種植體支抗系統的發展和應用

正畸治療是對牙齒或頜骨施力，并使之達到預期位置的過程，這一力量的反作用力必須由一穩定的裝置來承擔，即所謂“正畸支抗”的概念。 Proffit定義正畸支抗為“對不希望發生的牙齒移動的抵抗”或“對牙齒或口外結構所提供的作用力的抵抗”。正畸支抗的設計和控制對于矯正成功是至關重要的因素之一，通常由口內的牙(組牙)或口外的裝置來實現。Robertstzj認為支抗不足是限制正畸治療的重要因素，直接負載的骨性支抗方法的發展會大大提高矯治的生物力學水平。傳統的加強支抗的方法如橫腭桿、 Nance弓、固定舌弓、唇擋、頜間牽引、頭帽口外弓等，存在穩定性、舒適性、方便性和患者合作性等方面的問題。因此，對于口內穩定有效且不依賴患者合作的新的支抗手段的需求，促進了正畸骨性支抗系統的發展和應用。

一、種植體正畸支抗的發展歷史

Gainsforth于1945年發表的文章被認為是最早關于正畸骨性支抗的文獻，研究中所有種植體均在16-31天內松動脫落，種植體正畸支抗未能實現長期的穩定性。隨著種值修復技術的發展，在二十世紀70年代末80年代初，各種類型的種植體用于正畸骨性支抗的實驗研究：碳化玻璃鋼種植體、生物陶瓷涂層氧化鋁種植體、活合金(鈷鉻鉬合金)種植體、ticonium合金種植體等。這些動物實驗研究雖然有些獲得陽結果，但種植體表面與骨組織不能形成有效的直接結合，實驗中種植體加載正畸力或矯形力的時間也比較短。Branemark等證明鈦合金種植體表面和活性骨組織之間和結構和功能上能夠達到直接的結合，并將其定義為“骨性結合”的概念。自從1965年骨性結合種植技術在臨床應用以來，大量動物實驗研究和臨床研究也證明了骨結合鈦合金種植體作為正畸支抗的有效性。

對于非修復正畸患者，傳統的牙種植體用于正畸支抗受到植入部位、術式、費用等方面的限制。近五年多來，一些專門為正畸支抗設計的種植體系統得到開發，研究較多的是腭側種植體正畸支抗系統和微型種植體正畸支抗系統，目前還處于臨床應用的發展和完善階段。專門的正畸支抗種植體是暫時的骨性支抗裝置，為了避免種植體治療后的取出手術，Glatzmaier開發設計了一種可生物降解的正畸支抗種植體系統 (BIOS)，該系統進一步的臨床應用正在研究中。

二、傳統的修復牙種植體系統作為正畸支抗的應用研究

牙列缺損的修復患者，臨近缺牙部位的牙齒往往出現傾斜、旋轉和過長，同時可能存在牙列擁擠或合關系異常，因此修復前的輔助性正畸治療經常是必要的。但是牙齒的缺失造成支抗的不足，某些類型的牙齒移動難以或不能完成。鈦合金種植體為這些正畸治療提供了良好的骨性支抗。

1．穩定性研究

1984年Roberts首次在動物實驗中驗證鈦合金種植體的正畸支抗能力。20枚鈦合金螺釘種植體植入14只兔子的股骨，種植體之間加載100克力并維持4-8周時間，結果顯示20枚種植體除一枚外均保持穩定。Wehrbein和Shigeru Saito研究證實了種植體長期持續(24-32周)負載正畸力移動牙齒的有效性。Wehrbein的研究發現種植體未發生邊緣骨吸收，相反在正畸力的作用下有骨沉積發生。Shigeru Saito認為加力種植體和未加力種植體的骨結合率無顯著性差異，而加力種植體的壓力側和張力側骨結合率也無顯著性差異。Southard研究了鈦合金種植體在垂直向的支抗能力，認為種植體支抗壓低牙齒優于牙性支抗。

1969年Linkow首次發表了葉狀種植體用于正畸支抗的病例報告，作者沒有報告種植體的長期穩定性。此后相繼有一些病例報告發表，利用鈦合金種植體完成修復前正畸牙齒的排齊、內收、升高和壓低等運動，正畸治療結束后種植體用作永久義齒修復的基牙并保持了長期的穩定性。

2．種植體材料、大小和形狀

鈦合金是目前常用的種植體材料，種植體表面經過機械或化學的處理，如酸蝕、噴沙、羥基磷灰石涂層、鈦漿噴涂等，可以大大提高種植體的骨性結合強度。傳統的 Branemark種植體形狀一般為圓柱或圓錐狀，表面光滑或呈螺紋形狀。種植體為了行使修復體或正畸支抗的功能，必須有足夠的骨結合面積。對于柱狀種植體，骨結合質罱取決于種植體的長度、直徑、形狀、植入部位骨密度。在后兩種因素確定的情況下，調整種植體的長度和直徑來達到一定的結合強度。在多數文獻報告中，用于正畸支抗的傳統修復種植體直徑在3－5毫米，長度在6－15毫米。

3．種植體植入部位和時機

對于正畸一種植修復聯合治療的患者，種植體具有支抗和基牙的雙重身份，種植體的位置不僅要符合正畸牙齒移動的生物力學，同時要滿足正畸治療后作為基牙修復的要求。因此，口腔修復、牙周、外科、正畸等多學科之間的聯合協作是保證成功的前提。種植體精確的位置確定必須進行治療前的診斷性排牙和蠟合模型的重建，預計好的種植位置信息轉移到原始模型上，通過制作模板再次轉移到口內以確定種植體的植入位置。修復種植體的植入需要足夠的骨量支持，對于缺牙區槽嵴明顯吸收的患者，目前有兩種比較有效的解決方案，一是在種植前進行牙槽嵴增高術，二是種植體植入后對螺紋暴露部分進行誘導性骨組織再生術。

在多數情況下，修復種植體在正畸治療前開始植入。有些特殊的情況，種植體兩側牙齒的移動不能很好的預測，需要正畸治療過程中建立診斷性蠟合模型確定種植體的位置。種植體不能隨牙頜的生長而萌長，一般認為修復種植體不能用于生長發育期患者的牙槽嵴。

修復種植體植入牙槽嵴以外的部位作為正畸支抗的報道比較少。Roberts的研究在下頜第一磨牙缺失的患者磨牙后區植入標準的Branemark種植體，用以增強雙尖牙區的支抗，成功的將下頜第二、三磨牙近中移動10－12毫米關閉缺牙間隙，從而避免固定橋或種植義齒修復治療。

4．種植體植人術式和愈合期

種植體植入后周圍骨組織的改建需要一個適當的愈合期。Roberts研究發現在兔股骨植人種植體后，6 周即形成良好的骨結合。在人類這一過程需要4－6個月的時創。正畸一修復聯合治療的種植體需要完全的骨性結合和最大的穩定性．手術要求盡可能減少對骨的創傷，保持骨的生理活性。通常選擇雙期手術，一期植入后經過齦下封閉愈合4－6個月形成有效的骨性結合，二期手術暴露種植體后，進行正畸附著體或修復附著體的連接。 Ericsson的臨床研究表明，Branemark種植體采用單期手術的植入方式，同樣達到良好的骨性結合，有效的承擔正畸支抗和修復體功能。

5．種植體加力大小和時間

種植體作為正畸支抗與行使修復功能相比，生物力學有明顯不同。正畸支抗種植體要求在持續負載正畸輕力的情況下保持穩定，力的方向多為側向力。大部分的實驗口和臨床研究表明，種植體能有效承載30－400克正畸力，作用時間從1個月到2年不等。在一些實驗研究中，種植體負載500-1000克的矯形力依然保持了良好的穩定性。Vasquez應用三維有限元的方法研究指出，以骨性結合種植體支抗移動牙齒時，關閉曲法較滑動法有較低的負載應變曲線。

三、專門為正畸支抗設計的種植體系統的應用研究

正畸臨床面對的主要是完全牙列或拔牙間隙需要關閉的非修復正畸患者，傳統的修復種植體植人牙槽嵴提供支抗對這些患者是不適宜的。有兩種途徑可以解決這個問題，一種方法是尋求有足夠骨量的其他位置如硬腭部、下頜磨牙后區、上頜結節部；另一種方法是減小種植體的體積，發展微型種植體系統。

1．腭部種植體正畸支抗系統腭部解剖基礎和種植體定位

腭中縫的骨化程度和硬腭部骨板的厚度，是影響腭部種植體使用和穩定性的主要因素。Schlege認為腭中縫完全的骨化很少發生在23歲之前，腭中縫后部鈣化程度高于前部，但從臨床的角度來看，0.03厘米的腭中縫裂隙相對于種植體的直徑比較小，謹慎的使用也許并不影響種植體的穩定性。

種植前必須評估腭部的垂直骨量，以避免種植體穿透鼻底，常用的方法包括頭顱側位片和計算機斷層掃描。 Wehrbein。經過臨床和頭顱側位片的對比研究，證實從頭顱側位片得到的正中腭部垂直骨量比實際的高度少2毫米，Wehrbein建議安全的植入高度至少在鼻竇下2毫米。對于腭中縫未完全閉合的年輕患者，腭正中旁區是可選擇的植入部位。Bemhart應用于CT掃描的方法研究腭部垂直骨量，發現正中旁區最大骨量部位距正中線和切牙孔各3毫米，平均高度7.8毫米。腭部種植體植入前需要從頭顱側位片上確定種植體的位置、角度、深度。 Tosun為了減少腭部種植體臨床植入的誤差，將頭顱側位片上腭部的描記圖轉移到上頜模型的止中矢狀剖面上，確定種植體植入的位置、角度和深度，并以此作三維模板轉移至口內。

主要的支抗系統及臨床應用

(1)Straumann Orthosystem種植體:

Wehrbein1996年設計的腭側正畸支抗種植體系統。該系統為一體式結構，骨內部分直徑3.3毫米、長4或6毫米，由純鈦制作，帶有自攻螺紋；頸部表面光滑與軟組織附著，根據植入部位的粘膜厚度，頸部有1.5、2.5、 11.5毫米三種高度可供選擇；粘膜外暴露部分高度2毫米，可與愈合帽相連。為了補償種植體長度減小所帶來的骨結合強度降低，種植體骨內部分表面經噴沙和酸蝕處理。

該系統的植入采用單期手術，術式簡單，植入時使用與種植體頸部直徑匹配的粘膜沖暴露骨面，避免粘骨膜瓣的準備和術后的縫合。植入13周的愈合期。種植體即達到良好的骨性結合，能有效負載正畸力。種植體取出使用與種植體頸部直徑匹配的環鋸(直徑4.2毫米)，將種植體連同少許骨組織一起植出。

Wehrbein在前瞻性的研究中拔牙治療9例II類錯合患者，應用 Orthosystem種植體作問接支抗穩定后牙，覆蓋平均減小6.2毫米，兩側尖牙分別內收6.6和6.4毫米。臨床和組織學檢查均證明種植體的穩定性，由于連接腭桿的撓曲，兩側后牙支抗分別丟失0.7和1.1毫米。 Orthosystem種植體也町以用作直接支抗遠中移動磨牙或單側擴弓。

(2)Onplant種植體：

Block和Hoffman1995年設計的一種腭部粘骨膜下種植體系統。該系統為直徑10毫米、厚度2毫米的圓盤狀鈦合金種植體，與骨組織接觸面帶有粗糙紋理并有75微米羥基磷灰石涂層，與軟組織的接觸面光滑，內置螺紋孔道可與穿粘膜附著體相連。

該系統需要雙期手術，植入時在側切牙至第一前磨牙的腭側做長約15毫米的切口，粘骨膜全層翻瓣后植入種植體并縫合切口，戴用真空負壓成型模板加壓愈合一周；一般4個月后種植體達到骨性結合，可準備二期手手術； Onplant種植體的優點是其骨性結合不依賴腭部垂直骨量的多少。

Block和Hoffrnan在動物實驗研究中證明該系統能有效負載250-300克的正畸力，種植體取出時的剪切力達700牛頓。Bondemark在病例報告中應用Onplant種植體作間接支抗穩定第二前磨牙，頰側使用片段弓和螺簧推磨牙向遠中，使 Ⅱ類錯合不拔牙得到治療。

(3)Midplant種植體

Maimo2002年介紹的一種腭側種值體系統，包括兩部分組成：骨內部分和種植體正畸連接部分。骨內部分由純鈦制作，帶有自攻螺紋，表面經酸蝕或鈦漿噴涂處理，直徑3.75毫米，長度有4.5、5.0、6.0、7.0、8.0毫米五種規格。骨內部分的頸部為翼狀圓盤，直徑5.0毫米，頂部有螺母固定其上，內置螺紋孔道。穿粘模的連接體有兩種類型，圓柱體和翼狀板連接體。種植體的植人為單期手術，愈合期4 個月。這期問穿粘模的愈合螺帽固定于種植體骨內部分，起到保護作用。Maino報告了兩例Ⅱ錯合患者，使用 Midplant種植體作為直接支抗推磨牙遠中移動獲得成功。

2．微型種植體正畸支抗系統  

骨性結合種植體能夠提供穩定的正畸支抗，但是它們的心用受到植入空間、施力方向、愈合期等方面的限制，借鑒正頜外科的堅固內固定技術和材料，微型種植體正畸支抗系統得劍發展，具有植入部位靈活、術式簡單、可即刻加力、費用低廉等優點。

(1)微型鈦板止畸支抗系統

Sugawara等將沒計和開發的微型鈦板正畸支抗系統稱為“骨性支抗系統”(SAS)，根據需要使用的部位和牙齒的運動形式，鈦板設汁成“L”形、 “T”形、“Y”形，通過5毫米或7毫米鈦鏍釘固定于皮質骨提供穩定支抗，與組織結合面為磨沙狀以增強固位。鈦板的長臂穿透粘膜與口內矯治器相連．完成牙齒的壓低、仲長、近遠中等各種類型的運動。微犁鈦板通常的植入部位包括梨狀孔的側緣、上頜骨顴突、下頜體、升支前緣、止中聯合。Sugawara認為 SAS易于調整適應骨面形態，舒適性好，局部炎癥容易控制，可即刻加力，缺點是植入時需要翻開粘骨膜瓣。 Sugawara強調咬合干擾、鈦板與皮質骨面的密合度、植入技術足影響種植體穩定性的重要因素。

Daimaruya在實驗研究中應用SAS壓低狗的下頜磨牙．100-150克的壓低力持續4-7個月，下頜磨牙平均壓低3.4毫米，下頜神經血管束未受損傷，根尖吸收存在但被新牙骨質修復。Nagasaka研究了55例各類錯合患者使用骨性支抗系統的有效性，107枚微型鈦板除3枚在愈合期松動被更換．其余鈦板在治療過程中均保持了穩定，完成各種類型的牙齒移動1.0－9.8毫米。Umemori利用骨性支抗系統(SAS)治療兩例骨性開合，下磨牙分別壓低3.5毫米和5.0毫米。Erverdi利用植入顴骨的微型鈦板對上頜磨牙施以200克壓低力，成功矯治一例骨性開始，磨牙被壓低3毫米。

Chung在微型鈦板穿出粘膜的連接部分焊接0.036英寸的圓管和牽引鉤，通過這些改進能更好的控制施力和個別牙齒的位置。

(2)微型鈦釘種植體支抗系統

微型鈦釘種植體僅僅作為暫時性支抗裝置，需要較低的骨結合程度或不需要骨性結合，其支抗能力來自種植體的初始穩定性，可即刻加力負載。近年來微型鈦釘種植體有效的正畸支抗能力已經被證實。Ohmae應用微型種植體(直徑1毫米長4毫米)支抗壓低狗的下頜第三前磨牙，實驗中150克壓低力持續12-18周，結果顯示牙齒平均壓低4.5毫米，種植體未出現松動或移位。

微型鈦釘種植體可方便的植入頜骨任何所需要的部位。Costa在離體干顱骨上證實微型種植體可安全的植入磨牙后區、下頜體、正中聯合、下頜牙槽突、顴牙槽嵴、前鼻棘、腭中縫等處的骨皮質，作為水平向和垂直向施力的支抗。Bae為了定位微型種植體在齒槽突的位置，在前磨牙的托槽上固定“十”字形標志桿后拍攝咬合翼片．確定植入位置后將此信息轉移到口內。、

微型種植體的直徑在1.2毫米至2.3毫米不等。 Kanomi應用直徑1.2毫米長6毫米的鈦合金微型種植體，植入上、下頜中切牙根尖下的牙槽骨內提供垂直支抗，有效的解決了深覆合和齦笑的問題。 Kanomi使用的種植體采用雙期手術，愈合期為6個月。CostaL應用直徑2毫米、長9毫米和微型種植體，探討種植體可能的應用部位和方式。該系統植入時無須牙齦翻瓣，術式簡單，種植體植入后可即刻加力。Costa認為種植體在受轉矩力時穩定性降低。Park等應用1.2毫米的微型種植體系統，植入手術簡單，軟組織愈合2周后可直接負載，能夠有效承受200-300克正畸力。

目前包括修復種植體、腭部種植體、磨牙后區種植體、顴骨結扎、固連牙支抗、微型鈦板、微型鈦釘等在內的眾多骨性支抗方法豐富了正畸支抗設計的內容．能夠實現用傳統正畸手段難以完成的牙齒移動類型，從某種程度卜也影響了，正畸治療的設計和實施。種植體正畸支抗技術作為學科交流融合的產物，正在迎來全面發展的時代。種植體系統從傳統的修復植體到多種專門設計的正畸支抗種植體系統；材料從常規的鈦合金到可生物吸收材料的研究；系統的小型化以適應更多的位置要求；術式的簡單化，以減小創傷，增加患者的耐受性，這些領域的廣泛研究將不斷促進該技術的完善。

來源： 西安恒悅