首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 口腔科论文 > 口腔修复论文 > 种植体构型设计的特点与临床应用现状

种植体构型设计的特点与临床应用现状

2025-05-08 59 上传者：管理员

摘要：近年来，种植体的构型设计不断优化，其在提高种植体初始稳定性和骨结合率方面发挥着关键作用，是实现种植体长期功能稳定性的关键因素。然而，目前关于种植体构型设计的研究尚未形成统一共识。本文从种植体的颈部结构、螺纹设计、整体外形、根端特征、直径及长度等方面入手，结合不同骨质条件，以及即刻种植、延期种植、前牙区与后牙区等不同种植环境进行探讨，总结目前研究中较优的种植体构型设计方案，以期为临床应用提供参考。

关键词：
初始稳定性
构型设计
牙列缺损
种植体
骨结合
加入收藏

种植修复已经成为一种有效的牙列缺失和牙列缺损的治疗方法，尽管目前种植修复的成功率很高，但仍存在发生种植修复并发症的风险。种植成功包含种植体的骨结合与种植修复体的结构合理性及长期功能稳定，而种植体的构型设计是实现良好骨结合及长期功能稳定的关键因素之一，初始稳定性则是种植体获得成功骨结合的基础条件[1]。因此，随着科学研究及临床应用的经验积累，种植体的构型设计得到持续优化，包括种植体外形、颈部设计、长度、直径、螺纹参数及切割槽等的不断改进，为提高种植体的初始稳定性和骨结合率，实现种植体的长期功能稳定奠定了基础[2-3]。理解种植体构型设计，对不同负荷条件下种植体的选择具有指导意义，有助于提高临床的种植成功率，因此本文对近年来口腔种植体构型设计的特点及其临床应用现状进行综述。

一、种植体颈部设计

1.颈部结构设计：

按照种植体肩台的位置关系，种植体主要分为软组织水平种植体和骨水平种植体[4]。软组织水平种植体的特点是其颈部设计有一段穿黏膜结构的光滑表面，与位于骨内的粗糙体部为一体，这种设计可以抵御外界刺激，减少细菌附着，并有效降低种植体周炎的发生率，为软组织提供更强的保护[5-6]。骨水平种植体的主要特征是种植体植入后与牙槽嵴冠方平齐。在骨水平种植体的进一步改良设计中，主要有平台转移、种植体领口（或颈圈）和颈部微螺纹。平台转移设计由于基台直径小于种植体直径，基台连接位置更加靠近种植体中心，优化了种植体的应力分布，种植体周围软组织紧密封闭，微间隙处的微动和细菌入侵也得到有效减少[7-8]。因此，平台转移设计可最大限度地保留边缘骨组织，尤其在即刻修复后可以维持种植体周围牙槽骨水平的稳定，并显著降低修复体负荷后软组织的萎缩风险[9-11]。然而，有研究表明，平台转移会在基台和中央螺钉处产生应力集中，可能会使种植体部件失调或固位螺钉松动和折断，最终导致种植体失败，因此平台转移效果仍需更长期且客观的评价[12-13]。目前，在骨水平种植体颈部上设计种植体领口，光滑领口带有内收的平台，使种植体与骨皮质轻接触，减轻对骨皮质的挤压，降低种植体周围的骨吸收，具有较好的临床应用前景[14]。此外种植体颈部的螺纹设计对种植体的长期稳定性及周围软硬组织的健康也具有重要影响，理想的种植体颈部螺纹设计能优化应力分布，促进骨结合，并降低种植体周炎发生的风险。一项为期10年的回顾性研究表明，微螺纹通过优化种植体颈部的应力分布，有助于维持边缘骨水平[15]。然而，在口腔卫生良好且牙周健康稳定的患者中，微螺纹种植体和普通种植体在负荷时的边缘骨吸收没有显著差异，且关于颈部微螺纹可以减少种植体边缘骨吸收这一观点的临床证据尚不充分[16]。骨水平种植体颈部常采用粗糙表面，研究表明，粗糙表面有利于提高种植体的骨结合能力，并能有效减少边缘骨吸收[17]。然而，Sánchez-Siles等[18]的回顾性研究对400例患者进行了10年的随访，结果显示，相比于采用粗糙颈部的骨水平种植体，软组织水平种植体的光滑颈部骨吸收较少。目前，种植体颈部表面进行微粗糙处理在临床中的应用日益广泛，当选择颈部光滑的种植体时，需将其置于牙槽嵴顶的冠方[4]。

2.颈部直径设计：

种植体颈部直径分为宽颈、直颈和窄颈，分别指种植体颈部最冠方处的直径大于、等于和小于种植体体部[19]。研究表明，窄颈种植体在前牙或薄牙槽嵴区域，由于其植入时对骨皮质的压力较小，可有效降低骨开裂和微裂纹的风险，减少边缘骨的吸收[19]。然而，在后牙区，宽颈种植体的边缘骨吸收更少，Montemezzi等[20]为期2年的前瞻性中心研究表明，宽颈种植体更适合骨宽度充足且需要承受较大应力的后牙区，但若后牙区骨质较薄，窄颈或直颈种植体或许更有优势。

二、种植体外形设计

种植体外形对初始稳定性具有重要影响，随着时间的推移和骨改建的发生，种植体的初始稳定性通常会逐渐降低，而继发稳定性则逐渐升高，初始稳定性是种植体早期愈合和骨结合成功的关键条件[6,21-22]。目前临床中常见的种植体几何形状包括柱状种植体、锥状种植体和锥柱状种植体。一项临床试验表明[23]，锥状或锥柱状种植体具有更好的初始稳定性，且预备窝洞的级差值≥0.5mm的锥状种植体能够显著提高初始稳定性[23]。由于锥状种植体具有较高的初始稳定性和良好的自攻性，因此，在即刻种植时，建议选择单螺纹和低螺纹螺旋角的锥状种植体系统[24]。一项关于个性化根型种植体的研究中，前牙区即刻种植时，在直径范围4mm内的个性化切牙根型种植体所受的周围骨应力明显低于柱状螺纹或锥状种植体，这也进一步验证了个性化根型种植体在临床应用中的良好前景[25]。

三、种植体螺纹设计

种植体螺纹的设计是决定骨结合过程中初始稳定性和应力分布的关键因素之一，其目的是提高初始稳定性、增加骨与种植体表面的接触面积，减少骨应力和种植体与骨之间的滑动距离，改善应力分布，减小种植体周骨吸收[26-28]。种植体螺纹形态主要包括螺纹的几何形状、螺距、螺纹深度（宽度）及螺纹螺旋数量。种植体螺纹与周围骨骼的接触面积对骨与种植体界面的稳定性起着重要作用，螺纹设计对应力分布和边缘骨吸收有很大影响[29]。同时，螺纹的深度、形态、螺距和螺旋角均会影响种植体的生物力学负荷分布[30-32]。

螺纹的几何形状包括：V形、矩形、支撑形和反支撑形等不同类型。V形螺纹具有较强的自攻性，能够提供较高的初始稳定性，在相同负荷下，能较好地传递剪应力[21,33-34]；矩形螺纹设计传递垂直压力效果较好，减轻应力集中，骨结合效果更佳[35]；支撑形、反支撑形螺纹能抵抗较大的压力[36]。螺纹间距较小的种植体更多应用在Ⅲ、Ⅳ类骨的患者，可增加种植体表面积，提高骨结合，实现良好的初始稳定性。

螺纹间距是指从螺纹中心到下一个螺纹中心的距离[37]，其通过改变种植体与骨的接触面积来影响种植体的初始稳定性，常见的种植体螺纹间距有0.60mm、0.75mm、0.80mm和1.25mm等[38]。一项研究表明，在3种同种材料但不同螺纹间距的测试中，螺纹间距为1.50mm的种植体与骨皮质界面的应力较低，范围在10.50~30.70MPa，当间距增加到2.20mm时，应力会增大，而当螺纹间距超过0.80mm时，应力会有所下降[39]。目前研究表明，螺距在1.50~2.20mm可以实现良好的应力分布，从而提高种植手术的成功率[40]。

除螺距以外，螺纹深度也是螺纹设计的重要参数,螺纹深度是指螺纹最外端与种植体之间的距离[41]。螺纹深度越大，种植体的表面积越大，但在软骨区域，深螺纹可能会引起骨凝结，在种植体表面形成致密的封闭层,而相比之下，浅螺纹可以更容易插入致密的骨组织内[42-43]。螺纹深度是影响骨松质应力分布的关键因素，在Ⅰ、Ⅱ类骨中，建议选择螺纹较浅的种植体，而在Ⅲ、Ⅳ类骨中，建议选用更深螺纹设计的种植体[44-45]。此外，螺纹深度还有递增式特殊设计，根尖部锥度内核和由颈部向根部的螺纹深度逐渐递增，能提供纵向深度的骨挤压，根部较深的螺纹可提高种植体的初始稳定性[46]。

种植体螺纹的螺旋数量通常包括单螺纹、双螺纹和三螺纹等。在临床操作中，螺纹数量增多使种植体与骨接触面积增加，从而加快植入速率[37]。Eldeen等[47]的研究显示，在低密度骨中，双螺纹和三螺纹种植体相比于单螺纹种植体，提供了更大的初始稳定性和插入扭矩，而复合螺纹设计，将不同的螺纹宽度组合，也被用于提升骨切割效率和加快骨愈合率[32]。然而，有研究表明，随着螺纹线数的增加，种植体对垂直和水平负荷的抗力可能会降低，虽然多螺纹设计能提高植入速率，但由于对骨组织损伤更大，可能会降低初始稳定性[48]。目前在临床应用中，单螺纹种植体的应用更为广泛，在即刻种植或低密度骨中，可选择密集而深的单螺纹锥柱状种植体以获得较高的初始稳定性。

种植体螺纹还有平鳍式和空心结构的特殊设计。研究表明，与常规螺纹相比，平鳍式螺纹的种植体长度较小，更加趋于微创，精简了手术流程，且患者接受度更高[49]。Kin等[50]的试验表明，与同期植入的常规种植体相比，空心结构钛种植体在植入早期能够促进骨生长，空心结构内新生成的骨组织质量与正常骨组织相当，不过迄今尚未有证据证明空心钛结构的种植体强度是否足够，种植体周炎发生时是否可控。

四、种植体根端设计

种植体根端在植入牙槽骨后可起到稳定和支撑作用，特别是对于即刻种植的初始稳定性至关重要。常见的种植体根部设计包括平底、锥形底和圆弧形底。平底设计提供了较好的初始稳定性，操作简单，但种植体根部四周较容易出现应力集中现象，且自攻性较差；锥形底端常带有深且密集的螺纹结构，有较强的自攻性，能获得较高的初始稳定性[24,46]；而圆弧型底的设计具备一定的缓冲作用，在上颌窦底部和下颌神经管区使用更安全，在需要避让特殊解剖结构的种植手术中，推荐使用顶端带有圆弧设计且外形为柱状的种植体，可以减少并发症的发生[51]。

传统种植体的切割刃设计常见于种植体根方1/3，可使种植体具有良好的自攻性，实现较高的初始稳定性[2]。此外，还有改良的切割刃设计，切割刃均匀分布在整个种植体上，一些临床研究表明，与传统的种植体切割刃相比，改良的切割刃可显著降低植入扭矩，提高初始稳定性，还有一体式双向螺旋式的改良切割刃设计，使自体骨屑主动均匀地分布于种植体周围，可加速骨结合速度[52]。

五、种植体-基台连接设计

目前种植体与基台的连接设计主要分为外基台连接和内基台连接。种植体与基台的连接主要为种植体固定抗旋转系统的设计，外基台连接和内基台连接均有固定抗旋转功能。种植体的固定抗旋转系统能提高种植体与修复体连接的稳定性，减少微动和旋转导致的并发症。外连接设计作为早期种植体-基台连接方式，在种植体肩台上有一定的机械结构，用于与基台连接。但随着种植体加工技术的发展及临床病例的积累，其缺点如连接处密封性不佳、受力后连接处磨损严重、易造成基台与螺钉松动折裂等在临床应用中已逐渐减少。而内连接设计为种植体肩台以上无任何结构，基台深入种植体内依靠相应的设计实现抗自身旋转，目前内连接临床应用广泛[53]。三维有限元研究表明,相比锥形基台，六角型基台在所有负荷条件下均表现出更强的抗旋转能力[54]。一项为期6年的临床随访研究表明，内连接比外连接的种植体显示出更少的边缘骨吸收[55]。而一项为期3年的临床随访研究表明，外六角连接与内六角连接在种植体留存率、骨吸收和牙周健康方面表现相似，但外六角连接的骨吸收稍低，内六角连接在部分修复中表现更优[56]。

六、种植体直径和长度

1.种植体直径：

种植体的直径分为内径（不包含螺纹的部分）和外径（包含螺纹的部分），通常将种植体外径称为种植体体部直径，简称种植体直径。种植体直径的范围为3.0~7.0mm，临床常用的种植体直径为4.0mm左右，直径小于3.5mm的种植体被称为小直径种植体，而直径大于4.5mm的种植体被称为大直径种植体[38]。一项为期10年的临床回顾性研究表明，直径大于4.5mm的种植体显示出更高的失败风险[57]。临床上常将直径3.0mm以下的种植体称为窄直径种植体[58]。早期的窄直径种植体多为一段式设计，这种设计将基台与种植体结合为一体，相比两段式种植体，一段式种植体减少了二次手术，节省了时间，并且种植体与基台间无相对动度。然而一段式种植体难以调整牙冠修复角度，对医生操作要求较高，且基台直接暴露于口腔内，可能会影响种植体的骨结合，因此在临床应用中逐渐减少[58]。近年来，单独角度基台的两段式窄直径种植体逐渐被应用于空间有限的患者，一项为期3年的前瞻性临床研究证明，在前牙美学区使用窄直径种植体修复可取得较好的临床效果，但将其用于后牙区修复的临床循证医学文献报告甚少[59-60]。

2.种植体长度：

种植体的长度是指种植体植入骨内部分的长度[61]。现有文献中涉及的种植体长度范围为5~20mm，目前比较认可的种植体的标准长度为10mm，将长度大于10mm的种植体称为长种植体，小于10mm者称为短种植体[38]。一项Meta分析表明，长种植体的成功率更高，短种植体的失败风险是长种植体的2.5倍，可能是由于短种植体与骨的接触面积较小，尤其在骨质较差的部位承受较大的咬合力时更容易导致失败[62]。但由于临床中患者牙槽骨的高度限制，解剖结构包括下牙槽神经、颏孔和上颌窦的存在，可能阻碍较长种植体的使用，因此当植入位点骨质较少时，比起通过牵引成骨、植骨等进行骨增量，短种植体可能提供了额外的优势[63]。此外，种植体长度的选择还应考虑冠根比例，由于基台-种植体连接处发生疲劳折断是种植体的潜在危险之一，优先选择冠根比例≤1的种植体，可提高种植体的临床使用寿命；若冠根比例>1时，可通过减小颊尖斜度、消除侧方■干扰等措施，尽量减少种植义齿所受到的侧向力[64]。

七、总结

综上所述，良好的种植体构型设计是实现初始稳定性、提高骨结合率，并实现种植牙长期功能良好的关键因素。种植体构型设计与初始稳定性及骨结合密切相关，其影响着种植体的长期功能、结构稳定及外形美观。在临床治疗中，种植体的选择还必须考虑患者的局部和全身因素、外科医生的经验，以及特殊术式的应用，临床上应该根据具体情况和患者健康状况制定合理的种植治疗计划[24]。尽管现有研究对种植体构型设计进行了探讨，但尚未形成统一结论，且现有研究多缺乏有效的临床依据和长期随访数据，这将是未来进一步深入研究的重点方向[65]。

参考文献:

[1]柳忠豪,董凯.骨质疏松症患者口腔种植治疗的风险与对策[J].中国口腔种植学杂志,2024,29(4):303-310.

[4]周延民,汪汉池.种植体颈部设计的研究进展及临床意义[J].口腔医学研究,2022,38(11):1005-1009.

[5]孙江伟,王俊祥,白布加甫·叶力思,等.不同光滑颈圈种植体修复时应力分布的三维有限元分析[J].中国组织工程研究,2023,27(7):1004-1011.

[6]宿玉成.口腔种植学词典[M].北京:人民卫生出版社,2020.SuYC.D

基金资助:中国牙病防治基金会口腔种植科学研究专项基金(COHFZZZX202410);黑龙江省高等教育教学改革项目(SJGZ20220124)~~;

文章来源:蔡雯昱,马骏驰,赵文博,等.种植体构型设计的特点与临床应用现状[J].中国口腔种植学杂志,2025,30(02):180-186.