正畸微種植體植入精度及穩(wěn)定性的研究進(jìn)展

曹彥南 朱房勇 陳志飛

作者單位：214021無錫，江南大學(xué)附屬醫(yī)院口腔科（陳志飛為通訊作者）

一、概述

微種植體因體積小，創(chuàng)傷小同時(shí)又能創(chuàng)造“絕對(duì)支抗”[1～3]。近年來，越來越廣泛的應(yīng)用于正畸臨床。傳統(tǒng)意義上的臨床支抗存在結(jié)構(gòu)繁瑣，制作復(fù)雜，椅旁工作時(shí)間長等局限性[4，5]，而微種植體具有多種優(yōu)勢。正畸臨床醫(yī)師根據(jù)實(shí)際需求將其植入口腔內(nèi)的各個(gè)部位，這也增加了微種植體的植入難度。研究表明，微種植體精度是獲得理想支抗效果的必備條件之一，正確且操作規(guī)范的植入方法能更有效的解決不同醫(yī)師之間的微種植體植入差別[6，7]。目前，較精確的微種植體植入流程為：采用助攻的植入方法[8，9]，將CT數(shù)據(jù)與口內(nèi)掃描的STL數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊重合[10～12]。在重建的上下頜骨模型上，設(shè)計(jì)出種植導(dǎo)板。術(shù)前通過導(dǎo)板確定位置、角度，植入微小種植體，術(shù)后CT評(píng)估種植體位置和植入角度。這一技術(shù)可精確定位微種植體位置，確保正畸治療效果的優(yōu)化。同時(shí)對(duì)正畸支抗設(shè)計(jì)進(jìn)行精確的術(shù)前評(píng)估和周密的治療設(shè)計(jì)及精準(zhǔn)的手術(shù)操作，當(dāng)前，已經(jīng)被大量正畸醫(yī)師所關(guān)注和信賴，臨床應(yīng)用不斷增加，基礎(chǔ)研究數(shù)量不斷增多，本文就微種植體精度開展臨床研究，并進(jìn)行相關(guān)綜述，為臨床應(yīng)用提供參考。

二、微種植體植入的設(shè)計(jì)因素

1.植入部位的選擇：微種植體的植入是根據(jù)支抗設(shè)計(jì)選擇相對(duì)穩(wěn)定的部位。首先植入后的應(yīng)力主要由骨皮質(zhì)承擔(dān)[13，14]。同等情況下因首選與骨皮質(zhì)接觸面積更多的部位[15]。相關(guān)研究表明骨皮質(zhì)越厚，微種植體的成功率越高[16]。彭紹斌等[17]選取下頜前突的正畸治療患者60例，其中對(duì)照組于下頜5、6間頰側(cè)植入微種植體，觀察組于下頜6、7間頰側(cè)植入微種植體，比較兩組微種植體的松動(dòng)率，結(jié)論表明使用不銹鋼種植釘內(nèi)收下頜前牙時(shí)，植入于下頜6、7間頰側(cè)穩(wěn)定性優(yōu)于植入下頜5、6間。Lee MY等[18]研究發(fā)現(xiàn)骨密度對(duì)微種植體的位移起決定性作用。Marquezan等[19]研究表明，缺少骨皮質(zhì)狀況下，微種植體上，發(fā)揮關(guān)鍵作用的為骨松質(zhì)。Chen M等[20]表明，下頜平面膠大的高角型患者，其具有較高的微種植體植入成功率，與下頜平面角對(duì)比均角型或下頜平面角較小的低角型患者顯著更低。雷菲菲等[21]的研究也發(fā)現(xiàn)高角患者的微種植體脫落率較高。其次，附著齦是確保微種植體后期穩(wěn)定性的主要因素。有文獻(xiàn)[22，23]強(qiáng)調(diào)，附著齦區(qū)域需要進(jìn)行正畸微種植體支抗的種植，以此降低微種植體周圍炎癥的產(chǎn)生。當(dāng)植入部位不在附著齦時(shí)，容易導(dǎo)致微種植體周圍炎，最終引發(fā)微種植體的脫落。牙根間距也是微種植體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一[24，25]。研究[24～27]表明，種植體植入距離牙根較近情況下，會(huì)升高脫落率。所以，必須對(duì)種植體植入后與牙根之間的安全距離進(jìn)行明確。Schnelle等[26]研究表明，臨床微種植體部位牙齦之間的距離必須在3.0毫米以上。郭娜[27]對(duì)臨床情況進(jìn)行模擬，構(gòu)建了四種模型，分別包括微種植體植入后接觸牙根表面、進(jìn)入牙周膜表面、牙周膜及鄰近牙周膜表面1毫米位置，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，種植體植入后，若是觸及牙齦，將導(dǎo)致牙齒生理性咬合力與種植體-骨界面微型種植體荷載力，其主要疊加產(chǎn)生，與種植體穩(wěn)定性不想管，種植體植入后，與鄰近牙齦之間的距離在1毫米以上。

2.植入角度和方式的選擇：傾斜植入微種植體可以增大其與骨組織的接觸和旋入力矩，產(chǎn)生較好的穩(wěn)定性，因此會(huì)提高微種植體的生物學(xué)和生物力學(xué)穩(wěn)定性[28]。即使與垂直植入相比，傾斜植入深度縮小，但是穿過骨皮質(zhì)的長度隨之升高，若是傾斜植入角度為60度～70度情況下，即可進(jìn)行最大旋入力矩的獲取。此外，若是兩個(gè)相鄰牙齦之間具有較小的可利用空間，那么傾斜角度較大情況下，可縮減對(duì)牙根的損傷[29，30]。

3.植入方式：自攻型及助攻型屬于微種植體植入的主要方式，自攻型可在牙槽骨內(nèi)部直接將種植體旋入，其會(huì)擠壓骨組織，這一擠壓效用可以發(fā)揮較好的機(jī)械結(jié)合效用，可保持微種植體的穩(wěn)定性[31]。有研究[32～34]表明自攻型植入手術(shù)開設(shè)的成功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于助攻性植入手術(shù)，究其原因，大都由于患者具有較高的骨密度，自攻型手術(shù)在植入中會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，導(dǎo)致骨壞死問題的發(fā)生，從而誘發(fā)失敗問題。此外，助攻性手術(shù)選擇合理角度植入后，可對(duì)其與皮質(zhì)骨之間的接觸面積產(chǎn)生增加效果。自攻型手術(shù)可減少鼓面大話，所以以垂直植入方式為主。預(yù)鉆孔的大小及微種植體的直徑之間具有適宜的比例，所以初期穩(wěn)定性相對(duì)較好。Wilmes等[35]研究表明，在直徑保持在1.6毫米情況下或者低于該數(shù)值的微種植體，大都采取1.1毫米的預(yù)鉆孔進(jìn)行干預(yù)，若是直徑在1.6毫米以上的微種植體，大都應(yīng)用1.3毫米的預(yù)鉆孔進(jìn)行干預(yù)，其預(yù)鉆孔的深度大都為3毫米。粘膜較厚的位置，包括上頜結(jié)節(jié)及腭側(cè)等位置，大都應(yīng)用直徑比較小的預(yù)鉆孔，甚至無需進(jìn)行預(yù)鉆孔的制備，即可獲得較好的穩(wěn)定性;粘膜較弱的位置，或者在黏膜之中需要植入種植體過程中，需要直徑較大的預(yù)鉆孔[36]。

三、微種植體植入的輔助裝置

1.輔助影像手段：微種植體植入前后需進(jìn)行多層螺旋CT的檢查。常規(guī)影像檢查存在不同程度局限性[37]。陳京奕等[38]應(yīng)用多層螺旋CT原始軸位像方式，進(jìn)行多重重建影響，以進(jìn)行種植角度的精準(zhǔn)控制，在成熟的普通豬頭顱骨之中進(jìn)行32枚純鈦微種植體的種植，手術(shù)后，對(duì)多種影像微種植體角度的測量，沿微種植體走向，對(duì)局部牙槽突寬度進(jìn)行測量。顯示多層螺旋CT圖象可與實(shí)物大小相接近的精準(zhǔn)信息，其比例為1:1，可準(zhǔn)確進(jìn)行微種植體支抗手術(shù)的指導(dǎo)，促進(jìn)其穩(wěn)定性的增長；原始周圍圖象的側(cè)斷面圖象及多層重建的側(cè)斷面圖象，在線距測量及角度測量上，具有較大的臨床應(yīng)用價(jià)值。三維重瞼術(shù)可對(duì)微種植體手術(shù)進(jìn)行引導(dǎo)，可評(píng)估微種植體置入效果。樊林峰等[39]依靠CBCT三維重建對(duì)種植體植入后，分析種植體與周圍組織聯(lián)系，分析周圍骨質(zhì)狀況，依靠種植體植入評(píng)估形式評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)加載力和加載形式進(jìn)行指導(dǎo)，定時(shí)對(duì)種植體及牙列牙齒進(jìn)行觀察，方便優(yōu)化治療效果的了解。

2.簡易裝置：單純的CBCT評(píng)估主要依賴于術(shù)者的臨床手術(shù)技能，在實(shí)際應(yīng)用中并不能明顯的提高手術(shù)精度。大量學(xué)者開始對(duì)微種植體的定位裝置進(jìn)行研究，戴嶸等[40]將三根長約1.5～2.0cm長的不銹鋼方絲中點(diǎn)焊成三維十字架，利用其三維定位植入微種植體提高手術(shù)的成功率。張永清等[41]在帶環(huán)處自制定位尺，通過X片輔助建立坐標(biāo)系，根據(jù)刻度準(zhǔn)確標(biāo)定植入點(diǎn)，克服了植入方向完全依靠醫(yī)師的感覺和經(jīng)驗(yàn)的蔽病。這一手術(shù)形式可進(jìn)行X片的拍攝，依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，其可促進(jìn)種植準(zhǔn)確度的提升，手術(shù)過程中，引導(dǎo)裝置應(yīng)用簡單化程度較高，定位方向無法被準(zhǔn)確保障。

3.按軌道植入裝置：微種植體導(dǎo)航裝置是建立在簡易裝置基礎(chǔ)上的一種改良。張棟梁等[42，43]對(duì)20例（共40枚）患者，利用自制夾板作為定位導(dǎo)航裝置輔助微種植體的植入，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)組40枚微種植體在口內(nèi)植入時(shí)間平均10.3個(gè)月，成功率95%。結(jié)論認(rèn)為三維種植體輔助植入裝置可以幫助初次使用種植支抗的正畸醫(yī)師將助攻微種植體準(zhǔn)確地植入目標(biāo)區(qū)域。Richard等[44]三維外科導(dǎo)航置入裝置，其可輔助初次應(yīng)用種植支抗正畸醫(yī)師進(jìn)行設(shè)計(jì)的制定，術(shù)中需要進(jìn)行種植體位置的引導(dǎo)，手術(shù)后，需要進(jìn)行良好修復(fù)體的獲取。如何精準(zhǔn)的將影響信息的精確程度，以此在種植術(shù)中應(yīng)用，通暢信息載體為模板。木板主要包括手術(shù)模板和放射模板。陳京奕等[45]自行研制的放射檢查模板及隧道式外科手術(shù)模板輔助微種植體種植的精確性，應(yīng)用透明壓合，作為標(biāo)記，進(jìn)行放射模板的制作，將多層螺旋CT作為豬顱骨定位重建掃描的內(nèi)容，根據(jù)角度數(shù)據(jù)信息制作隧道式手術(shù)模板，并種植32枚微種植體，結(jié)果認(rèn)為32枚微種植體種植情況滿意，無傷及鄰近牙根及周圍重要組織結(jié)構(gòu)的情況。術(shù)前設(shè)計(jì)與術(shù)后測量角度比較一致性極好。Bae等[46]對(duì)需植入微種植體的正畸患者進(jìn)行CT掃描和牙合掃描三維數(shù)據(jù)重建，在計(jì)算機(jī)輔助下設(shè)計(jì)微種植體植入導(dǎo)板。相較于僅僅依靠傳統(tǒng)X射線片進(jìn)行定位植入，依靠三維導(dǎo)向置入方式，可確保置入部位中，微種植體支抗可準(zhǔn)確到達(dá)，減少種植體支抗應(yīng)用失敗率。Qiu等[47]也進(jìn)行了基于錐形束CT影像進(jìn)行正畸種植體導(dǎo)板的設(shè)計(jì)，并在臨床上完成了微種植體的植入，初步研究顯示導(dǎo)板引導(dǎo)下種植體植入安全穩(wěn)定。

4.微種植體3D導(dǎo)板技術(shù)：依靠CBCT定位方式，采取快速成型技術(shù)，進(jìn)行三維定位導(dǎo)板的制作，以對(duì)種植體種植角度及點(diǎn)位進(jìn)行明確，這一做法可促進(jìn)微種植體置入成功率的增長。部分學(xué)者應(yīng)用三維重建之后的模型進(jìn)行了微種植體導(dǎo)板的制作，可促進(jìn)微種植體手術(shù)成功率的提升，降低了其對(duì)鄰近解剖組織的損傷[48]。王曉波等[49]對(duì)患者進(jìn)行CT掃描和三維數(shù)據(jù)重建，在三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)種植體支抗的位置，根據(jù)種植體位置設(shè)計(jì)導(dǎo)板，結(jié)果顯示通過三維導(dǎo)體置入，可保障微種植體支抗可到達(dá)最佳位置，以此提升成功率。唐敏等[50]為提高精度應(yīng)用三維自動(dòng)配準(zhǔn)形式，對(duì)三維數(shù)字化牙頜模型及CT模型進(jìn)行匹配干預(yù)，以構(gòu)建精準(zhǔn)度較高的三維整合牙頜模型，將其作為個(gè)體化微種植體手術(shù)導(dǎo)板制作及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，結(jié)論認(rèn)為模型配準(zhǔn)精度較高，與樹脂手術(shù)導(dǎo)板口內(nèi)試戴存在穩(wěn)定性，可對(duì)患者咬緊后固位產(chǎn)生增強(qiáng)作用，患者佩戴舒適，無壓迫或其他不適感；唐睿等[51]對(duì)微種植體導(dǎo)板設(shè)計(jì)進(jìn)行了改良，設(shè)計(jì)中全程只使用3Shape一款軟件，大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，軟件內(nèi)置的種植體數(shù)據(jù)可以盡可能還原種植體的形狀，使設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確。實(shí)施角度分析，添加口內(nèi)掃描圖象，設(shè)計(jì)中對(duì)托槽進(jìn)行規(guī)避，對(duì)植入前椅旁操作進(jìn)行縮減，對(duì)黏膜進(jìn)行避讓，降低導(dǎo)板就位情況下黏膜堆積發(fā)生率，應(yīng)用3D打印技術(shù)制作，可縮減成本，普及率較高。

四、總結(jié)與展望

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、口內(nèi)掃描技術(shù)和三維影像技術(shù)的普及，3D打印導(dǎo)板技術(shù)在微種植體中的作用越來越廣泛。進(jìn)行種植體導(dǎo)板的研制，對(duì)植入流程進(jìn)行簡化，可采取CBCT方式驗(yàn)證。形成標(biāo)準(zhǔn)化操作后價(jià)格可控，導(dǎo)板精確度提高，可以在臨床普及。如何對(duì)導(dǎo)板制作方法進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高導(dǎo)板定位的準(zhǔn)確性，制作標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程，規(guī)范微種植體植入技術(shù)的設(shè)計(jì)是目前研究的重點(diǎn)。