翟榮萍，陳 巖，趙文婷，田亞敏

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院口腔科，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院口腔科）

隨著微種植體強支抗在口腔正畸臨床獲得很大成功，關(guān)于它的材料學(xué)，種植方法，組織學(xué)，生物力學(xué)等研究越來越深入[1]。純鈦和鈦合金微種植體有良好的骨整合能力，是無可爭議的好種植材料[2]。但是，貴重。正畸支抗是一個短期裝置，借助機械鎖結(jié)可以即刻負載，可能它對骨整合要求不是特別高[3]。臨床醫(yī)師希望尋找一個價格更便宜的材料用于正畸微種植體。不銹鋼微螺釘，多用于口腔頜面外科正頜手術(shù)及骨折固定，具有穿透力強且有一定的與骨組織整合能力，被用于首選研究材料[4]。關(guān)于不銹鋼種植體的骨整合能力的研究報道多為口腔頜面外科骨折固定研究及正頜手術(shù)用骨釘，是在閉合環(huán)境且不加載[5]。對于不銹鋼微螺釘在開放愈合環(huán)境加載的研究尚未見報道。

本研究旨在從生物力學(xué)的角度研究不銹鋼正畸微種植體在開放和閉合愈合環(huán)境下的愈合情況。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

兩頭成年雄性微型豬，體重分別為45.3kg和43.2kg，18個月大（巴馬香豬，北京萬實實驗動物養(yǎng)殖公司），上下頜骨及牙齒發(fā)育正常，口腔粘膜無糜爛及潰瘍。

1.2 實驗材料

兩組微種植體選擇同一廠家同一型號。48枚不銹鋼正畸微螺旋種植體Absoanchor系列，型號SS1312-07（Dentos公司，韓國）。種植體形態(tài)分為頭部，體部及尖部。體部為錐形頸部略大于尖部，直徑1.2mm，植入長度7mm。頭部為六邊型，尖部銳利（見圖1）。

圖1 不銹鋼微種植體Fig.1 The stainless steel mini-implant

1.3 微種植體植入

為了能夠更多的植入微種植體，實驗動物購入后拔除上下左右雙尖牙各兩顆，10周后運到實驗基地。經(jīng)過一周的氣候環(huán)境適應(yīng)期。手術(shù)麻醉用氯胺酮合劑（2-鄰氯苯基-2甲氨基環(huán)己酮）基礎(chǔ)麻醉。種植體的植入點選擇在前磨牙和第一磨牙之間的牙根間隙區(qū)，無牙區(qū)。種植體植入前局部加用2%利多卡因局部浸潤麻醉。將實驗動物隨機分為實驗組及對照組，每個象限共植入6枚微種植體，實驗組和對照組分別植入微種植體24枚，且每枚微種植體進行編號，為1～24號，且實驗組及對照組相同編號微種植體植入于對稱位置，編號為13～24號的微種植體進行即刻彈黃加載（見表1）。研究組為種植體閉合愈合組：植入前切開種植區(qū)粘骨膜，暴露骨面，將24枚微螺旋種植體逐次用植入器將順時針手工植入。用牙科鑷子檢查臨床穩(wěn)定性，無松動即為植入成功，測量植入轉(zhuǎn)矩。在相鄰的兩個微種植體用鎳鈦閉合彈簧加載約150g的水平力。縫合創(chuàng)口。對照組為開放愈合組：用長柄植入器將種植體順時針旋轉(zhuǎn)穿過粘骨膜植入。即刻加載約150g的水平力，測量植入轉(zhuǎn)矩。兩側(cè)植入點盡量選擇對稱位置（見圖2）。

圖2 閉合組微種植體Fig.2 The closed mini-implants

表1 實驗組（對照組）微種植體編號及分布示意圖Tab.1 Mini-implants number and distribution diagram of experimental group and control group

1.4 臨床檢查

在微種植體植入后，加載前及取出前，用牙科鑷子測量種植體的穩(wěn)定性。無松動為0級，為成功，可以加載。重力搖動時松動為一級，輕力搖動下松動為二級[6]。后二者均為失敗。換位置重新種植。

1.5 生物力學(xué)檢測

最高植入轉(zhuǎn)矩測量：微種植體植入成功后，用轉(zhuǎn)矩測量儀將微種植體的頭插入轉(zhuǎn)矩儀手柄內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)，直到不能旋轉(zhuǎn)，顯示屏所顯示讀數(shù)為微種植體最高植入轉(zhuǎn)矩（peak insertion torque，PIT）。

最高去除轉(zhuǎn)矩測量：實驗10周后，暴露創(chuàng)面，檢查微種植體，對植入成功的微種植體測量。用轉(zhuǎn)矩測量儀將微種植體的頭插入轉(zhuǎn)矩儀手柄內(nèi)逆時針旋轉(zhuǎn)，種植體從穩(wěn)固到松動，顯示屏所顯示讀數(shù)為微種植體最高去除轉(zhuǎn)矩（peak removal torque，PRT），記錄微種植體最高去除轉(zhuǎn)矩。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析

統(tǒng)計學(xué)方法：采用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，平均值和標準差分析每一個變量，配對t檢驗分析最高植入轉(zhuǎn)矩和最高去除轉(zhuǎn)矩，檢驗水準為α＝0.05，P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。Pearson實驗評價植入轉(zhuǎn)矩與去除轉(zhuǎn)矩的相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果

兩頭微型豬健康，48枚微種植體植入成功，獲良好的初始穩(wěn)定性。植入過程中有4枚種植體折斷，折斷率為8%。10周后，去除種植體過程，無種植體折斷發(fā)生。研究組3枚種植體1級松動，成功率87.5%；對照組2枚種植體2級松動，2枚1級松動，成功率75%；兩組比差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

最高植入轉(zhuǎn)矩比較：不銹鋼微種植體的最高植入轉(zhuǎn)矩在開放愈合組（6.59±1.03）N cm，在閉合愈合組（6.51±1.10）N cm。兩組比總體差異無顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（見表2）。

表2 微種植體最高植入轉(zhuǎn)矩與去除轉(zhuǎn)矩的比較Tab.2 Comparison of maximum implantation and removaltorques of mini-implants

最高去除轉(zhuǎn)矩比較：不銹鋼微種植體的最高去除轉(zhuǎn)矩在開放愈合組（2.45±1.17）N cm，在閉合愈合組（3.01±1.54）N cm。兩組比總體差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，t=2.083）（見表2）。

在開放愈合組不銹鋼微種植體的最高植入轉(zhuǎn)矩與最高去除轉(zhuǎn)矩有相關(guān)關(guān)系（r=0.601，P=0.002＜0.05），所有微種植體的最高去除轉(zhuǎn)矩低于最高植入轉(zhuǎn)矩（見圖3）。在閉合愈合組不銹鋼微種植體的最高植入轉(zhuǎn)矩與最高去除轉(zhuǎn)矩有相關(guān)關(guān)系（r=0.642，P=0.001＜0.05），所有微種植體的最高去除轉(zhuǎn)矩低于最高植入轉(zhuǎn)矩（見圖4）。閉合愈合組轉(zhuǎn)矩丟失率（51.42%）明顯低于開放愈合組（62.93%）。兩組比為非正態(tài)，用秩和檢驗，有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義（S=87，P=0.001）。

圖3 開放組最高植入轉(zhuǎn)矩與最高去除轉(zhuǎn)矩（N cm牛頓/厘米）Fig.3 Maximum implantation torque and maximum removal torque in the open group(N cm Newton/cm)

圖4 閉合組最高植入轉(zhuǎn)矩與去除轉(zhuǎn)矩（N cm牛頓/厘米）Fig.4 Maximum implantation torque and removal torque in the closure group(N cm Newton/cm)

3 討論

本實驗兩組微種植體材料均選用不銹鋼，兩組均獲得大于60%的成功率，證明不銹鋼微種植體作為正畸短期支抗的可行性。閉合環(huán)境愈合組獲得的成功率高于開放愈合組。兩組臨床觀察期、負載量一樣。本實驗兩側(cè)植入點盡可能對稱，從而減小骨皮質(zhì)密度，厚度及牙根間距對微種植體穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，即刻加載的不銹鋼正畸微種植體在閉合環(huán)境下愈合成功率高于開放環(huán)境下愈合組。因此，建議在使用不銹鋼正畸微種植體時最好有一個短暫的閉合愈合期[7]。本實驗選用微種植體體積小，適合正畸臨床需求。因為正畸患者多為年青人，缺牙少，沒有過多的間隙。小種植體的優(yōu)勢是種植位置靈活，舒適性好，骨損傷小。小直徑的微種植體植入后種植體空間大，周圍有更多的骨組織，損傷臨近牙根、血管神經(jīng)的可能性更小。不銹鋼微種植體的優(yōu)點是機械性能好，折斷的發(fā)生率低。盡可能的選擇骨質(zhì)骨量好的解剖區(qū)。缺點是體積小，進入骨組織內(nèi)的長度小，對初始穩(wěn)定性有一定的影響。植入損傷骨組織吸收，它的穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)。不銹鋼材料骨再生發(fā)生晚于鈦合金種植體，因此愈合期是有必要的。植入過程中盡可能的減少骨損傷也是至關(guān)重要。

良好的初始穩(wěn)定性是微種植體獲得成功的必要條件[8]。最高植入轉(zhuǎn)矩代表微種植體植入過程中的阻力，也是檢測微種植體初始穩(wěn)定性客觀指標之一。本研究兩組種植體的最高植入轉(zhuǎn)矩在5.0～8.5 N cm，開放組均值6.59 N cm，閉合組均值6.51N cm，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。實驗研究中兩組微種植體的最高植入轉(zhuǎn)矩選擇控制在一定范圍內(nèi)可以降低高轉(zhuǎn)矩對骨面產(chǎn)生過高的壓力，在植入過程中應(yīng)使用生理鹽水沖洗以降低產(chǎn)熱，勻速植入頜骨內(nèi)。在植入?yún)^(qū)頜骨密度偏低時，因植入轉(zhuǎn)矩過小，從而影響微種植體與骨組織的結(jié)合，導(dǎo)致微種植體松動，需更換植入點；當植入部位頜骨密度較高時，為避免植入轉(zhuǎn)矩大，造成微種植體折斷，可先使用低速球鉆穿通皮質(zhì)骨表層，再將微種植體旋入。實驗中開放組與閉合組微種植體均為合適的植入轉(zhuǎn)矩，且臨床檢查都具有良好的初始穩(wěn)定性。微種植體與骨面形成的機械嵌合力使其初始穩(wěn)定性良好[9]。微種植體的承載能力與植入轉(zhuǎn)矩值有相關(guān)性，植入微種植體時轉(zhuǎn)矩值越大微種植體的承載能力越大[10]。學(xué)者們對提高初始穩(wěn)定性有不同的認識，增大植入轉(zhuǎn)矩可以提高初始穩(wěn)定性，保證即刻負載的實施。植入轉(zhuǎn)矩越高初始穩(wěn)定性越好，微種植體和骨組織之間形成的骨結(jié)合是保證微種植體穩(wěn)定性至關(guān)重要的因素[11]。但是，最高植入轉(zhuǎn)矩過高可能導(dǎo)致種植體在植入過程中折斷。況且，過高的植入轉(zhuǎn)矩值會增加微種植體對骨組織的壓力，可能對骨整合有不利影響。植入轉(zhuǎn)矩和微種植體的直徑有關(guān)。對于直徑1.2mm的微種植體5～8 N cm植入轉(zhuǎn)矩為最佳[12]。

最高去除轉(zhuǎn)矩是指使用轉(zhuǎn)矩測量儀逆時針旋轉(zhuǎn)微種植體，使微種植體與骨界面分離、微種植體從穩(wěn)固到松動所記錄最大值，測量微種植體與周圍骨組織之間的剪切力的一種生物力學(xué)檢測方法，是評價微種植體的承載能力與骨結(jié)合情況的重要指標。最高去除轉(zhuǎn)矩受患者頜骨密度，微種植體的初始穩(wěn)定性，最高植入轉(zhuǎn)矩等因素的影響[13]。微種植體的去除轉(zhuǎn)矩值越高，去除微種植體所需力量就會越大，表明微種植體與骨組織形成良好的骨整合[14，15]。本實驗中閉合組的最大去除轉(zhuǎn)矩值高于開放愈合組，而兩組的植入轉(zhuǎn)矩差異無統(tǒng)計學(xué)意義，排除植入轉(zhuǎn)矩對去除轉(zhuǎn)矩的影響。閉合環(huán)境由于隔離外界環(huán)境因素的干擾，減少細菌侵入，而減少感染機會，提高骨整合能力。證明在閉合環(huán)境中微種植體的繼發(fā)骨愈合反應(yīng)好，骨結(jié)合形成程度高，微種植體與骨組織之間的生物機械鎖結(jié)性好。

4 結(jié)論

本實驗研究不銹鋼正畸微種植體分別在開放環(huán)境和閉合環(huán)境中愈合。閉合愈合環(huán)境較開放愈合組臨床成功率，證明閉合環(huán)境下微種植體愈合環(huán)境與口腔環(huán)境分離，受到的污染因素少，與周圍骨組織形成良好的骨整合。但作為一種暫時支抗，開放環(huán)境和閉合環(huán)境均有很好的穩(wěn)定性，可以滿足正畸支抗的需要。