【中圖分類號】R78 【文獻標識碼】A【文章編號】1004-4949(2013)11-14-03 Branemark于1971 年,首次針對種植體提出“骨結(jié)合”[1]的概念,種植體經(jīng)過40多年的發(fā)展與完善,應用種植體修復缺失牙已被越來越多的醫(yī)生和患者接受。鈦及鈦合金憑借其優(yōu)良的生物相容性及機械性能,已被廣泛用來制作種植體,并且有大量的實驗研究證實鈦及鈦合金種植體有較高的成活率,所以鈦及鈦合金材料已成為目前評價種植材料是否合格的金標準。但是,也有文獻報道鈦及鈦合金材料有以下缺點:①當種植體周圍的骨組織較少時,鈦及鈦合金由于其在空氣中自發(fā)形成的灰色致密的氧化膜會暴露出來,影響美觀。②鈦及鈦合金長期存在體內(nèi)時會析出鈦離子,并且有文獻報道鈦種植體附近的淋巴結(jié)中發(fā)現(xiàn)鈦離子存在。③當患者對金屬過敏以及不接受金屬種植體,鈦及鈦合金種植體的應用受到限制[2]。
與天然牙體顏色相近的生物陶瓷材料一直被認為可以替代鈦及鈦合金材料。1980年,由氧化鋁制造的種植體“Tübinger”[3]應用于臨床,但由于容易折斷,其應用受到限制。后來由氧化鋁制造的其他種植體相繼問世,但都存在與鈦及鈦合金材料相比骨結(jié)合率較低[4]等問題。近年來,高強度的氧化鋯材料憑借以下優(yōu)點吸引了廣大研究者的注意:①氧化鋯陶瓷材料為白色并且與天然牙顏色相近,與鈦及鈦合金的灰色相比有較好的美學效果,特別是在唇側(cè)骨量較少的前牙區(qū)。目前,在前牙區(qū)采用氧化鋯基臺的原因也大多基于此原因[5]。②與鈦及鈦合金相比氧化鋯材料在口腔中的菌斑附著較少。菌斑容易在鈦及鈦合金表面形成與該種材料表面的粗糙度有很大關聯(lián),而氧化鋯材料較容易形成光滑的表面,因此菌斑聚集較少[6]。③氧化鋯為非金屬x射線阻射材料,為有金屬過敏體質(zhì)的患者提供了更多的選擇[7]。④氧化鋯與其他陶瓷材料相比有較高的斷裂強度和彎曲強度,因此作為種植體時不會出現(xiàn)斷裂等問題[8]。
“骨結(jié)合”即在光鏡下種植體與骨組織間直接接觸,期間不存在骨以外如結(jié)締組織等組織。而成功的骨結(jié)合是活體組織與埋入其中的種植體在承受力的情況下有功能和結(jié)構(gòu)上的接觸,在組織學中的表現(xiàn)為種植體與活體骨之間無纖維結(jié)締組織附著[9],因此骨結(jié)合是臨床評價種植體是否成功的重要標準[6],而評價骨結(jié)合的研究方法主要通過體內(nèi)試驗,本文作者于2013年3月15日在pubmed數(shù)據(jù)庫中輸入“osseointegration and zirconia”通過全字段收索方式共搜索到相關文獻94篇,并按以下納入和排除標準處理該94篇文獻。
納入標準:①氧化鋯作為種植體材料的試驗研究。②動物體內(nèi)試驗的文獻。③研究骨結(jié)合的文獻。排除標準:①體外實驗。②以氧化鋯作為基臺的實驗研究。③氧化鋯作為涂層材料的實驗研究。
經(jīng)過以上標準篩選后的文獻共有48篇文獻符合本綜述的要求,下文將對以上48篇文獻做一概述。
1種植體與骨結(jié)合(BIC)、骨體積(BV/TV)反向轉(zhuǎn)矩(RTQ)試驗
BIC\BV\TV即種植體埋入活體骨組織部分與活體骨直接接觸的部分[9]。該方法是動物標本取材后經(jīng)過特殊染色,在光鏡下通過圖形軟件計算出骨與種植體接觸的程度。
反向轉(zhuǎn)矩試驗RTQ(removal \reverse torque test)測試是測試使骨與種植體結(jié)合界面破壞的轉(zhuǎn)矩閾值大小的試驗方法[10]。該臨界點的轉(zhuǎn)矩閾值間接的反映了骨結(jié)合的程度,因此該實驗是測量骨結(jié)合的可靠的方法。有文獻報道只要轉(zhuǎn)矩試驗的結(jié)果大于20Ncm就可認為是成功骨結(jié)合的標準[11]。
Won-Jun Shon 等人比較了粉末注射成型的氧化鋯種植體經(jīng)過噴砂處理后在兔子股骨內(nèi)的骨結(jié)合情況,結(jié)果顯示噴砂處理后增加了種植體表面的親水性,但是沒有改變其表面形態(tài)。在與未經(jīng)過表面處理的氧化鋯種植體比較BIC及RTQ時其差異有統(tǒng)計學意義[12]。Chung S將鈦和鋯的氧化物作為涂層材料涂布于氧化鋯種植體表面,再將其表面粗糙化處理,評價其對骨結(jié)合的影響情況。實驗結(jié)果顯示該處理方法改變了種植體表面的形態(tài)和化學組成,并且對骨結(jié)合(BIC、RTQ)有較明顯的提高,與對照組比較其差異有統(tǒng)計學意義[13]。Noha A. Salem將經(jīng)過CAD/CAM制造的氧化鋯種植體表面采用融化噴涂氧化鋯懸浮液的表面處理方法,將其與鈦合金種植體比較對骨結(jié)合的影響。實驗結(jié)果顯示經(jīng)過表面處理的種植體的RTQ好于未經(jīng)表面處理的氧化鋯種植體并且其差異有統(tǒng)計學意義,雖然結(jié)果也高于鈦合金,但差異無統(tǒng)計學意義。而組織形態(tài)學結(jié)果顯示在4周、8周時好于鈦合金并且差異有統(tǒng)計學意義,但是在12周時差異無統(tǒng)計學意義[14]。
Young-Seok Park評價了未經(jīng)過表面處理的氧化鋯種植體、經(jīng)過酸蝕處理的粗糙表面氧化鋯種植體、機械拋光的鈦合金四種種植體的骨結(jié)合能力,結(jié)果顯示粗糙表面的氧化鋯種植體的RTQ和BIC結(jié)果均好于鈦合金種植體,并且其差異有統(tǒng)計學意義[15]。
2 負重對骨結(jié)合的影響
Kohal, R. J.等人將12枚鈦種植體和12枚氧化鋯種植體植入六只猴子上頜前牙區(qū),植入三個月后將鑄造金屬全冠粘結(jié)到種植體上,冠粘結(jié)五個月后取出種植體及其周圍硬組織準備進行組織學檢測,結(jié)果顯示鈦種植體與氧化鋯種植體的BIC分別為72.9%、67.4%,二者間差異無統(tǒng)計學意義[16]。另有文獻報道,研究者將32枚一段式氧化鋯種植體植入3只猴子上頜骨內(nèi),在負重24個月后進行組織學檢測顯示骨結(jié)合率在66%-81%之間,骨面積在49%-78%之間,結(jié)果表明該一段式種植體有較好的長期穩(wěn)定性[17]。Akagawa, Y.等人比較了氧化鋯種植體植入比格犬口內(nèi)后分別在早期負重和不負重的情況下對骨結(jié)合的影響,并認為早期不負重對于一段式氧化鋯種植體更容易獲得骨結(jié)合[18]。
3推出試驗
Kohal,等人將鈦和氧化鋯種植體植入42只白鼠股骨中,在愈合28天后取材,采用推出試驗測試骨與種植體表面的結(jié)合能力,另外在愈合14天和28天后將包含種植體及周圍骨組織的樣本應用組織學檢測。結(jié)果顯示鈦和氧化鋯在14和28天的骨結(jié)合分別為36%\45%、45%\59%,推出試驗結(jié)果為鈦43N,鋯45.8N,兩種測試方法的結(jié)果均無統(tǒng)計學差異[19]。
4掃描電鏡(SEM)
在體內(nèi)試驗通過掃描電鏡可以觀察種植體表面形態(tài),也可以觀察附著在種植體表面新生骨的形態(tài)及特征。但是,由于標本制備非常復雜,其應用于體內(nèi)試驗較體外實驗少[9]。Depprich,等人通過掃描電鏡分別在1周、4周、12周三個時間段觀察氧化鋯種植體與骨表面的特性來評價骨結(jié)合。種植體植入1周后可看到骨附著于種植體表面,4周后骨與種植體緊密接觸,12周后可以觀察到完整的骨結(jié)合[20]。
5特殊形狀氧化鋯種植體對骨結(jié)合的影響
Nishihara通過對人工牙根的三維有限元研究發(fā)現(xiàn)人工牙根周圍的骨結(jié)合與其應力的方式有關,應力的方式與人工牙根的材料性質(zhì)關系很小,而與人工牙根的形狀和頜骨的結(jié)構(gòu)有很大關系[21]。Pirker將右上前磨牙拔除后采用即刻種植方式修復缺失牙,該即刻種植體是與天然牙形狀相似的氧化鋯種植體,植入四個月后將牙冠粘結(jié)在種植體上,于26個月后評價修復效果,沒有明顯的骨和軟組織的吸收和退縮,意味著該種植體有較好的初期穩(wěn)定性[22]。Zhu等人制造了涂有生物活性玻璃的柱狀氧化鋯種植體,該種植體為一段式種植體,在其底部有中空的孔洞,這種設計有利于骨組織生長,并且在孔洞內(nèi)部與種植體形成內(nèi)部連接。通過生物力學實驗證明該種植體設計與常規(guī)種植體設計在彎曲力量、硬度、斷裂強度和疲勞壽命等方面有較好的表現(xiàn)。在動物實驗中發(fā)現(xiàn)該種植體由于底部的中空設計和表面粗糙結(jié)構(gòu)提高了骨結(jié)合[23]。
6臨床病例報告
Aydin將一枚兩段式氧化鋯種植體植入患者左上側(cè)切牙的拔牙創(chuàng)中,六個月后檢測菌斑指數(shù)、探診出血情況、探診深度、臨床影像學檢查等臨床指標。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在愈合六個月后種植體周圍齦緣健康無探診出血,無菌斑聚集,種植體周圍無骨吸收[24]。Nevins將一枚采用平臺轉(zhuǎn)移技術的兩段式氧化鋯和常規(guī)鈦種植體植入一名女性患者口內(nèi),植入體內(nèi)六個月后采用活組織檢測,并用光鏡和掃描電鏡觀察,結(jié)果顯示,該氧化鋯種植體與骨有足夠的接觸面積[7]。 Pirker將與天然牙根有相似形狀的一段式氧化鋯種植體采用即刻種植的方式植入右上前磨牙的拔牙創(chuàng)中,4個月后粘接修復體,修復體戴入后獲得了較好的美學效果,26個月后經(jīng)過臨床檢查沒有發(fā)現(xiàn)明顯的骨吸收和軟組織炎癥,該實驗證明采用該方法可以獲得較好的初期穩(wěn)定性和較高的骨結(jié)合[22]。該研究者后來將18枚該形狀的種植體分成兩組(A、B),A組為經(jīng)過噴砂處理的粗糙表面,B組為采用“宏保存”的技術,該方法可以使前牙區(qū)唇側(cè)骨組織更多的保留。實驗結(jié)果顯示A組所有種植體在兩個月內(nèi)全部脫落,而B組在行駛1到33個月功能后的成活率為92%,并且有較好的美學效果[25]。Ormianer,等人將22枚由70%氧化鋁和30%氧化鋯共同組成的種植體植入18名患者的前牙區(qū)。所有種植體均在修復體戴入后即刻負重,觀察7到30個月,結(jié)果證明在前牙區(qū)該種材料的單顆牙種植體可以成功行使臨床功能[26]。另有文獻報道將66枚氧化鋯種植體植入34名患者口內(nèi)后觀察2到5年,結(jié)果證明該種植體2年的成功率為98%,并且有97.5%的種植體在其頂部出現(xiàn)了高密度的皮質(zhì)骨,其他臨床指標要好于天然牙[27]。
7小結(jié)
基于上文,氧化鋯種植體將來有潛力代替鈦及鈦合金種植體,但是目前還沒有關于氧化鋯種植體的長期臨床研究。因此為了更好研究氧化鋯種植體的臨床效果,需要更多設計合理,隨訪時間更長的臨床試驗來支持氧化鋯種植體的使用效果。
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