曾晨光，周彥恒，林久祥，丁 鵬

（1.北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院正畸科，北京 100081；2.天津市開發(fā)區(qū)泰達(dá)醫(yī)院口腔科，天津 300457）

支抗控制在正畸臨床治療中至關(guān)重要，常常決定正畸矯治的成敗。傳統(tǒng)的正畸支抗控制手段如橫腭桿、固定舌弓以及口外弓等常常存在支抗控制不足或?qū)τ诨颊咭缽男愿叩葐栴}，對(duì)于支抗要求高而合作性差的患者，往往不能達(dá)到很好的效果。與傳統(tǒng)修復(fù)種植體相比，正畸支抗種植體體積更小，植入部位更靈活［1］，植入手術(shù)更加簡(jiǎn)單且創(chuàng)傷性小，加載方式也得到改進(jìn)，更加適合正畸臨床矯治需要。自正畸支抗種植體問世以來，已逐步應(yīng)用于正畸臨床治療，取得滿意療效。隨著種植體的不斷應(yīng)用和研究的深入，種植體作為支抗在加載過程中是否有移動(dòng)、大小如何，及是否與載荷大小有關(guān)的問題到目前為止尚未有一個(gè)明確的結(jié)論。本研究通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)受到不同載荷的種植體進(jìn)行比較，研究種植體的穩(wěn)定性及其影響因素。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性大耳白兔（北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供），體質(zhì)量（2.50±0.25）kg，清潔級(jí)，共15只，分籠安置，純凈水全顆粒飼養(yǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材 微螺釘正畸支抗系統(tǒng)，包括馬達(dá)、打孔鉆、螺刀及微螺釘種植體，微螺釘種植體長(zhǎng)度7mm，直徑1.4mm，由西安生物材料有限公司生產(chǎn)。OLYMPUS BX－40生物光學(xué)顯微鏡，ISOMENT4000型硬組織切片機(jī)。

1.3 種植體植入及加載 耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉（30mg·kg－1）完成麻醉。兔后腿脛骨內(nèi)側(cè)切開皮膚，分離骨膜，暴露骨面，打孔鉆備洞，轉(zhuǎn)速500r·min－1，大量生理鹽水冷卻，使用鏍刀將微螺釘種植體旋入骨質(zhì)，常規(guī)對(duì)位縫合創(chuàng)口。整個(gè)脛骨從上到下共植入4枚種植體，相鄰種植體間距為1～2cm。相鄰的種植體為一組加力單位，以鎳鈦螺旋彈簧施加載荷。每只兔左右脛骨共植入4對(duì)（8枚）種植體，隨機(jī)施加不同載荷于這4對(duì)種植體，力值分別為0、150、300和450g。

1.4 種植體分組15只兔共植入60對(duì)（120枚）種植體，其中0、150、300和450g受力組各15對(duì)（30枚）。按照所受不同載荷將種植體分成4組，每組30枚種植體，分別命名為0g組、150g組、300g組和450g組。種植體植入后即刻加載，加載時(shí)間為20周。

1.5 種植體維護(hù) 植入后1周內(nèi)青霉素肌注80萬U·d－1，定期刷洗種植體局部。每2周氯胺酮麻醉下檢驗(yàn)及校正加載力值，保持加載力值恒定。

1.6 檢查及測(cè)量項(xiàng)目 使用醫(yī)用鑷檢查種植體松動(dòng)度。電子游標(biāo)卡尺測(cè)量種植體植入后即刻加載時(shí)及加載結(jié)束后每對(duì)種植體之間距離。

1.7 組織學(xué)觀察 加力結(jié)束后雙倍劑量戊巴比妥鈉腹腔注射（60mg·kg－1）處死動(dòng)物。環(huán)鋸截取種植體及周圍10mm骨組織標(biāo)本，中性甲醛液固定，梯度乙醇脫水，乙醇／樹脂浸透，標(biāo)本光固化樹脂包埋，鋸片、磨片、甲苯胺藍(lán)染色。生物光學(xué)顯微鏡下研究種植體－骨界面的結(jié)合方式及結(jié)合程度。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各組種植體加載前后位移以表示，各組種植體加載前后位移變化比較采用t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 各組種植體的位移變化 15只兔生理狀態(tài)良好，種植體周圍未發(fā)生炎癥或只發(fā)生輕微炎癥，未發(fā)生種植體松動(dòng)和脫落現(xiàn)象。0g組、150g組和300g組種植體加載前后未發(fā)生明顯位移，分別為0.09、0.20和0.16mm（P＞0.05）。450g組種植體加載前后位移明顯，為0.60mm，加載前后比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 各組種植體加載前后位移Tab.1 The displacement of implants before and after loading in various groups （，l／mm）

表1 各組種植體加載前后位移Tab.1 The displacement of implants before and after loading in various groups （，l／mm）

＊P＜0.05compared with before loading.

Group Displacement Before loading After loading 0g 19.94±2.77 19.85±2.76150g 20.10±2.67 19.90±2.72300g 20.36±3.36 20.20±3.32450g 19.27±1.94 18.67±1.94＊

2.2 各組種植體加載后組織學(xué)表現(xiàn) 0和150g載荷下種植體骨組織界面大致相似，種植體與骨皮質(zhì)中的骨組織細(xì)胞直接接觸，骨細(xì)胞成熟，哈弗氏系統(tǒng)清晰可見，為層板狀結(jié)構(gòu)；在骨松質(zhì)區(qū)域，骨整合程度則相對(duì)較低。300g載荷下種植體骨皮質(zhì)界面依然是高度充分結(jié)合的成熟板狀骨界面，而且骨細(xì)胞沿種植體長(zhǎng)軸向兩端生長(zhǎng)，寬度明顯長(zhǎng)于骨皮質(zhì)寬度。450g載荷下種植體骨組織界面中骨細(xì)胞向種植體兩端生長(zhǎng)更明顯，幾乎貫穿于種植體長(zhǎng)軸全長(zhǎng)。在與種植體接觸顯示藍(lán)色的骨組織界面中，散在少量白色非骨整合區(qū)域。種植體在骨皮質(zhì)區(qū)域骨整合程度高，幾乎被藍(lán)色的骨組織完全包繞（圖1，見插頁(yè)三），提示骨膜下成骨。隨著載荷力值的增高，骨皮質(zhì)區(qū)發(fā)生了增生的現(xiàn)象，骨松質(zhì)區(qū)骨整合程度也升高。

3 討 論

3.1 種植體加載前的無負(fù)載愈合期 關(guān)于種植體植入后的加載時(shí)機(jī)，學(xué)術(shù)界有著不同觀點(diǎn)。傳統(tǒng)種植學(xué)強(qiáng)調(diào)種植體植入后要有一個(gè)充足的無負(fù)載愈合期，過早的加載是有害的。Branemark根據(jù)其種植體植入臨床成功經(jīng)驗(yàn)提出：保持3～6個(gè)月的無負(fù)載愈合期對(duì)于種植體的成功至關(guān)重要。只有這樣，種植體才能與骨組織直接結(jié)合，即骨整合而非纖維組織包繞種植體，從而確保種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。而Roberts等［2］則認(rèn)為這個(gè)無負(fù)載愈合期應(yīng)該為4個(gè)月，加載力值可達(dá)到200g。Jung等［3］對(duì)腭部種植體進(jìn)行了研究，指出加載前應(yīng)該有12周愈合期。但 Nakada等［4］及Mangano等［5］認(rèn)為：即刻加載并不會(huì)導(dǎo)致骨種植體界面的軟組織結(jié)合，相反會(huì)促進(jìn)骨結(jié)合。本研究所有加載種植體均為植入后即刻加載，在加力期間均保持穩(wěn)定，無松動(dòng)和脫落。證明種植體植入后即刻加載是可行的。螺紋釘狀種植體由于在其旋入過程中可以對(duì)周圍骨組織產(chǎn)生擠壓作用從而牢固地與骨組織結(jié)合，獲得了良好的初級(jí)穩(wěn)定性，確保了植入后即刻加載時(shí)種植體－骨界面不會(huì)發(fā)生過度的微小移動(dòng)，從而促進(jìn)了骨塑形及骨改建活動(dòng)，保證種植體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

3.2 種植體的穩(wěn)定性 本研究各組種植體均很穩(wěn)固，無松動(dòng)和脫落發(fā)生，可以承擔(dān)持續(xù)的載荷。與其他組比較，450g組發(fā)生了較大的位移，為0.60mm，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他各組位移差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。盡管存在位移，但其程度并不足以使種植體發(fā)生松動(dòng)脫落，這表明微螺釘種植體具有良好的穩(wěn)定性，可提供穩(wěn)定支抗。其原因可能是由于種植體在植入過程中發(fā)生的機(jī)械損傷所形成的一過性骨吸收，在即刻且持續(xù)加載情況下與周圍骨組織間發(fā)生了微小移動(dòng)，從而產(chǎn)生位移［6－7］，隨著骨組織的修復(fù)，種植體在新的位置保持穩(wěn)定。

熊國(guó)平等［8］選用健康成年雄性雜種犬將直徑1.2mm、長(zhǎng)度7mm的微型支抗種植釘植入雙側(cè)下頜骨第一前磨牙頰側(cè)基骨位置，即刻在兩鈦釘間以鎳鈦彈簧加載200g的力，加載時(shí)間為3個(gè)月。結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組釘距平均減少0.47mm，存在顯著性差異。本研究中所使用的微螺釘種植體直徑為1.4mm，表面為光滑螺紋結(jié)構(gòu)，植入部位為兔脛骨。在即刻持續(xù)加載情況下，種植體－骨界面可能發(fā)生一定程度的微小移動(dòng)。研究［8－10］表明：這種微小移動(dòng)在加載的最初幾天內(nèi)最為明顯，種植體發(fā)生了位移，在接下去的幾星期內(nèi)種植體穩(wěn)定在一個(gè)固定的位置，這是由于骨吸收和骨改建對(duì)于種植體起到進(jìn)一步穩(wěn)定作用［11］。本研究結(jié)果顯示：在一定范圍內(nèi)加載，種植體可以保持穩(wěn)定。載荷超過一定范圍，種植體明顯發(fā)生位移。提示在應(yīng)用種植體支抗的過程中，仍然要注意使用輕力，在對(duì)牙齒有效移動(dòng)的同時(shí)盡量避免種植體的位移。

3.3 不同載荷下種植體－骨組織界面特點(diǎn) 本研究組織學(xué)結(jié)果顯示：受到不同載荷的種植體周圍都發(fā)生了一定程度的骨直接結(jié)合，但結(jié)合程度存在差異。其中，0g載荷組僅在種植體骨皮質(zhì)界面形成有效的骨整合，并未形成骨皮質(zhì)增厚。150g載荷組不僅種植體－皮質(zhì)骨界面高度骨整合，同時(shí)骨皮質(zhì)發(fā)生了一定程度的增厚。300g載荷組則發(fā)生沿種植體界面從皮質(zhì)骨向松質(zhì)骨深部的骨長(zhǎng)入。450g組幾乎整個(gè)種植體長(zhǎng)軸都與骨組織接觸。說明隨著載荷的增加，種植體與周圍的骨組織發(fā)生了更多有效的結(jié)合，增加了種植體的穩(wěn)定性。目前，關(guān)于不同載荷對(duì)骨整合的影響尚未得到明確的結(jié)論。本研究結(jié)果顯示：骨整合發(fā)生的部位主要在密質(zhì)骨區(qū)域，其發(fā)生機(jī)制主要為骨膜下成骨。有一些證據(jù)表明：機(jī)械刺激對(duì)于種植體的愈合起到積極的作用。Hurbert等［12］將植入股骨的有負(fù)載及無負(fù)載種植體周圍骨組織的生長(zhǎng)進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：無負(fù)載種植體周圍骨組織的生長(zhǎng)很差，而有負(fù)載種植體周圍骨組織長(zhǎng)入至種植體界面。造成這種差異的主要原因是愈合過程中存在應(yīng)力。Rubin等［10］在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中比較了多孔鈦合金種植體在不同機(jī)械環(huán)境愈合過程中骨組織的生長(zhǎng)情況。在其研究中，音頻發(fā)生器發(fā)出的正弦聲波通過震蕩器被轉(zhuǎn)化為物理性震動(dòng)，該震動(dòng)經(jīng)過特制夾具傳遞到種植體頂部，震動(dòng)方向與種植體長(zhǎng)軸一致，震動(dòng)頻率為1～20Hz，震動(dòng)振幅為150μm。每天100s的機(jī)械刺激引起了69%的骨長(zhǎng)入。當(dāng)種植體失去該機(jī)械刺激時(shí)，骨組織的向內(nèi)生長(zhǎng)未發(fā)生，種植體－骨界面被纖維組織長(zhǎng)入，由于廢用造成了8.3%的骨喪失。其結(jié)論是機(jī)械應(yīng)力可以提高種植體的生物固定作用。本研究中，隨著載荷的增加，種植體和骨組織的結(jié)合程度也增加，說明一定范圍內(nèi)的載荷刺激，可以促進(jìn)骨組織的轉(zhuǎn)化和沉積。

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