综述 | 牙种植体稳定性评价方法的研究进展

2023 年 11 月 20 日
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引用本文李康杰,刘昱晨,刘恒妍,.牙种植体稳定性评价方法的研究进展[J]. 中国实用口腔科杂志,2023,16(5):619-623. DOI:10.19538/j.kq.2023.05.020




作者姓名:李康杰,刘昱晨,刘恒妍,田    敏,牛丽娜,方    明

基金项目:国家口腔疾病临床医学研究中心专项课题(LCB202212);陕西高校青年创新团队建设项目

作者单位:口颌系统重建与再生全国重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔医学重点实验室,第四军医大学口腔医院修复科,陕西  西安  710032

通信作者:方明,电子信箱:fmfmyouyou@qq.com



摘要:随着生活水平的提高,特别是口腔种植学的发展,人们对种植体修复的成功率提出了更高的要求。牙种植体稳定性是判断种植体是否成功的重要参数之一,对于选择牙种植体负载时机、判断骨结合界面的转归等方面具有重要意义。因此,客观准确地评估和监测种植体稳定性是提高种植修复成功率的关键。文章总结了种植体稳定性的常用评价方法,从使用时机、侵入性、客观性、可靠性、重复性、监测的连续性等多方面分析,对比其优缺点,为临床医生选择合适的种植体稳定性评价方法提供参考。







关键词:牙种植体;初期稳定性;继发稳定性;评价方法


        随着种植技术的日益进步和相关材料的不断更新,种植修复已能获得长期稳定的治疗效果。有研究报道,种植修复的5年成功率高达95.6%,10年成功率达93.1%[1]。尽管种植修复的成功率很高,但也有部分种植体可能在早期愈合阶段或后期功能负载阶段骨结合失败。种植体的初期稳定性是种植体骨结合成功的必要条件[2]。初期稳定性是指种植体与种植窝骨壁的初始骨接触形成的稳定性,取决于牙槽骨的质量、手术技术和种植体设计[3]。继发稳定性是指在愈合过程中种植体周围骨改建形成新骨后,新生骨与种植体表面结合产生的稳定性,受初期稳定性、种植体表面特征、牙槽骨宏观和微观结构,以及种植体负载等因素的影响[4]。因此,牙种植体稳定性的评估和监测一直以来是口腔临床工作者关注的重点。随着技术的发展,牙种植体稳定性的评价方法逐渐从侵入性方法向非侵入性方法发展,这也是未来牙种植体稳定性评价方法的发展趋势。侵入性方法具有一定的组织破坏性,包括植入扭矩法、旋出扭矩法、组织形态学分析等方法;非侵入性方法不具有组织破坏性,包括共振频率分析(resonance frequency analysis)、Periotest法、AnyCheck法、定量超声法(quantitative ultrasound)、叩击测试(percussion test)、影像学分析等。本文对上述评价方法的原理和优缺点进行综述,以期为口腔临床工作者判断种植体稳定性提供参考。

1    非侵入性方法

1. 1    共振频率分析    Meredith等[5]在1996年首次提出了共振频率分析。目前在临床广泛使用的共振频率分析设备为Osstell ISQ(Integration Diagnostics AB,瑞典),其工作方式是在种植体或基台上连接感应器并发出持续时间约为1 ms的脉冲,应用磁探头探测器接近感应器受激后自由振动,磁铁使探测器线圈中产生电压,电压作为响应信号传输至检测仪的共振频率分析系统中换算得出ISQ值(implant stability quotient value)[6]。ISQ ≥ 70表示高稳定性,60 ≤ ISQ < 70表示中等稳定性,ISQ < 60表示稳定性差;当ISQ ≥ 65时,可进行早期修复负重[7]。
        共振频率分析的优点在于可定量评价种植体在牙槽骨中的动度,进而反映种植体-骨界面的坚固性和稳定性,因此可较为全面、准确、详细地评价种植体稳定性[5]。目前,共振频率分析已应用于临床研究中牙种植体初期稳定性和继发稳定性的测试,是一种简便可行、客观准确、无创的方法,其测试特异性和可重复性得到广泛认同[6-9]。
        共振频率分析受到许多临床和生物学因素的影响,如测试的方向、种植体直径和长度及植入位置和旋入扭矩、植入部位的骨质、种植体的宏观和微观设计、种植手术设计、患者性别等[8];因此,仅ISQ值不能对整个骨-种植体系统给予详细描述。此外,对于种植体负载后的病例,测试前需要先拆除种植体上部结构,这不仅增加了医生的工作量,也增强了患者的不适感[10]。
1. 2    定量超声法    定量超声法是通过分析对超声波沿种植体骨结合界面传导的回声信号来评估种植体与骨界面的稳定性。通过一个平面超声波单元换能器进行探测,超声探头被固定在钛合金制成的愈合基台上,然后将其旋入牙种植体,用同轴电缆将脉冲接收器连接到探头上,用采样频率为100 MHz的瞬态记录器记录射频信号[11]。定量超声法的优势是对种植体与骨接触的面积显著敏感,可定量评估种植体与骨结合的程度,进而反映种植体的稳定性[12]。Vayron等[13]研究表明,定量超声法比共振频率分析可更好地评价种植体表面的骨结合程度。Hériveaux等[14]研究也表明,定量超声法比共振频率分析更可靠。但其临床性能仍需进一步验证,也没有确定种植体稳定性的阈值范围[15]。因此,下一步研究方向应着重于定量超声设备的临床研究。
1. 3    Periotest法    Periotest法是一种测试牙冠受到可重复冲击时反应的方法,最早用于测试牙动度,具有简便、客观和无创的特点。牙周膜的稳定性越大,阻尼效应越高,冲击头撞击牙齿后减速也越快,冲击杆上的加速度计记录牙齿与冲击头之间的接触时间,由计算机分析并计算转换成periotest测试值(periotest value,PTV);天然牙的PTV为-8 ~ 50,数值越小代表牙齿越稳定;而种植体动度小于天然牙,其PTV为-5 ~ 5,因此Periotest法用于种植体稳定性测试的特异性较差[16]。在种植体愈合期和种植修复后均可采用Periotest法进行评价,但PTV受冲击位置和方向的影响较大,进而导致Periotest法可靠性和重复性较低[17]。最近的研究显示,有46%的文献报道ISQ与PTV之间存在显著负相关性[18]。
1. 4    AnyCheck法    在Periotest法的基础上,2017年研发出了1种新的阻尼能力分析(damping capacity analysis)装置AnyCheck(Neobiotech Co,韩国)。该装置测试冲击杆与种植体接触的时间,其在3 s内冲击6次,并将时间转换为种植体稳定性测试值(implant stability test value,IST);IST为1 ~ 99,数值越大代表种植体越稳定[10]。
        与Periotest法相比,AnyCheck法对愈合基台的冲击力更小,并具有稳定性较低时自动停止的功能,可很好地保护种植体,同时也减少了患者的紧张和不适感[10]。近年来,几项体内外研究证实AnyCheck装置可用于测试种植体植入后不同阶段的稳定性,其测试灵敏度高,具有无创、无痛苦、操作简便等优点[10,19-21]。但是,目前关于其临床有效性的报道较少,仍需进一步研究。
1. 5    叩击测试    叩击测试是一种用于评价种植体稳定性的简单定性方法。在临床上常用金属器械轻轻敲击种植体上部,清脆的声音表明种植体比较稳定,而沉闷的声音表明种植体稳定性较差[22]。然而,这种方法在很大程度上依赖于临床医生的经验水平和主观判断[11]。因此,叩击测试不能作为一种标准化的评价方法用于实验研究。
1. 6    影像学分析    牙槽骨的高度和密度是影响种植体稳定性的重要因素。目前研究表明,皮质骨的厚度和骨小梁的密度与种植体稳定性成正相关[23-24]。影像学技术可在种植体植入前后分析种植区牙槽骨的高度、厚度和密度,从而预估种植体的初期稳定性并评价继发稳定性,其对于种植修复的正确诊断和治疗至关重要[25]。但是,单凭影像学方法对骨量的分析是不够的,种植体材料的性能和牙槽骨的机械性能同样至关重要[2]。因此,建议临床医生将影像学分析与其他方法结合使用,从而可更加系统地评估种植体的稳定性。目前常用的影像学方法主要有X线和锥形束CT(cone beam CT,CBCT)。
        X线是最早用于评估种植体骨结合程度,帮助临床医生制定种植修复计划的影像学方法;其优点是便捷、经济、辐射损伤小。X线的缺点是只显示牙槽骨的二维图像信息,在水平方向上由于牙槽骨的重叠而不能准确判断骨吸收情况[26];其精确度也比较低,只有当牙槽骨脱矿40%以上,才可以被X线识别[25]。CBCT是一种先进的数字成像技术,其原理是X线发生器围绕投照体做环形数字式投照,计算机将这些数据进行重组从而获得三维图像。与X线相比,CBCT可获得三维图像,其空间分辨率和密度分辨率明显优于X线图像[25]。但是,CBCT会在种植体周围产生金属伪影,这是制约其对种植体骨结合评估的根本原因[27];且其成本和辐射量高于X线。

2    侵入性方法

2. 1    植入扭矩法    植入扭矩法通过记录植入种植体时扭力扳手加力的最后扭矩值来评价种植体的初期稳定性[28]。种植体植入扭矩与骨质密度有关,目前大多数研究认为种植体植入扭矩应该在30 ~ 60 N·cm[29]。植入扭矩过低表明种植体初期稳定性差,可能导致种植体骨结合的失败。但是,种植体高扭矩植入对骨结合的过程是否有影响尚存争议。部分研究认为,过高扭矩会造成种植体周围骨组织应力集中或微骨折,阻碍血管微循环,从而骨细胞缺血坏死;此外,超过厂家推荐的扭矩植入密质骨中可能会造成种植体的断裂[29];但针对即刻种植的病例,大多数学者认为高植入扭矩可减小微动,提高即刻负重成功率[30]。
        有研究表明,ISQ值与植入扭矩之间无显著相关性[9],因此在临床上植入扭矩法和共振频率分析是2种独立的、不可比较的种植体稳定性评价方法。与共振频率分析相比,植入扭矩法只能在种植体植入时测试,不能连续监测骨愈合期种植体稳定性变化的过程。
2. 2    旋出扭矩法    在种植体上施加反向扭矩时,可能会导致种植体旋转,如果反向或旋出扭矩大于20 N·cm,则认为种植体是稳定的。但如果对处于骨界面愈合过程中的种植体施加不必要的负荷,会在种植体周围的骨内产生不可逆的损伤,从而导致种植失败[22]。
        由于旋出扭矩法测试的是界面破坏强度,因此在研究种植体稳定性方面存在三方面缺陷:①无法用于临床研究;②不能对骨界面愈合全过程做连续测试;③旋出扭矩测试的仅是种植体骨界面抵抗剪切破坏的力学参数,然而临床更关心种植体在功能状态下(界面破坏前)骨界面的力学特征。
2. 3    组织形态学分析    组织形态学分析是把种植体和种植体周围骨组织一起切片制成染色标本,通过光学显微镜观察种植体与骨的结合情况。该方法可直观准确地观察种植体和牙槽骨结合的界面,因此被认为是评价种植体骨结合的金标准[31]。但其具有破坏性、不可重复性,不能用于临床研究,只能用于实验分析。

3    小结与展望

        Atsumi等[22]对种植体稳定性评价方法的特点进行了总结,结合本课题组的临床和实验经验汇总整理见表1。①虽然组织形态学分析对种植体有巨大的破坏性,但具有很高的可靠性,常用于实验研究。②植入扭矩法是一种比较可靠的评价方法,但只能在种植体植入时评价,在临床应用中有一定的局限性。③影像学分析可从多维层面研究种植体植入情况,X线可量化边缘骨的变化,不过受限于二维图像;CBCT可评估种植体骨结合的程度,但其具有辐射量高、成本高、使用不便的缺点。临床上应结合临床医生的需求选择合适的影像学检查方法。④Periotest法可在种植体植入的每个阶段进行评估,比较方便客观,然而其可靠性较低;AnyCheck法弥补了Periotest法的一些缺陷,具有较高的可靠性和舒适性,但尚未在临床大量推广应用,目前临床研究报道较少。⑤定量超声法在生物工程领域应用较早,在口腔种植领域的应用正处于开发阶段,该方法通过超声传导可定量判断种植体骨结合的面积,进而评估种植体的稳定性,具有广阔的应用前景。⑥共振频率分析具有良好的可靠性和重复性,虽然受到很多临床和生理因素影响,但仍是目前被广泛接受的种植体稳定性评价方法。

        综上,理想的牙种植体稳定性评价方法应具有以下特点:无创或微创、灵敏度高、可靠性高、重复性好、可连续监测、快速测试。迄今为止,还没有一种方法或技术可全面准确地评价种植体稳定性。共振频率分析是目前临床上常用的牙种植体稳定性评价方法,简便无创、客观准确,其测试敏感性和可重复性已得到广泛认同。定量超声法通过超声传导定量判断种植体骨结合的面积以评估种植体的稳定性,目前尚处于开发阶段,未来有望替代共振频率分析成为广泛应用的牙种植体稳定性评价方法。AnyCheck装置虽较晚研发,但其灵敏度高,且具有无创、无痛苦、操作简便等优点,应用前景广阔,但仍需进一步的临床研究。
参考文献  略




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