口腔正畸中微种植体的固位术

口腔正畸中微种植体的固位术

如何提高正畸形的抗逆剂，提出了几种方法。在传统的治疗方案中,常用的支抗控制手段有口外弓、颌间牵引、横腭杆、Nance弓、唇档、舌弓等。由于这些传统方法的局限性,口腔正畸科医生们希望通过种植体的运用来获得理想的支抗。自1954年Cainsforth和Hilgley医师提出将种植体作为口腔正畸支抗以来,已经涌现出了形形色色的种植体支抗系统,如骨性支抗系统(skleletalanchoragesystem,SAS),专用于上颌腭部的小型种植体支抗系统Straumann正畸种植系统(StraumannOrthosystem),专用于上颌腭部的骨膜下种植体Onplant系统等。这些骨内种植体虽然可以解决部分患者支抗不足的问题,但都存在着各自的缺陷。如SAS系统手术过程相当复杂,口腔正畸科医生不能单独完成操作,需要外科医生或牙种植医生协助,创伤较大,术后感染多,且取出种植体时,患者又要经历一次手术,费用也很昂贵。Straumann正畸种植系统需要足够的上颌腭骨厚度,操作中可能会导致鼻腭穿孔,治疗完成后取出种植体时往往伴有腭骨骨质的破坏。对Onplant种植系统来说,如果上颌腭部骨质凹凸不平,会影响种植体与腭部骨质的结合,且加力前很难判断是否有骨结合的形成,这些问题成为了它们在临床上广泛运用的障碍。1种植体的设计1997年Kanomi将一种微型整形外科骨固定纯钛螺丝进行了改良,植入下颌骨中切牙根尖下的牙槽骨内,提供垂直支抗,微型种植支抗引起了人们的注意,并获得飞速发展。为了便于临床运用,减少脱落率及局部应力过高引起的微种植体折断,提高微种植体固位力,有不少学者对微种植体的外型、直径、长度等的设计加以研究。如Kyung发展了一种微型钛种植体Absoanchor,该种植体头部为按钮状,并有小孔供结扎丝及橡皮圈结扎,根部有尖形和圆柱形两种形态。2000年Melsen报道了一种名为AarhusScrew的钛钒合金种植体,种植体根部表面形态呈锥状,可以提高机械稳定性和降低种植体颈部应力。Freudenthaler2001年报道的双皮质支抗微型种植螺钉,直径2mm,长13mm,这种双皮质支抗螺钉有两侧骨皮质提供固位,初期固位效果较好。其他学者也相继开发了一系列的产品及种植工具。目前使用的微种植体支抗,一般为钛或钛合金制成,长度2.0mm-14mm,直径1mm-2.0mm可供选择,可以承受2~3N的正畸力,且持续时间能够满足正畸临床的需要。微种植体大体上分为3个部分,植入骨内部,颈部和粘膜外露部。新开发的微种植体分为3种,分别用于上颌牙槽骨,下颌牙槽骨以及腭骨,此外许多更有效的微种植体将会陆续地开发出来。2微种植体的支抗微种植体支抗的主要临床运用有:(1)前牙内收。(2)倾斜磨牙竖直。(3)作为舌侧矫治治疗的支抗方式。(4)改善治疗中的尖牙磨牙Ⅱ类错牙合关系。亦可用于:磨牙的远近中移位、前磨牙的压低、倾斜的牙合平面矫治、改善正中线不一致的牙齿移动、拔牙间隙的关闭等。微种植体支抗与既往的支抗方式相比,首先,它体积小,植入部位广泛,甚至包括了牙根之间的区域,而不损害牙齿及其他组织。其次,它不象一般的骨内种植体那样,需要一定时间的愈合期达到骨结合才能施以矫治力,微种植体只需软组织结合即可施力。再次,其手术方式简单,创伤小,费用较低,即使在私人诊所也可进行,同时矫治结束后,微种植体的去除也较其他的骨种植体更容易一些。微种植体支抗的控制不再依赖患者的合作程度,即使患者不能积极配合,也不会影响矫治效果,减少了患者的不适与不便。更重要的是,它可以为正畸治疗提供足够的支抗,扩大正畸治疗的范围,使过去一些只能与正颌外科联合治疗的病例也可以通过正畸掩饰法达到一定的改善面容的效果。但是微种植体支抗受其强度的影响,难以抵抗旋转力,微种植体支抗系统较为突出的问题就在于承受较大的正畸力时容易脱落和折断。除此之外,也有在去除时偶发的种植体折断,植入时损伤牙根,矫治过程中种植体周围感染,牵引时弹性体压迫牙龈等问题。3入正畸领域的研究与临床虽然微种植体在正畸支抗领域有着广阔的应用前景,但是微种植体引入正畸领域仅数年时间,实验研究和临床运用都尚处于摸索阶段,微种植体加力的时机、力值大小、稳定性等都受到学者们的关注。微种植体支抗的研究形式通常有:动物实验、临床实验和数学模拟生物力学研究。3.1微种植体的稳定性早期,学者们进行了较多的动物实验来探讨微种植体支抗的加力时机,可以承受的力值大小和脱落率等。Ohmae研究微种植体作为正畸支抗压低狗前磨牙的实验中,微种植体愈合期为6周,加载150g力12~18周,发现种植体稳定,种植体周围的骨结合和未加载的对照组相似,骨结合率25%。T.Deguchi等将96个长5mm直径1mm的微种植体平均分配到8只8月龄的雄狗的颌骨上,按施力大小和愈合期进一步将狗分为三组,力值保持在200-300g的范围内,微种植体在经历了至少三周的愈合期之后可以提供可靠的正畸支抗,对微种植体加力前的愈合期给出了指导性意见。马俊青等以微种植体作支抗,即刻加力,牵拉犬上下颌第二前磨牙,以及微种植体间交互牵引,观察2个月后牵引侧和对照侧牙齿及微种植体位移情况。结果显示被牵引牙齿均较对照侧发生明显位移,实验结束时微种植体无松动,大多微种植体位移不显著。作出了微种植体植入后可即刻施加200g水平力,用作移动牙齿的支抗的结论。3.2微种植体植入正畸支抗微种植体支抗的临床实验研究,早期多为个案报道,目前正向着有较大样本含量的研究发展。Kyung根据临床经验,认为延迟加载与即刻加载在临床成功率方面并没有差别,其支抗能力来自种植体的初始稳定性,可即刻加载。Utrike等对微种植体的临床稳定性进行了初步的实验研究,将三个不同制造商的产品进行了对比,把36个直径分别为1.4mm,1.6mm,2.0mm的微种植体植入17名患者,主要是用于前磨牙移位和磨牙调整,植入的部位主要为上下颌的磨牙后部及腭部,平均加力时间为158±97d,其中11个微种植体在治疗结束前脱落,脱落率为30%。ChengSJ等对微种植体用作正畸支抗失败的相关因素做了研究,44位患者口内共植入了140个微种植体,大多数微种植体置于上下颌后部,结果显示总的稳定率为89%,微种植体的植入部位及植入处的软组织情况是影响预后的两个独立因素。寻春雷等对微种植体支抗压低切牙进行了初步研究,在26例采用微种植体作为支抗手段的临床病例中,选择了3名患者(年龄20~25岁),均表现为上颌或下颌前部牙齿槽发育过度,采用微种植体支抗压低前牙,治疗过程中所有微种植体均保持了稳定,种植体周围软组织健康,得出了微型自攻钛钉种植体能够作为稳定的骨性正畸支抗,压低前牙,改善覆合和龈笑的结论。刘鑫等对微种植体支抗与传统强支抗治疗成人双颌前突尖牙远移进行了比较,结果显示微支抗稳定,生物相容性好,舒适,完全可以取代口外弓配合Nance弓的强支抗,在尖牙远移的过程中发挥强大的支抗作用。3.3不同承载方向的200g正畸力的应力分布生物力学的研究方法主要分为两大类:实验生物力学技术与计算生物力学技术。前者包括电测法、光测法等技术,后者主要为有限元法等数学模拟方法。种植体的生物力学研究多采用比较成熟的三维有限元方法。从有限元分析方法应用到口腔种植学的研究开始,就一直服务于如何改进种植体的设计,提高种植体的存留率。研究者们在骨生物力学理论的基础上,通过有限元分析,并结合动物实验和临床反馈对种植体作出设计和优化改进。虽然国内外已经有较多的学者利用三维有限元方法建立了颌骨模型,对各种种植体的生物力学性能进行了研究,但是由于以往学者的研究对象多是普通的体积较大的种植体,所得的生物力学数据不能完全用来指导微种植体支抗的临床运用,微种植体支抗本身刚刚兴起,相关的报道就比较少见。Maurer等曾经建立了颌骨三维有限元模型,以分析不同直径的微种植体,马俊青等对微种植支抗承载不同方向的200g正畸力时的应力分布情况进行了三维有限元分析。在微种植体的承载方向方面,他们采用了与微种植体长轴分别为0°、30°、45°、60°、90°角的200g的正畸力进行加载,结果显示:承载不同方向的力时,微种植体一骨界面的最大应力均较小,应力大小随着角度的增大而增大,5种承载方向时微种植体颈部均为应力集中区,微种植体可以比较安全的承受200g的不同方向的正畸力,特别是与微种植体长轴夹角较小的力。王震东等对长度5~10mm的微种植体进行了三维有限元应力分析,结果显示当微种植体骨内部分长度为8mm时,其应力值最低,而且随着种植体长度的增加或减小,应力逐渐增大,呈规则曲线,种植体颈部为应力集中区。但马俊青等所进行的微种植体三维有限元研究中,不但对颌骨模型进行了简化,且所参照的微种植体支抗的几何形态较为单一,所得结论与既往的研究结果也不尽相同。就微种植体支抗来说,颌骨三维有限元模型的几何形态可能会对微种植体的生物力学结果产生一定的影响,而且市面上不同外形、长度、直径的微种植体还很多,马俊青等的研究不能代表所有的微种植体支抗和所有可能的加载方式。动物实验和临床病例研究虽然可以比较直观的看到微种植体作为正畸支抗的效果,展现了它们的优势,增强了人们对微种植体支抗的信心,但是动物实验和临床实验研究周期较长,受个体因素影响较大,学者们所采用的微种植体的外形、长度、直径、加力方式等各不相同,且对微种植体在受力过程中的生物力学反应,不能提供详细的生物力学数据。当临床医生面对不同学者的实验结果和形形色色的微种植体支抗时,尚缺乏可靠的、系统化的生物力学数据来指导他们对微种植体支抗的选择和运用。而微种植体的数学模拟生物力学研究,尤其是三维有限元方法,在计算机模型建立以后,加载方式多样,产生结果快速,对微种植体支抗骨界面的应力分布,微种植体的位移等可以提供精确的数据以供参考,弥补了动物实验和临床实验的不足。总之,微种植体作为一种操作简便,价格便宜,创伤小,能够植入大多数部位的支抗形式,如果能够保障其在正