無牙頜種植固定一體橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)*

朱姍姍 陸支越

由于人民生活水平的提高和口腔種植技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的無牙頜患者選擇種植義齒作為首選修復(fù)方案。當(dāng)患者的身體、經(jīng)濟(jì)情況和口腔清潔能力良好，骨量充足、頜間距離及上下牙弓位置關(guān)系理想，面、唇部支撐足夠的情況下可以選擇種植固定修復(fù)方案。固定一體橋?qū)τ谥搀w的分布和數(shù)量要求比分段橋低，也可以避免因?yàn)檠例l分段造成的美觀和發(fā)音問題，成為種植固定修復(fù)的首選。4或6顆植體支持的無牙頜一體固定橋在固位、穩(wěn)定和美觀等各方面被證明是可靠且長(zhǎng)期穩(wěn)定的一種方案。文獻(xiàn)報(bào)道，無牙頜種植固定一體橋的7年成功率達(dá)到97.8%[1]。除了植體的選擇和植入方案外，無牙頜種植固定一體橋上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于修復(fù)體的遠(yuǎn)期效果和功能也起著至關(guān)重要的作用。臨床醫(yī)生做為整個(gè)修復(fù)方案的制訂者，應(yīng)該關(guān)注種植修復(fù)上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以使上部結(jié)構(gòu)與種植體之間達(dá)到無應(yīng)力連接并形成適合患者情況的外觀及咬合狀態(tài)。上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括材料、支架形態(tài)、咬合和清潔方面等，這些細(xì)節(jié)都對(duì)遠(yuǎn)期效果有著直接影響。

1.支架的設(shè)計(jì)

1.1 支架形態(tài) 上部修復(fù)體的支架是整個(gè)修復(fù)體的核心部分，承擔(dān)了主要的咀嚼力量，支架應(yīng)當(dāng)具有良好的生物相容性、高精密度和低變形率，還要與上部飾面材料有良好的結(jié)合性。支架的形態(tài)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，在保證完全被動(dòng)就位的前提下其本身要有一定的體積和強(qiáng)度，也要為上部飾面材料留出足夠的厚度和有效的固位方式，還要保證和牙齦組織接觸區(qū)域的易清潔性和唇側(cè)的美觀性以及咬合面的良好功能。而且，無牙頜一體支架的設(shè)計(jì)還要求便于拆卸維護(hù)，因此螺絲固位是常規(guī)要求。支架的常見形態(tài)包括切削桿、切削橋架等。根據(jù)上部材料、患者臨床條件等決定具體形態(tài)的設(shè)計(jì)。

烤塑和烤瓷相應(yīng)的支架常采用切削桿的設(shè)計(jì)，通常為L(zhǎng)形或I形。L形切削桿常用于牙槽嵴輕、中度吸收的患者，齦端和舌側(cè)設(shè)計(jì)成高度拋光的金屬凸面，其余部位預(yù)留孔洞、指狀突起、倒凹、溝槽等作為上部人工牙或飾面材料的固位結(jié)構(gòu)。牙槽嵴重度吸收導(dǎo)致頜齦距離較大的患者通常采用I形切削桿的設(shè)計(jì)，I形桿強(qiáng)度高、變形小，能最大程度地抵抗咬合力，適用于懸臂較長(zhǎng)的修復(fù)體。I形桿的齦端和舌側(cè)設(shè)計(jì)為樹脂或烤瓷材料包裹，保證上部飾面材料的厚度外，還能有效恢復(fù)缺損的軟硬組織[2]。

切削橋架是指在設(shè)計(jì)軟件上模擬出最終修復(fù)體形態(tài)后，按照上部修復(fù)材料需要的厚度進(jìn)行回切。這樣，咬合空間不足的后牙面可以設(shè)計(jì)為金屬面，其余部分給上部材料留出一定的厚度，這在很大程度上可以避免受力最大的后牙咬合面飾面材料的崩壞，并有效保證了前牙飾面材料的厚度和美觀性。

由于烤塑、烤瓷材料與支架結(jié)合強(qiáng)度有限，且作為一個(gè)剛性整體缺少應(yīng)力中斷的部分，長(zhǎng)期使用時(shí)會(huì)有較高的崩裂幾率。無牙頜種植固定修復(fù)中修復(fù)體飾面崩裂是主要的并發(fā)癥，其中烤瓷崩裂發(fā)生率5年為22.1%，10年高達(dá)39.3%，烤塑崩裂率則更高[3]。為避免這種情況，臨床越來越多采用切削支架橋+單冠粘接的方式，即在設(shè)計(jì)軟件上模擬出最終修復(fù)體形態(tài)后，回切出牙冠預(yù)備體的形態(tài)，上部牙冠做成單冠形式粘接在支架上，這樣設(shè)計(jì)不但可以把螺絲孔藏于單冠內(nèi)部，進(jìn)一步減少對(duì)種植體角度的限制并保證美觀效果，而且可以使單冠與橋架以及單冠之間形成應(yīng)力中斷，避免大面積崩裂[4]。文獻(xiàn)報(bào)道切削鈦支架上部粘接全瓷冠設(shè)計(jì)10年隨訪，無一支架或中央螺絲折裂，主要并發(fā)癥為粘接冠折裂或脫落[5]。

1.2 支架制造工藝 在支架的加工工藝方面，失蠟鑄造法曾經(jīng)是口腔科最常用的加工方式，傳統(tǒng)橋體支架的制作需經(jīng)過鑄造、激光焊接、電火花蝕刻等過程，但由于鑄造支架的精密度及質(zhì)量有限，尤其是純鈦支架的鑄造，經(jīng)常產(chǎn)生氣泡，造成鑄造缺陷，傳統(tǒng)的鑄造方法已被證明不適合全口一體橋的制作。曾有學(xué)者研究了失蠟鑄造、預(yù)成加工、切削、精密桿制作等加工方法制作整體橋架的密合性，認(rèn)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作(computer-aided design and computer-aided manufacturing，CAD/CAM)的支架比其他制作方法在邊緣密合性、機(jī)械學(xué)性能等方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)[6]。國內(nèi)外學(xué)者的研究都支持這一觀點(diǎn)，認(rèn)為CAD/CAM加工方式比傳統(tǒng)鑄造等方式更加精密。影響CAD/CAM支架精密度的因素主要有兩點(diǎn)，一為加工材料、二為橋體長(zhǎng)度[7]。研究證實(shí)，不同系統(tǒng)、材料、設(shè)計(jì)和長(zhǎng)度的CAD/CAM切削支架誤差雖有差異，但均小于臨床要求的120 μm，且不受上部飾面結(jié)構(gòu)加工時(shí)回火的影響，精密度能夠得到保證且均質(zhì)性優(yōu)良，沒有局部應(yīng)力集中，其中尤以純鈦和氧化鋯支架精密度最佳[8]。

除切削支架外，臨床口內(nèi)焊接技術(shù)也有非常多的應(yīng)用場(chǎng)景，它可以有效增加支架的被動(dòng)就位，但由于設(shè)備特殊、技能要求高，且焊接后的支架局部應(yīng)力較高，臨床使用中并不常見[9]。

3D打印由于節(jié)省材料和細(xì)節(jié)的可塑性也成為了未來發(fā)展的趨勢(shì)，其材料可以為金屬、陶瓷和聚合物。目前3D打印聚合物材料較為成熟，對(duì)金屬及陶瓷的處理能力較弱。3D打印的純鈦支架由于金屬結(jié)構(gòu)疏松，暫時(shí)不被應(yīng)用于整體橋架的制作[10]。3D打印出的高密度氧化鋁增韌陶瓷及氧化鋯修復(fù)體較為粗糙，其性能也無法滿足無牙頜一體支架的要求，仍需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)[11]。

1.3 支架材料 全口種植上部支架的材料包括金屬類、陶瓷類以及聚合物類。鑄造金屬支架的制作設(shè)備簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉，一般以鎳鉻合金或鈷鉻合金為主，也有少數(shù)病例使用金合金材料，但由于重量過大、離子析出造成的健康影響以及金屬過敏、核磁檢查時(shí)發(fā)熱、偽影等問題，臨床使用越來越少，更多的使用純鈦或氧化鋯等材料。

1.3.1 純鈦支架 純鈦CAD/CAM切削支架由于其優(yōu)異的精密度及良好的被動(dòng)就位且美觀能滿足大部分患者的需求，是目前臨床上應(yīng)用最廣的無牙頜一體橋架類型。純鈦切削支架的良好被動(dòng)就位使其下植體的應(yīng)力分布非常均勻，對(duì)于保護(hù)植體有利，有效地減小了異常應(yīng)力的出現(xiàn)，10年種植體存留率可以達(dá)到95%以上[12]。鈦支架強(qiáng)度非常高，能承受力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人體最大咬合力，即使是懸臂處發(fā)生折斷的幾率也非常小。

純鈦切削支架的并發(fā)癥主要包括中央螺絲松動(dòng)或折裂以及飾面材料崩裂。中央螺絲松動(dòng)或折裂原因是應(yīng)力的異常集中，主要是由于接口處就位時(shí)的異常阻擋或取模、制作過程中的誤差導(dǎo)致支架被動(dòng)就位不良或者基臺(tái)接口處精密度欠佳造成的。除了盡量提高切削支架的精密度和做好戴牙前被動(dòng)就位檢查外，還應(yīng)注意一體橋戴牙時(shí)應(yīng)按照對(duì)角線方向交叉上螺絲，逐個(gè)多次緊固，力量應(yīng)從輕微逐步加大直至要求的鎖死力量并維持20 s以減小扭矩?fù)p失，螺絲鎖入10分鐘后可再次鎖緊螺絲，以期發(fā)揮較大預(yù)負(fù)荷。還應(yīng)注意定期檢查維護(hù)，必要時(shí)可更換中央螺絲[13]。另外，有文獻(xiàn)表明，純鈦中央螺絲比鈷鉻或其他合金螺絲的遠(yuǎn)期效果更加穩(wěn)定[14]。飾面材料崩裂主要是因?yàn)橐Ш虾徒Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題，導(dǎo)致局部異常受力或材料厚度不夠以及輔助固位裝置設(shè)計(jì)不足，在臨床設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免相關(guān)問題。

1.3.2 氧化鋯支架 氧化鋯的透光性、生物相容性和抗菌性能均優(yōu)于純鈦，臨床應(yīng)用也越來越廣泛。目前臨床上整體切削的氧化鋯橋架使用的是氧化釔四方多晶氧化鋯，釔的加入有效提高了氧化鋯材料穩(wěn)定性和強(qiáng)度，二氧化鋯的多晶相組成的結(jié)構(gòu)可以少量釋放應(yīng)力并減緩微小裂隙的產(chǎn)生和發(fā)展。氧化鋯材料的整體切削較為困難，切削過程容易出現(xiàn)破損，對(duì)CAM設(shè)備要求高，制作成本大。氧化鋯的脆性使得基臺(tái)及氧化鋯連接部分易折斷，因此它的形態(tài)以及上部飾面的設(shè)計(jì)，更應(yīng)仔細(xì)斟酌。氧化鋯CAD/CAM切削橋架主要有兩種設(shè)計(jì)，一種是整體切削橋架+上部飾瓷，但這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是較易崩瓷[15]，甚至?xí)霈F(xiàn)支架斷裂等嚴(yán)重并發(fā)癥[16]。另一種是氧化鋯橋架+單冠粘接，這種設(shè)計(jì)由于單冠形成了應(yīng)力中斷，最常見的并發(fā)癥為單冠折裂，維護(hù)時(shí)僅需更換牙冠，且可以用CAD/CAM系統(tǒng)里留有的單冠數(shù)據(jù)直接生成新牙冠，后期維護(hù)極為便捷。

有學(xué)者研究得出氧化鋯橋架的并發(fā)癥主要來自支架與基臺(tái)連接處折斷或異常磨損，這可能是由于該部位氧化鋯材料薄弱、二者間的尺寸偏差造成的被動(dòng)就位不佳或懸臂梁過長(zhǎng)等原因，可以通過將氧化鋯支架與金屬基臺(tái)粘接后再行整體螺絲固位來釋放應(yīng)力，以顯著降低并發(fā)癥的發(fā)生[17]。360°頸環(huán)的設(shè)計(jì)有利于提高無牙頜氧化鋯種植固定橋的被動(dòng)適合性，并可以減輕由燒結(jié)飾瓷帶來的不良影響[18]。

氧化鋯支架的設(shè)計(jì)比純鈦支架更應(yīng)注意細(xì)節(jié)，根據(jù)氧化鋯材料的特點(diǎn)，大量學(xué)者依據(jù)研究對(duì)氧化鋯整體切削橋的設(shè)計(jì)提出了建議，認(rèn)為上頜單冠部分高度不應(yīng)小于13.3 mm，螺絲孔周圍氧化鋯厚度應(yīng)大于3 mm，且懸臂應(yīng)小于8 mm；下頜要求略低，單冠部分高度不應(yīng)小于11.9 mm，螺絲孔周圍氧化鋯厚度應(yīng)大于2 mm，且懸臂應(yīng)小于13.7 mm[19、20]。遵照這些原則設(shè)計(jì)出的氧化鋯切削一體橋架的7 年成功率接近100%[20]。

1.3.3 聚醚醚酮支架 聚醚醚酮生物復(fù)合材料是改良的聚醚醚酮(Poly Ether Ether Ketone，PEEK)，加入了20%的瓷填料，其優(yōu)勢(shì)在于顏色穩(wěn)定、高耐磨性、無過敏性、拋光性能良好，無異味，具有良好的被動(dòng)適合性及高抗力，比鈦支架質(zhì)量輕而且與復(fù)合樹脂粘接強(qiáng)度大大提高[21]。目前，臨床試驗(yàn)中PEEK支架短期成功率很高且并發(fā)癥少，雖仍缺少長(zhǎng)期的臨床觀察研究，但應(yīng)該成為將來上部結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)[22]。PEEK的彈性模量接近頜骨，有學(xué)者認(rèn)為使用PEEK材料制作的支架更能有效抵抗下頜運(yùn)動(dòng)時(shí)的頜骨微小形變[23]。

2.上部飾面的設(shè)計(jì)

2.1 飾面材料 支架上部飾面材料有聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚合瓷(烤塑)、烤瓷、全瓷等。PMMA重量輕、價(jià)格低廉、美觀尚可，缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、耐磨性差，最易老化、崩脫，優(yōu)點(diǎn)是可在椅旁直接修補(bǔ)。近年來，一些研究證實(shí)添加氟化物等材料可以減少PMMA的崩裂和磨耗[24]。由于PMMA強(qiáng)度較低，在一定程度上反而可以起到應(yīng)力緩沖的作用。聚合瓷是一種光固化樹脂，含73%微細(xì)瓷和27%的樹脂成分，可直接堆塑于支架表面，其耐磨性和美觀性均優(yōu)于PMMA，硬度更是接近天然牙[25]。陶瓷材料美觀性好且耐磨，但與鈦結(jié)合力差，容易崩瓷，而且無法椅旁修補(bǔ)，后期維護(hù)困難。為了將機(jī)械并發(fā)癥引導(dǎo)至易修理的低值材料區(qū)并綜合美觀和應(yīng)力緩沖的考量，可以考慮上頜使用陶瓷材料修復(fù)，下頜使用強(qiáng)度較低的聚合瓷修復(fù)，這樣既能保證上頜修復(fù)體的美觀和耐磨、抗著色特性，又能保證下頜存在應(yīng)力緩沖作用。把機(jī)械并發(fā)癥引導(dǎo)和局限至下頜飾面層，即減少了其他部位的并發(fā)癥，又最大限度地減小了崩瓷后對(duì)美觀的影響和椅旁維護(hù)的困難，而且價(jià)格方面也更為低廉。

2.2 飾面形態(tài)的設(shè)計(jì) 在多數(shù)情況下，飾面材料是直接接觸口腔內(nèi)結(jié)構(gòu)的，是患者對(duì)修復(fù)體最直觀的感受。除了要符合美觀要求外，還應(yīng)避免堆積食物、便于清潔并與對(duì)頜牙形成合適的咬合關(guān)系。

1、盡量控制遠(yuǎn)中懸臂梁的長(zhǎng)度。遠(yuǎn)端懸臂長(zhǎng)度(cantilever length， CL)/前后植體間距（anteriorposterior spread， AP）比值在0.5～0.6范圍內(nèi)通?？梢杂行Ы档托迯?fù)體并發(fā)癥。上頜懸臂梁長(zhǎng)度一般不超過12 mm、下頜不超過15 mm。懸臂梁區(qū)域正中和側(cè)方時(shí)應(yīng)均勻調(diào)開100 μm。

2、正中咬合時(shí)上下頜溝窩鎖結(jié)不要太緊密，應(yīng)留出約1 mm的正中自由度，以減小側(cè)向力[28]。

5、牙齒排列的頜弓形態(tài)，應(yīng)當(dāng)與下方牙槽嵴頂協(xié)調(diào)一致。咬合點(diǎn)應(yīng)減數(shù)且盡量設(shè)計(jì)在前后植體連線上。磨牙區(qū)種植修復(fù)體面不要超過種植體外緣太多，一般建議面面積比天然牙減小30%～40%，這樣可以減小50%的側(cè)向力[31]。

7、避免長(zhǎng)牙弓的設(shè)計(jì)，單頜10-12個(gè)牙位即可。如果為即刻負(fù)重，更應(yīng)注意消除一切懸臂梁。

9、無牙頜飾面材料若為烤塑或PMMA，其磨耗速度會(huì)較快，輕咬合的設(shè)計(jì)會(huì)很快減弱甚至消失，必須經(jīng)常復(fù)診檢查調(diào)整咬合。調(diào)后的拋光也應(yīng)做到規(guī)范化。

由于無牙頜的咬合設(shè)計(jì)基本上等同于咬合重建，應(yīng)該注意觀察和驗(yàn)證咬合情況，有條件可以利用數(shù)字化下頜運(yùn)動(dòng)軌跡儀參考和比較咬合建立前后的下頜運(yùn)動(dòng)軌跡，使咬合運(yùn)動(dòng)曲線與髁突解剖結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，并可以用數(shù)字化咬合分析系統(tǒng)進(jìn)行咬合的調(diào)整和改進(jìn)。建議復(fù)查間隔不超過6個(gè)月。

2.2.2 唇舌面和齦端設(shè)計(jì) 種植固定一體橋的唇舌面除了按照美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)牙齒的比例和外形外，還應(yīng)注意保持合適的凸度及外展隙。

合適的齦端設(shè)計(jì)可以很大程度上避免種植體周圍炎的發(fā)生。修復(fù)體的穿齦部分應(yīng)與上部修復(fù)體平滑過渡、避免角度過大或懸突。橋體齦端設(shè)計(jì)可以參照天然牙列固定橋，要求齦端與牙齦緊密接觸而無壓力，形成凸面并減小頰舌向?qū)挾龋员ＷC修復(fù)體的自潔性和患者清潔的便利。在不涉及美學(xué)和發(fā)音的區(qū)域每一個(gè)種植體的兩側(cè)還應(yīng)該留出清潔通道，保證0.4 mm 的間隙刷可以通過以便患者清潔植體，保證遠(yuǎn)期效果。從細(xì)菌附著的難易來看，全鋯材料最不易附著細(xì)菌，其次是純鈦，最次是樹脂，因此齦端材料盡可能選擇全鋯或純鈦。有學(xué)者研究得出，全牙弓種植固定修復(fù)患者修復(fù)體的清潔很難達(dá)到要求，下頜尤其是前牙區(qū)更甚。而且義齒不同清潔習(xí)慣對(duì)菌斑附著情況無影響[33]。因此建議無牙頜固定一體橋必需定期拆下對(duì)橋體及其下的種植體進(jìn)行徹底清潔、拋光、上藥等維護(hù)，并酌情更換中央螺絲。當(dāng)然，患者的戴牙后指導(dǎo)非常重要，一定要讓患者認(rèn)識(shí)到維護(hù)期的清潔直接影響到種植體的壽命，并教會(huì)患者使用多種清潔工具，包括種植專用牙線、牙間隙刷、種植橋體刷、沖牙器等。

值得注意的是，雖然無牙頜上部一體橋?qū)χ搀w數(shù)目、分布和角度的限制最小，是無牙頜固定修復(fù)首選方案，但前提是頜骨比較穩(wěn)定、無變形。有學(xué)者認(rèn)為，雖然上頜骨相對(duì)穩(wěn)定，但下頜骨容易受到咬肌的牽拉而在下頜前伸和張口時(shí)發(fā)生微形變使下牙弓寬度相應(yīng)變小，在下頜無牙頜修復(fù)病例中使用分段橋能更好地抵消下頜骨的微形變[34]。一些學(xué)者認(rèn)為上頜整體橋、下頜分段橋的設(shè)計(jì)更能達(dá)到穩(wěn)定的遠(yuǎn)期效果。在合適情況下，分段橋的后期維護(hù)和對(duì)加工精度的寬容具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因此，雖然4或6植體支持的一體橋架是無牙頜修復(fù)的首選方案，但在具體病例中還應(yīng)當(dāng)仔細(xì)分析，以確定最適合患者的修復(fù)方案。臨床工作中，醫(yī)生需要根據(jù)患者口內(nèi)余留組織條件、頜間距離、咬合力量、美學(xué)要求、經(jīng)濟(jì)條件等進(jìn)行不同支架和飾面的設(shè)計(jì)和材料的個(gè)性化選擇。