义齿修复体基台高度与形状对固位螺丝稳定性的影响

　　作者：周琳 刘清辉 秦楚林 作者单位：广西桂林市口腔医院，广西 桂林 541001;湖南长沙市口腔医院，湖南 长沙 410000

　　【摘要】目的 研究种植体修复基台高度与形状对固位螺丝稳定性的影响。方法 设计3组高度不同的六方形直基台及1组圆柱形直基台，每组10个样本，把设计相同的40个实验修复体用固位螺丝在相同力矩的作用下固定于实验基台上，疲劳试验后观察固位螺丝的松动变形情况，并测定拧松固位螺丝所需的力矩值，进行统计学分析，评估固位螺丝稳定性。结果 六方形直基台高度下降到1.2mm时，固位螺丝的稳定性下降(P<0.01);六方形与圆柱形直基台对固位螺丝稳定性影响差异无显著性。结论 六方形直基台的高度下降一定程度时，对固位螺丝的稳定性有影响，而圆柱形与六方形直基台对固位螺丝稳定性无影响。

　　【关键词】 义齿 基台 牙种植 牙修复体固位

　　种植义齿是当前修复牙列缺损的有效方法之一，然而，有许多生物性因素和机械性因素可以导致种植义齿失败[1]。部件松动是导致种植义齿失败的最常见的机械性因素，而螺丝松动最常导致部件松动。有文献报告[2]基台与上部结构接触面的适合性对固位螺丝的稳定性起主要作用。笔者设计力学模型，通过疲劳试验探讨基台高度与形状对固位螺丝稳定性的影响，报道如下。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验材料与仪器：BLB修复基台(北京莱顿公司)树脂模块(20mm×20mm×15mm)，电子扭矩仪(Nobel Biocare 瑞典)，Instron 8501型疲劳试验机(美国)，光学显微镜(Nikon SMZ-U型，日本)。

　　1.2 实验分组：4种不同设计的种植体基台，分为4个实验组，每组10个基台。A组：选用BLB单冠修复长基台，其上部六方形高度为3.700mm(标准差为0.040mm)，角对角距离为3.500mm(标准差为0.017mm);B组：选用BLB单冠修复短基台，其上部六方形高度为2.000mm(标准差为0.019mm)，角对角距离为3.500mm(标准差为0.017mm);C组：选用BLB桥体修复基台，其上部圆柱形高度为2.000mm(标准差为0.018mm)，直径为3.500mm(标准差为0.025mm);D组：选用BLB单冠修复短基台经机械加工修改，其上部六方形高度降至1.200mm(标准差为0.008mm)，角对角距离仍为3.500mm(标准差为0.016mm)。

　　1.3 预成塑料套加滴蜡法铸造40个修复体，高度统一为6mm，修复体带有一个斜度为30℃的受力平台，以便与疲劳试验机活塞接触。

　　1.4 将40个基台植入树脂模块(20mm×20mm×15mm)，要求修复体——基台接口距离模块2mm将模块固定于夹具上，分别将铸造修复体用固位螺丝固定于对应的基台上，固位螺丝开始用螺丝刀旋紧，直到修复体底部与基台接触，最后用电子扭矩仪(Nobel Biocare AB，瑞典)旋紧，扭矩值控制为30N·cm。

　　1.5 将修复体与基台旋紧后，纵向刻一条线痕越过修复体与基台界面，以便于试验后评价修复体与基台是否相对移位，将试验样本(每组10个)置于疲劳试验机试件固位器上，计算机软件控制负荷作用于修复体平台上，8次/s，力量控制在20～100N之间，力量大小分布呈正弦波形，模拟人类咀嚼，10×104次后计算机自动停机，接近人类1年的口内咀嚼次数。

　　1.6 每个试验样本用放大镜(×25)检查刻痕，观察基台与修复体是否相对移位，固位螺丝是否松动，每个样本重新置于夹具上固定，用螺丝刀连接电子扭矩仪拧松固位螺丝，分开基台与修复体，用光学显微镜仔细检查基台与修复体接触面，固位螺丝是否存在变形、扭曲、折断。

　　1.7 记录拧松每一个样本固位螺丝需要的力矩。

　　1.8 计量资料采用方差分析，再进一步进行两两比较的q检验。

　　2 结果

　　2.1 4组40个样本疲劳试验后用放大镜检查纵向刻痕，未发现一个修复体与基台相对位移，也未发现基台与修复体接触发生变形、扭曲，未发现固位螺丝变形、扭曲、折断。

　　2.2 4组实验样本拧松固位螺丝所需力矩值：A、B、C组分别与D组比较差异有高度显著性(P均<0.01)，A、B组分别与C组比较差异无显著性(P>0.05)，见表1。

　　表1 4组实验样本拧松固位螺丝所需力矩值(略)

　　F=25.06，P<0.01(与D组比较，a：q=10.99，b：q=9.83，c：q=8.66，P均<0.01;与C组比较，d：q=2.33，e：q=1.17，P均>0.05)

　　3 讨论

　　文献报道[3]基台与修复体之间的固位螺丝在修复后第1年内松动发生率达6%～48%，固位螺丝松动后菌斑附着，牙石堆积，软组织长入，最终可导致种植体周围炎，固位螺丝扭曲、变形，甚至折断，螺丝关节的长期稳定依靠螺丝在拧紧时在其弹性范围内拉伸，最佳预应力是指假设部件接触面匹配良好，固位螺丝被拉伸至极限时获得的预应力[4]，最佳预应力的大小与保持决定螺丝的长期稳定性，预应力下降到某一关键值时，螺丝拉伸逐步消失，螺丝接触面间失去锁结作用，而出现松动，甚至扭转[5～9]。还有文献报道[10]部件界面的适合性影响螺丝预应力的保持，接触面适合性差时对固位螺丝产生额外应力，破坏其稳定性。基台六方形高度与形状对螺丝稳定性的影响则很少有文献报道。

　　笔者假设基台与修复体间螺丝关节是一动态三维界面，基台高度、形状是影响关节的稳定性。疲劳实验中预应力逐渐减少，疲劳实验后固位螺丝的剩余预应力与基台高度与形状相关，因此，疲劳试验后拧松固位螺丝所需的力矩值的差异和基台的高度与形状有关。实验结果表明：基台高度在一定范围内时不影响固位螺丝的稳定性，高度下降至一定限度时，将显著影响固位螺丝的稳定性(P<0.01)。基台与修复体接触部分的形状不影响固位螺丝的稳定性。基台高度下降至一定高度时，固位螺丝稳定性下降，可能是因为上部结构的有限套入，外力作用时，侧向力与修复体的微动促动固位螺丝拉伸释放[11]，预应力损失加快。

　　实验启示为固位螺丝的稳定主要依靠在初始拧紧时获得足够的预应力，并长期维持。修复设计时，应尽量避免导致固位螺丝预应力下降加快，破坏其稳定性的因素。随着使用时间加长，固位螺丝获得的预应力逐渐减少，因此临床复查时，可再次旋紧螺丝，增加预应力和义齿部件接触面的锁结作用，减少部件松动的发生。修改基台时，高度应保留在一定水平上，否则高度下降至一定水平时，可导致固位螺丝稳定性急剧下降，同时磨改基台的形状，以便于修复时不会影响固位螺丝的稳定性。所以我们得出以下结论： ①固位螺丝的稳定主靠初始拧紧时获得的预应力，并要长期保持;②修改基台的六方形高度时，应保留在一定水平，下降到1.2mm时，会显著影响固位螺丝的稳定性;③六方形与圆柱形两种基台对固位螺丝的稳定性无影响。

　　【参考文献】

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