shí)，增大的C/I及牙冠高度可能會(huì)增加出現(xiàn)機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。

在C/I 與機(jī)械并發(fā)癥的關(guān)系的臨床研究中，不同團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)不一致。部分學(xué)者認(rèn)為C/I 與機(jī)械并發(fā)癥無(wú)顯著相關(guān)性［10］。有學(xué)者對(duì)6 mm 種植體的單冠修復(fù)的1～5 年隨訪觀察，未發(fā)現(xiàn)高C/I 與機(jī)械并發(fā)癥顯著相關(guān)［11］。有研究表明：懸臂大于15 mm、夜磨牙、修復(fù)體支架長(zhǎng)度等與機(jī)械并發(fā)癥發(fā)生概率增大有關(guān)，而固位方式（螺絲或粘結(jié)）、使用了角度基臺(tái)、C/I 等與機(jī)械并發(fā)癥無(wú)明顯相關(guān)性［42］。

而另一些研究證明短種植體的應(yīng)用使C/I 增大，導(dǎo)致螺絲松動(dòng)、螺絲折斷、崩瓷等機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)增大［43-44］。這與Sun 等［31］回顧性隊(duì)列研究的結(jié)果相同，且解剖牙冠越長(zhǎng)，發(fā)生機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)越高［38］。同時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)由于臨床上研究C/I 與機(jī)械并發(fā)癥的關(guān)系時(shí)，往往采用的是短種植體與高的解剖牙冠的修復(fù)方式，在進(jìn)行總結(jié)分析時(shí)，部分研究者認(rèn)為牙冠解剖高度與C/I應(yīng)是兩個(gè)概念。雖然往往牙冠高度增大，可能會(huì)導(dǎo)致C/I 增大，但不是必然的。Nissan 等［41］認(rèn)為冠高大于15 mm時(shí)，會(huì)增加機(jī)械并發(fā)癥的發(fā)生率。

雖然目前多數(shù)學(xué)者支持在種植義齒修復(fù)中，牙冠高度增大及C/I 的增大會(huì)增加出現(xiàn)機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)論，但仍存在一定的爭(zhēng)議。建議臨床上在C/I 增大時(shí)，盡量減小牙冠高度，同時(shí)進(jìn)行精細(xì)的調(diào)處理，減小風(fēng)險(xiǎn)。

5 總結(jié)與建議

目前大多數(shù)臨床研究均表明C/I 與種植體存留率及頸部邊緣骨吸收等生物學(xué)并發(fā)癥無(wú)顯著相關(guān)性，但可能會(huì)增加機(jī)械并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。筆者認(rèn)為對(duì)這些結(jié)論還有待進(jìn)一步研究，其原因：①體外研究的三維有限元分析采用計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境，材料特質(zhì)假定為線性、各向同性和均勻性，受力為靜態(tài)咬合載荷，其缺乏生物應(yīng)答反應(yīng)，故不能客觀反應(yīng)臨床情況；②臨床研究收集的病例中，C/I＞3 的病例臨床上較少，在研究樣本中占總樣本中的數(shù)量偏低；且部分病例的種植修復(fù)設(shè)計(jì)方式為夾板式聯(lián)冠修復(fù)，故不利的C/I 導(dǎo)致的危害因夾板的設(shè)計(jì)而減小了；③推薦的理想天然牙冠根比是1∶2，由于種植體的骨結(jié)合機(jī)制與天然牙不同，C/I 可不完全遵守天然牙的Anter 法則，其理想范圍目前尚無(wú)定論。筆者建議臨床種植修復(fù)時(shí)冠根比盡量小于3，冠長(zhǎng)盡量小于15 mm。

為減小種植修復(fù)出現(xiàn)機(jī)械并發(fā)癥的發(fā)生率，建議當(dāng)臨床上選擇＜6 mm 短種植體及超短種植體時(shí)，盡可能選用大直徑、同時(shí)選擇能增加骨-種植體接觸面積的種植體系統(tǒng)。并且采用聯(lián)冠或橋等夾板式設(shè)計(jì)和沒(méi)有懸臂負(fù)荷等修復(fù)方式，以減小各部分機(jī)械部件及骨的應(yīng)力。

隨著目前種植系統(tǒng)和生物材料的日漸成熟，種植系統(tǒng)表面設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)，使種植體表面的螺紋設(shè)計(jì)達(dá)到更為合理地分散生物力學(xué)的方向及分布，使C/I 值較大的種植牙也能在臨床上取得較高的成功率［45］。