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第21单元 种植牙科学概述
1. 简介
过去的20多年来，骨结合骨内牙种植体的发展已经非常快了，并且已有多套有效的种植系统供临床使用：
l 在实现骨结合方面的高度可预见性
l 精湛的外科和修复方案
l 设计特点利于治疗和审美
l 并发症发病率低并易于维护
l 已发表的文章支持生产
l 有众多客户支持的信誉良好企业
所有的种植治疗均依赖高水平的临床训练和实践。治疗的大部分成本不是取决于系统，而是与临床时间和实验室花费有关。有许多已发布的版本讲述了一个成功的种植体或种植系统的构成。例如，Albreksson和Zarb于1986年制定了如下最低成功标准：
l 单个独立的种植体无临床动度。
l X线片检查种植体周围无投射区。
l 种植体功能负载1年后，垂直方向骨吸收小于每年0.2mm。
l 无疼痛、感染、神经损伤和感觉异常，无神经管损伤，修复体美观满意。
l 达上述要求者，5年成功率达85%，十年成功率达80%以上为最低标准。
最重要的标准是种植体无松动（标准1）。很明显，骨结合引起种植体表面和周围骨组织在结构和功能上的直接结合。种植体因此被坚强固定于骨内而没有纤维参与包裹（牙周韧带），所以不应该表现出任何动度或植体周围X线投射区。（标准2）
种植体放置于下颌骨（尤其是前牙颏孔区）会获得很高的成功率，所以很难或者不可能显示不同竞争系统之间的差别。相反，上颌后牙区要求更高，较短的种植体植入不够致密的骨中，也许可以显示成功率之间的差异。这在临床对照中还有待证实。当前还没有参照数据证实一种系统优于另一种，但是某些设计特点也许占有理论优势。
2. 禁忌症
种植治疗中有一些禁忌症，认为潜在的主要问题是:
2.1 年龄
事实上，种植体类似于一个骨长合单元，适用于颌骨发育完成的个体。骨结合种植体植入一个孩子会使种植体随着正常发育中颌骨的生长而相对埋入骨内。
2.2 未治疗的牙体疾病
临床医生应该确保所有的患者接受全面检查，诊断和治疗，以充分考虑并发牙科疾病。
2.3 严重的粘膜病变
治疗患有溃疡性扁平苔藓或类天疱疮等严重的粘膜病变的患者之前应非常谨慎。当这些情况影响到牙龈时，周围天然牙齿不当的菌斑控制加上炎症反应，这常常有更大的问题。类似的病变也能发生并渗透在种植体周围粘膜。
2.4 吸烟，饮酒和药物滥用
人们已经公认吸烟是引发牙周炎非常重要的危险因素，并且其影响治愈。这已经在口腔，药物和外科文献中得到广泛证实。一些研究已经显示，牙种植体失败率的总平均值中，吸烟者几乎是不吸烟者的2倍。在纵向研究显示，吸烟者种植体周围的骨质丧失显著多于不吸烟者。吸烟者应该从这个团体中吸取教训并且勇敢戒断这个习惯。方案已经提出来了，它推荐吸烟者在植体植入前至少两周和植入后数周戒烟。
2.5 差的骨质
低度矿化和差的骨小梁形成是划分骨质区域常用的术语。它常和骨皮质较薄或缺失有关，被称作IV型骨。这是骨质的正常布局，更容易发生在上颌后牙区。骨质疏松症是导致骨密度下降的状况，通常绝经后的女性受影响，影响最大的是脊柱和骨盆。骨质疏松症对上下颌的影响在多数患者中也许并不大。多数患者为IV型骨，尤其在上颌后牙区，但无任何骨质疏松性改变。
2.6 糖尿病等系统性疾病控制不当
糖尿病是种植治疗中常常需要考虑的参照因素。它影响脉管系统，治愈和感染反应。尽管没有足够证据证明糖尿病控制良好的患者失败率更高，但是在控制不好的病例中忽略这个因素是不明智的。
2.7 出血性疾病
出血性疾病明显跟外科治疗有关，并且应听从患者主治医师的建议。
3. 骨结合
骨和种植体表面的直接接触描述了一个形态学环境。这种情况被称作“骨结合”或“功能结合”。这些术语在临床描述一个种植体时经常被错误使用。必须明白这些术语涉及组织学现象，而临床上讲种植体无动度且无连续的根尖周投射影，这分别是适当的临床和X线描述。植体植入颌骨中几乎都涉及松质骨和密质骨并且实现初级稳定到功能性稳定的转化。
大量实验已经证实增加植体在骨组织的支持的方法，通过改变种植体表面性质来实现。普遍显示表面粗糙的植体较光滑的有更强的骨接触并且需要更大的力来使其移位。这些结果也许在不同时期，样式和临床情况有些差异，但是结果数据是一致的并且得到关于人工植入物研究的支持。
以上描述也表明埋入和非埋入植体都能够达到骨结合。而且，无论使用埋入或非埋入技术，植体和周围组织界面的存在都会影响骨嵴的位置。因为骨是动态的， ，没有植体可以和骨完全接触，而且在骨组织内部血管和软组织接触植体。看上去用于临床的几乎所有骨内种植体可以达到光镜水平的骨结合，伴随理想的骨质，外科手术和临床情况。
以上的发现和讨论得到了一个骨结合种植体的更开放的观点。很明显，除了数量，质量和“功能结合”或“骨结合”在植体表面的位置在决定种植体整合的生物力学中是至关重要的 。生物机械力分析包括对消除转矩力、推力和拉力等的对抗。基于这些原因，提议“功能结合”或“骨结合”这样的术语应限制用于定义光镜水平下骨-种植体之间直接接触的组织学描述。因此，种植体的临床整合主要依赖骨与种植体之间的直接接触，还要其他一些必须考虑的因素，如支持骨组织、软结缔组织以及粘膜的数量、位置和质量。有人建议引导和维持骨结合的生物学进程依赖如下因素，这些因素在后续部分考虑更细致：
l 生物相容性
l 植体设计
l 埋入和没埋入方案
l 骨因素
l 负载条件
l 负载修复体考虑因素
4. 生物相容性
当前的大多数种植体由商业纯钛组成。相比其他材料，钛在骨结合中已经建立了一个标准检验程序。相关材料如铌可以引起高质量的骨结合，而且，钛铝钒合金的成功治疗效果已经报道。钛合金有铝离子向组织微渗漏这一潜在缺点，但是他们却有能够提高种植体的机械性能的潜能。这在种植体缩小直径上有更大的意义。
羟磷灰石包裹的种植体有使骨更快生长在表面的潜力，而且在骨质量差的情况下推荐使用。报道的缺点是涂层分层和随时间的腐蚀。最近，可吸收涂层已经被制造出来了，其目的是为了加快种植体表面的最初愈合速度，随后，涂层在很短的时间内被吸收，以使骨与金属之间形成接触。
5. 植体设计
种植体设计常常涉及骨内的牙种植体的设计。然而，基桩结合部和基桩的设计在修复和维护中都是极其重要的，作为独立部分处理。
植体设计对骨质中的初期稳定和随后的功能稳定都有重要影响。
主要的设计指标有：
l 植体长度
l 植体直径
l 植体形状
l 表面性质
6. 埋入式和非埋入式方案
埋入式和非埋入式种植体方案一度适用于不同的种植体系统。经典的埋入式系统最早是Branemark描述的。 种植体头部安装螺旋盖并用脊骨和粘骨膜瓣封闭种植体，恢复数月。这有些理论优势：
l 种植体表面的骨愈合发生在一个无潜在细菌增殖和炎症反应的环境中。
l 阻止了种植体-骨结合界面之间的上皮化。
l 种植体免于负载和轻微移动，而这可能导致骨结合和纤维组织密封失败。
埋入式系统在骨愈合时期要求一个二期手术，这过程中暴露种植体并伴随基台。软组织愈合的最初时期需要更长的时期，约2~4周。基台部分应考虑到粘膜厚度和复位类型。
非埋入式系统最好的例子是ITI种植系统。这个实例中，种植体被设计成穿过粘膜的完整光滑领圈，允许种植体依然从粘膜中暴露。最大的优点是避免了二次手术过程和软组织领圈的长时间化脓，同时骨愈合也在发生。尽管这个方案没有遵从以上枚举的三条理论优势，但是结果同样成功。
然而，临床发展和商业竞争已经使得多种系统被用于埋入式或非埋入式，即使最初单纯为一种或另一种而设计。因此，这可能有点混淆。根据一个系统的最初设计方式使用一个种植体系统，可能有一些优点。如果想使用非埋入式的种植体，为什么不选择一个专门为这个目的而设计的种植体系统呢？
为这些方案而设计的系统之间另外的不同之处涉及骨组织种植体/基桩结合处的平面。Branemark,AstraTech和Frialit系统（均是最初的埋入式系统）种植体植入时要求植体头部和骨在同一水平面上。这时候基桩和种植体连接界面也在同一水平面。
7. 骨因素
种植体首次植入骨内时就应紧密结合以确保稳定。种植体和骨之间的空间最初充满血块和血清蛋白。尽管很小心以免破坏骨组织，然而初期对外科创伤的反应表现为再吸收，继而为骨沉积。种植体植入后约2周是愈合过程的关键时期，这一时期的骨吸收将导致种植体稳定性比起最初达到的差。随后的骨形成将加强骨接触和稳定的水平。种植体植入时的稳定性非常重要，它依赖于以上考虑到的骨的数量，质量以及种植体的设计特征。无牙牙合牙槽嵴依据骨的数量和质量分类。接着是失牙数牙槽骨宽度和高度的吸收。
特殊情况下，骨吸收会持续以致于超过颌骨的正常扩展范围达到颌骨的基骨弓。骨数量的决定因素考虑治疗计划环节的临床检查和X线片。评估骨质量就更加困难了。平片可能误导，部分X线断层片会提示更好的髓质骨密度。许多病例中骨质量仅仅在外科手术现场确定。骨质量可以通过种植区域的准备过程中对切削扭矩的测量来评估。种植体最初和随后的稳定可以用 来量化，该描述主要用于实验性尝试。
最简单的骨质量分类是Lekholm和Zarb于1985年提出的I~IV型分类法。I型骨有很好的皮质层，并且在种植体放置后提供很好的初期稳定性，但是更容易被磨削过程中的过度产热所损害，特别是在种植窝深度在10mm以上的位置。II型和III型骨是对种植治疗最有利的颌骨。这两型有完整的皮质骨和密集的骨小梁空间（II型较III型有更多的皮质骨和小梁结构）。IV型骨的皮质层和小梁结构薄或者缺失，这使得种植体的最初稳定性差而且提供骨结合的优质成骨细胞数量更少，因此，这和种植体高的失败率有关。
骨愈合带了的骨结合很大程度上依赖于外科手术中避免对骨组织的损伤。缓慢的磨削速度，逐渐增加钻头的锐利度和大量的生理盐水的冲洗，目的是为了种植窝内的温度低于骨组织发生损害的温度（大约1分钟，47摄氏度）。进一步防止骨损害包括冷却冲洗液和使用内灌溉钻。外科手术环节的方法被考虑得更周详，这些方法是可控的。质量较差的骨因素是感染，放射和重度吸烟，这些因素应在这一阶段的早期就处理。
8. 负载条件
骨结合种植体缺乏牙周韧带中可以有效分散和控制力的黏弹性抑制系统和本体感受机制。然而，本体感受器也许在骨内部起作用并且和口腔结构相联系。直接作用于骨的分散的力通常被集中在特定区域，尤其在种植体颈部周围。作用于种植体的过大的力可能导致边缘骨的重建，也就是丧失骨结合的骨边缘运动。它准确的发生机制还不是完全清楚，但是有人提议微裂隙可能在邻近骨内延伸。过度负载引起的骨丧失也许由于达到了应力集中点，而该点是剩余骨结合的灾难性故障或者种植体的裂隙。过度负载也许在这一阶段之前就可以通过X线片上边缘骨丧失或修复体上部结构和/或基桩的力学失败而探查。
已经证明正常的或控制良好的力能加强骨和种植体之间的接触和邻近骨小梁结构的改建 。尽管骨结合不允许种植体的移动妨碍牙齿通过正畸方式改变位置，但是改变因此而成为可能。因此，骨结合种植体已经证明自身对难度大的正畸病例来说是非常有效的支抗系统。
9. 负载方案
负载方案，也就是种植体植入和功能负载的一段时期的确定，需要大量的经验。足够的骨愈合时间应根据临床测试决定，例如骨的质量，载荷因素，种植体类型等。然而，关于这些复杂变量的影响资料很少，并且，目前没有精确的测量方法以确定加载前的最佳愈合时期。不限制提倡方案的类型，包括：
l 延迟负载（3~6个月）
l 提前负载（如6周）
l 即刻负载
9.1 延迟负载
这已经是传统方式，但多次提到是因为它已经被试验，测试而且可预测。种植体植入后初期愈合阶段避免一切负载。这一阶段种植体在骨内的移动可能导致纤维组织封闭而不是骨结合。有牙的患者可以提供牙支持式的临时修复体。然而，戴用粘膜支持式义齿的患者可以推荐1~2周不要在种植区戴用义齿。因为软组织损伤和较小承载义齿区域的稳定性较差，我们通常建议，在上颌无牙颌，1周内不戴义齿，下颌2周内不戴义齿。初期Branemark的方案设计不负载的种植体埋入粘膜的时间为上颌约6月，下颌3月，这主要取决于不同骨质。有许多数据支持Branemark倡导的谨慎的方案以确保种植成功的高度可预测性。然而，最初的Strauma方案没有区分上下颌，它推荐上下颌的愈合期均为3月。
9.2 提前负载
现在有许多系统提倡负载前的愈合期仅仅为6周。这已经被31个表面酸蚀的种植体和Strauma提倡的SLA表面处理的种植体所证实。一些提示推荐种植体应放置在能经受高负荷的优质骨中。在这些有利环境中，结果是好的。
9.3 即刻负载
已经证明，假如骨质优良并且功能力得到有效控制，那么即刻负载也能够实现骨结合。在有关ST修复的研究中，义齿的牙冠在尖牙运动和侧方运动中通常不接触，因此，在最后的冠部被修复完成之前，几乎消除了功能性载荷。相反，固定桥托允许多个种植体相连以提供好的固位和稳定，因此即刻负载方案会获得成功。然而，临床应找到充分理由来接受早期或即刻负载方案，尤其是它们不能被很好预期。
种植体修复的长期功能负载是随后环节中需要处理的更重要的问题。
10. 修复体负载需考虑的因素
计划周到的功能牙合负载将导致骨结合的维护并可能增加骨和种植体之间的接触。相反，过度负载或许导致骨丧失或构成损失。临床上负载条件很大程度依赖于以下因素。
l 修复重建的类型
这可以从牙列缺损的ST修复变为无牙牙合患者的全牙弓修复。种植体义齿可以提出受力控制的特殊问题，因为它们可以是粘膜支持式，完全种植体支持式或者二者联合支持。
l 牙合设计
为了尽量减少固定式种植义齿的动度，它要求侧向运动时浅的牙尖斜面和仔细的受力分布。ST种植修复中，初期天然牙列的牙齿接触和避免侧向运动的引导是很重要的。负载也依赖对牙合牙列，它可能是天然牙，其它的种植义齿或传统的活动义齿。令人吃惊的是，大的牙合力能够通过活动义齿传递。
l 种植体的数量，分布，方向和设计
支持骨载荷的分布可以通过种植体的数量和尺寸增加来传播。单个种植体的间隔和三维分布也是非常重要的。
l 种植体连接处的设计和性能
多个种植体常常由坚固支架连为整体。这提供种植体之间良好的固位和应力分布。支架在种植体基桩上的被动就位同样重要，这避免在种植体内部形成应力。
l 悬臂式加宽的尺寸和位置
有些种植体重建设计成悬臂加宽式用以提高区域功能，这些区域难以额外增加种植体。这些考虑也许出于现实或经济因素。悬臂加宽式有增加负载的潜力，尤其在邻近悬臂的种植体。任何悬臂的加宽都应考虑修复体末端种植体的前后距离。
l 患者的异常功能活动
治疗患者的过程中要谨慎已知的异常功能活动。

11. 种植系统的选择
常规情况下选择哪种系统也许无关紧要，尤其是下颌前牙。然而，在我们的实验中，一些特殊病例的系统选择依赖于：
l 美学要求
l 可利用的骨的高度，宽度和质量（包括是否移位）
l 已知的修复难度
l 完美的外科方案
因此，我们建议如下：
l 在美学区域，选择一个冠部轮廓能够从软组织中暴露出的种植体，以便保持粘膜下边缘的健康。
l 根据现存的牙槽嵴顶部形态选择长度和宽度合适的种植体。确保选择减小宽度的种植体不会影响特殊情况下的受力。
l 如果该区域仅能容纳一个短的种植体或者骨质较差，则选择一个表面粗糙而不是经过加工的种植体。
l 如果由于种植体成角困难造成修复体制作难度增加，则选择一个各个方面都能足够解决这些困难的系统，也就是它有一系列的解决方案。
l 如果你想采用埋入式或非埋入式方案，那么选择一个为该方案持有发表记录证明的系统。