口腔人工牙根种植体形态的基本知识

在设计人工牙根种植体时，不仅要重视种植材料与机体的相容性，还要考虑种植体形态与机体的相容性。临床实践证明，当采用同一种材料制作的不同形态的种植体，其种植效应存在很大的差异性。良好的人工牙根形态设计，能明显提高种植的成功率。当人工牙根植入颌骨后，如果纤维结缔组织和骨细胞能迅速在种植体表面和内部生长；钙盐能够逐渐沉积和钙化；龈组织又能紧密附着于种植体颈部，形成骨性——纤维性交叉结合；在功能状态下，不但能够传导和分散力，而且能够发挥其生理功能，并长期保持稳定。这些都与种植体形态密切相关。

（一）种植体形态与种植效应的关系

首先应根据种植材料的性能决定种植体形态设计，一般细长型的种植体，多采用金属制作；粗壮的种植体、多采用陶瓷、碳素和高分子等制作；形态复杂的种植体，以采用复合材料制作为宜。

1.种植体颈部的大小：种植体颈部的大小，直接影响龈缘的附着，因为颈部细小的种植体，龈组织附着的面积小，附着较快而容易，并可减少上皮移行和感染的机会，但对种植材料强度的要求较高，否则容易断裂。为此可在种植体颈部，釆用2毫米厚的光滑圆片加压，这样既可稳定种植体，又可加快龈组织的附着和阻止上皮移行，也可减小感染率，有利于提高种植效应。

2.种植体的肩部位置：种植体肩部的设计，一般必须低于牙槽嵴顶部2～3毫米，这样在受应力作用下，才能避免因边缘作用所造成的骨吸收或上皮内陷而导致种植体肩部暴露带来的感染。但是，肩部也不能过低，不然将会增大扭力作用，影响种植体固位。

在设计人工牙根种植体时，不仅要重视种植材料与机体的相容性，还要考虑种植体形态与机体的相容性。临床实践证明，当采用同一种材料制作的不同形态的种植体，其种植效应存在很大的差异性。良好的人工牙根形态设计，能明显提高种植的成功率。当人工牙根植入颌骨后，如果纤维结缔组织和骨细胞能迅速在种植体表面和内部生长；钙盐能够逐渐沉积和钙化；龈组织又能紧密附着于种植体颈部，形成骨性——纤维性交叉结合；在功能状态下，不但能够传导和分散力，而且能够发挥其生理功能，并长期保持稳定。这些都与种植体形态密切相关。

（一）种植体形态与种植效应的关系

首先应根据种植材料的性能决定种植体形态设计，一般细长型的种植体，多采用金属制作；粗壮的种植体、多采用陶瓷、碳素和高分子等制作；形态复杂的种植体，以采用复合材料制作为宜。

1.种植体颈部的大小：种植体颈部的大小，直接影响龈缘的附着，因为颈部细小的种植体，龈组织附着的面积小，附着较快而容易，并可减少上皮移行和感染的机会，但对种植材料强度的要求较高，否则容易断裂。为此可在种植体颈部，釆用2毫米厚的光滑圆片加压，这样既可稳定种植体，又可加快龈组织的附着和阻止上皮移行，也可减小感染率，有利于提高种植效应。

2.种植体的肩部位置：种植体肩部的设计，一般必须低于牙槽嵴顶部2～3毫米，这样在受应力作用下，才能避免因边缘作用所造成的骨吸收或上皮内陷而导致种植体肩部暴露带来的感染。但是，肩部也不能过低，不然将会增大扭力作用，影响种植体固位。

3.种植体体部形态：种植体体部是种植体的核心部位，与周围组织的接触面积最大，直接与骨接触，体部的形态决定着周围组织的附着和长入。在形态设计上的类型繁多，一般有致密、微孔、大孔、多孔状或螺旋状，其目的都是为了促使机体组织能够紧密附着，或能长入种植体内部而获得良好的结合。另外，种植体体部的形态，还决定力传导时能否分散或缓冲，对种植体发挥正常咀嚼功能和保护周围组织不受损伤起着关键的作用。所以，种植体体部的形态设计非常重要，一定要能满足周围组织的组织相容性和力学相容性的基本要求。

4.种植体底部形态：种植体底部的中心点，必须与种植体的轴向一致，才能保持应力均匀传导，以防止产生扭力或歪斜。底部与体部的转角应尽量加大，以利于应力分散，避免应力直接集中所造成底部的骨吸收。底部形态还应保持圆钝，不留锐角，可消除边缘作用而保护周围组织。另外，底部尽量增加接触面积，扩大摩擦面，减少单位面积所承受的应力，使整个种植体能提高抗力作用。

3.种植体体部形态：种植体体部是种植体的核心部位，与周围组织的接触面积最大，直接与骨接触，体部的形态决定着周围组织的附着和长入。在形态设计上的类型繁多，一般有致密、微孔、大孔、多孔状或螺旋状，其目的都是为了促使机体组织能够紧密附着，或能长入种植体内部而获得良好的结合。另外，种植体体部的形态，还决定力传导时能否分散或缓冲，对种植体发挥正常咀嚼功能和保护周围组织不受损伤起着关键的作用。所以，种植体体部的形态设计非常重要，一定要能满足周围组织的组织相容性和力学相容性的基本要求。

4.种植体底部形态：种植体底部的中心点，必须与种植体的轴向一致，才能保持应力均匀传导，以防止产生扭力或歪斜。底部与体部的转角应尽量加大，以利于应力分散，避免应力直接集中所造成底部的骨吸收。底部形态还应保持圆钝，不留锐角，可消除边缘作用而保护周围组织。另外，底部尽量增加接触面积，扩大摩擦面，减少单位面积所承受的应力，使整个种植体能提高抗力作用。

5.种植体上部修复体形态：种植体上部修复体的形态大小，直接影响种植体所承受的力，无论人工牙根种植体形态的设计如何，在功能情况下，种植体周围组织的生长状态都要受到不同程度的力作用，造成不同的影响。为了获得生理范围内的力作用，修复体上部设计的形态大小，必须与种植体所能承受的应力协调一致，才能保持力的平衡。虽然种植义齿发挥的咀嚼功能，一般比普通义齿大2～2.5倍，但仍要求修复体的面和牙尖斜度小于天然牙的面和牙尖斜度，以减小应力负担。

此外，种植体形态，还与其他一些问题有关，如致癌和肿瘤等问题。Oppenheimer认为，线状、网状不会引起肿瘤，而片状、膜状容易引起肿瘤。还发现，若将片状体钻孔以后，肿瘤发生率就可下降50%；当变成多孔体或海棉状后，就不会发生肿瘤。再是种植体外形设计有锐角的部位，易产生肉瘤，这可能是血液流动时造成滞留旋涡所引起，对此还有待进一步证实。

（二）种植体的形态类型

1.晶格型种植体：在1900年以前，人工牙根种植体，主要是完全模式牙根形态或柱型种植体。在1900年以后，比较成功的是晶格型种植体。多采用金丝制作成网状，希望周围组织能顺利地长入网内。但是，由于它的顶部面积大，受力大，愈合过程慢，上皮易移行伸入到网内，加上这种设计的抗力型差，容易造成骨吸收，而招致失败。（图48）

5.种植体上部修复体形态：种植体上部修复体的形态大小，直接影响种植体所承受的力，无论人工牙根种植体形态的设计如何，在功能情况下，种植体周围组织的生长状态都要受到不同程度的力作用，造成不同的影响。为了获得生理范围内的力作用，修复体上部设计的形态大小，必须与种植体所能承受的应力协调一致，才能保持力的平衡。虽然种植义齿发挥的咀嚼功能，一般比普通义齿大2～2.5倍，但仍要求修复体的面和牙尖斜度小于天然牙的面和牙尖斜度，以减小应力负担。

此外，种植体形态，还与其他一些问题有关，如致癌和肿瘤等问题。Oppenheimer认为，线状、网状不会引起肿瘤，而片状、膜状容易引起肿瘤。还发现，若将片状体钻孔以后，肿瘤发生率就可下降50%；当变成多孔体或海棉状后，就不会发生肿瘤。再是种植体外形设计有锐角的部位，易产生肉瘤，这可能是血液流动时造成滞留旋涡所引起，对此还有待进一步证实。

（二）种植体的形态类型

1.晶格型种植体：在1900年以前，人工牙根种植体，主要是完全模式牙根形态或柱型种植体。在1900年以后，比较成功的是晶格型种植体。多采用金丝制作成网状，希望周围组织能顺利地长入网内。但是，由于它的顶部面积大，受力大，愈合过程慢，上皮易移行伸入到网内，加上这种设计的抗力型差，容易造成骨吸收，而招致失败。（图48）

图48　晶格型种植体

2.钉、针型种植体：钉、针型种植体，可作成单钉单针型，也可作成多钉多针型。由于钉、针细长，接触面积小，稳固性差，应力易集中尖端而造成骨吸收。多钉、多针虽可分散应力，但方向不一致，受力不均匀，而且易损害深部组织或穿通鼻腔、上颌窦、下牙槽神经管等，因此，只适用于牙槽嵴狭窄或有严重萎缩的部位。目前采用钉、针作大面积种植体与颌骨组织间的固定，近年来利用针型种植体作牙骨联合种植取得了成功，应用也较为广泛。（图49）

图48　晶格型种植体

2.钉、针型种植体：钉、针型种植体，可作成单钉单针型，也可作成多钉多针型。由于钉、针细长，接触面积小，稳固性差，应力易集中尖端而造成骨吸收。多钉、多针虽可分散应力，但方向不一致，受力不均匀，而且易损害深部组织或穿通鼻腔、上颌窦、下牙槽神经管等，因此，只适用于牙槽嵴狭窄或有严重萎缩的部位。目前采用钉、针作大面积种植体与颌骨组织间的固定，近年来利用针型种植体作牙骨联合种植取得了成功，应用也较为广泛。（图49）

图49　钉针型种植体

A.钉型　B.针型

图49　钉针型种植体

A.钉型　B.针型

3.树枝状和圈型种植体：为了扩大钉、针种植体的接触面积，增加强度和固位效果，Loe（1959）曾设计了一种树枝状种植体。在树枝突之间的部分，虽然出现新生骨组织，组织附着较好，但是由于树枝突之间间隙较大，方向不一致，在力作用下又逐渐出现了在树枝突部位所形成新骨的再吸收，结果引起种植体松动脱落。（图50—A）

Pretto曾设计出比较均匀受力的圈形种植体，希望组织能穿过圈内相互结合。但因圈部表面积小而光滑，组织附着差，再加上种植体颈部较粗大，上皮易移行到下部，而导致失败。（图50—B）

日本赖弘设计了一种能植入颌骨5～8毫米深的球形种植体，体长12毫米，轴径2毫米，尖端球部直径3毫米，既可抵抗应力作用所造成的根尖部骨吸收，又能促使骨附着于球部，仅适合于牙槽嵴顶到上颌窦、下牙槽神经管之间有足够骨质的病例。（图50—C ）

3.树枝状和圈型种植体：为了扩大钉、针种植体的接触面积，增加强度和固位效果，Loe（1959）曾设计了一种树枝状种植体。在树枝突之间的部分，虽然出现新生骨组织，组织附着较好，但是由于树枝突之间间隙较大，方向不一致，在力作用下又逐渐出现了在树枝突部位所形成新骨的再吸收，结果引起种植体松动脱落。（图50—A）

Pretto曾设计出比较均匀受力的圈形种植体，希望组织能穿过圈内相互结合。但因圈部表面积小而光滑，组织附着差，再加上种植体颈部较粗大，上皮易移行到下部，而导致失败。（图50—B）

日本赖弘设计了一种能植入颌骨5～8毫米深的球形种植体，体长12毫米，轴径2毫米，尖端球部直径3毫米，既可抵抗应力作用所造成的根尖部骨吸收，又能促使骨附着于球部，仅适合于牙槽嵴顶到上颌窦、下牙槽神经管之间有足够骨质的病例。（图50—C ）

图50

A.树枝型　B.圈型　C.球型

4.螺旋型种植体：螺旋型种植体外形变化很多，最早是用钽金属丝弯曲成螺旋进行种植，在轴的上方为修复体基桩的连接点，据认为这种设计不会妨碍血液循环和骨的新生。在螺旋内部和周围因有新生骨形成，可预防种植体松动脱落。主要缺点是弯曲的钽丝抗力形差，强度不够，易折断，其肩部间隙大，上皮易移行至螺旋内影响固位。为了克服上述缺点，采用铸造的螺旋以增加强度，用铸造的双螺旋提高稳固效果。这样的种植体不易偏向，可在双螺旋之间部分与深部骨组织求得维持力。为了成品化，可将它制作成任意长度，而按需要切断加工，插入的方法也很简便。但是，在应用时要注意植入方向，才能保持力的均匀传导。

图50(www.xing528.com)

A.树枝型　B.圈型　C.球型

4.螺旋型种植体：螺旋型种植体外形变化很多，最早是用钽金属丝弯曲成螺旋进行种植，在轴的上方为修复体基桩的连接点，据认为这种设计不会妨碍血液循环和骨的新生。在螺旋内部和周围因有新生骨形成，可预防种植体松动脱落。主要缺点是弯曲的钽丝抗力形差，强度不够，易折断，其肩部间隙大，上皮易移行至螺旋内影响固位。为了克服上述缺点，采用铸造的螺旋以增加强度，用铸造的双螺旋提高稳固效果。这样的种植体不易偏向，可在双螺旋之间部分与深部骨组织求得维持力。为了成品化，可将它制作成任意长度，而按需要切断加工，插入的方法也很简便。但是，在应用时要注意植入方向，才能保持力的均匀传导。

图51

A.单丝螺旋型种植体
B.铸造双丝螺旋型种植体

在此基础上，又有很多种类型，如将弹簧垫式的螺旋代替丝螺旋，在种植体肩部和底部形成实体性的结构，增加机械强度以利于力的传导，一般采用钛合金制成，周围组织附着效果好，成功率高，但仍然不能克服应力作用下弹簧部位变形带来的不稳定因素。（图51）为解决弹簧部分的变形，设计成实体性的螺旋，只在下方开窗，增大了强度，又不产生撬动，能保护骨质不受破坏，种植体的稳固性也较好。（图52）

图51

A.单丝螺旋型种植体
B.铸造双丝螺旋型种植体

在此基础上，又有很多种类型，如将弹簧垫式的螺旋代替丝螺旋，在种植体肩部和底部形成实体性的结构，增加机械强度以利于力的传导，一般采用钛合金制成，周围组织附着效果好，成功率高，但仍然不能克服应力作用下弹簧部位变形带来的不稳定因素。（图51）为解决弹簧部分的变形，设计成实体性的螺旋，只在下方开窗，增大了强度，又不产生撬动，能保护骨质不受破坏，种植体的稳固性也较好。（图52）

图52

A.弹簧垫式螺旋型种植体 B.开窗式螺旋型种植体

以后在螺钉的基础上，又发展成各种形态的实体性螺旋种植体，使机械强度有明显提高，且与牙槽窝形态较近似。种植体表面开有若干沟槽和孔洞，既增加了接触面积，又有利于与骨组织的结合，较其他的种植体有一定的优越性。在螺旋开窗型种植体的基础上，为了避免早期的应力作用，先作成螺旋型种植根，种植6月后，当获得了初步稳定时，才切开粘骨膜，再将细轴插入种植根中心连接部，形成口内桩。这种方法粘膜是闭锁的，可减少感染，也没有外力的作用，稳固性好。但在第二次切开复位时，应注意颈部的处理。这种种植体的颈部仍显太粗大，易影响龈组织附着。另外，螺纹的稀密度、深度、角度、孔度不同时，其种植效果也有差异。从临床实践看，它是目前应用最广泛的一种种植体。国际上已形成了螺旋种植体标准形态系列。（图53）

图52

A.弹簧垫式螺旋型种植体 B.开窗式螺旋型种植体

以后在螺钉的基础上，又发展成各种形态的实体性螺旋种植体，使机械强度有明显提高，且与牙槽窝形态较近似。种植体表面开有若干沟槽和孔洞，既增加了接触面积，又有利于与骨组织的结合，较其他的种植体有一定的优越性。在螺旋开窗型种植体的基础上，为了避免早期的应力作用，先作成螺旋型种植根，种植6月后，当获得了初步稳定时，才切开粘骨膜，再将细轴插入种植根中心连接部，形成口内桩。这种方法粘膜是闭锁的，可减少感染，也没有外力的作用，稳固性好。但在第二次切开复位时，应注意颈部的处理。这种种植体的颈部仍显太粗大，易影响龈组织附着。另外，螺纹的稀密度、深度、角度、孔度不同时，其种植效果也有差异。从临床实践看，它是目前应用最广泛的一种种植体。国际上已形成了螺旋种植体标准形态系列。（图53）

图53

实体螺旋型种植体

图53

实体螺旋型种植体

5.叶片型种植体：这种种植体的设计，是Robert（1967）首先提出的。因它是叶片状，接触面积大，能抵抗较大的垂直力和侧向力，且可避免种植体移位。加上在叶片上有各种形式的孔隙，周围组织能够长入，可以获得足够的机械固位。其颈部较小，有利于龈组织的附着，防止上皮移行伸入，感染机会少。它适合于下颌牙槽骨缺损，牙槽嵴严重吸收、刀刃状牙嵴和颊舌径狭窄而不宜采用螺旋型种植体的病例，即使在下颌骨厚度在1.2～1.3毫米的极薄的情况下，也可采取扩大远近中径求得固位。但种植体肩部因负荷大时，易暴露而失败，是值得改进之处。生产单位还按牙嵴形态设计出半成品连续性叶片型种植体，临床使用时，可按缺牙的数目、颌骨长度、承受力所需要的面积，切断加工，操作方便，有利于推广。（图54）

6.锚状种植体：由于叶片型种植体易暴露种植体肩，发生骨吸收和上皮内陷而失败。经Cranin改良后，设计出锚状种植体，无肩、下端成锚状，可避免肩部暴露，而且在锚状的凹陷处，还可形成新生骨，使种植体获得固位。从理论上来说，虽然具有优越性，但在功能作用下扭力大，仍易造成松动，目前还不能作出确切的评价。（图55）

5.叶片型种植体：这种种植体的设计，是Robert（1967）首先提出的。因它是叶片状，接触面积大，能抵抗较大的垂直力和侧向力，且可避免种植体移位。加上在叶片上有各种形式的孔隙，周围组织能够长入，可以获得足够的机械固位。其颈部较小，有利于龈组织的附着，防止上皮移行伸入，感染机会少。它适合于下颌牙槽骨缺损，牙槽嵴严重吸收、刀刃状牙嵴和颊舌径狭窄而不宜采用螺旋型种植体的病例，即使在下颌骨厚度在1.2～1.3毫米的极薄的情况下，也可采取扩大远近中径求得固位。但种植体肩部因负荷大时，易暴露而失败，是值得改进之处。生产单位还按牙嵴形态设计出半成品连续性叶片型种植体，临床使用时，可按缺牙的数目、颌骨长度、承受力所需要的面积，切断加工，操作方便，有利于推广。（图54）

6.锚状种植体：由于叶片型种植体易暴露种植体肩，发生骨吸收和上皮内陷而失败。经Cranin改良后，设计出锚状种植体，无肩、下端成锚状，可避免肩部暴露，而且在锚状的凹陷处，还可形成新生骨，使种植体获得固位。从理论上来说，虽然具有优越性，但在功能作用下扭力大，仍易造成松动，目前还不能作出确切的评价。（图55）

图54

叶片型种植体

7.颌骨支架型种植体：这种种植体实际上是多种形态的联合种植体，包括支架、基桩，单个种植体和连接体组成。多采用金属或金属——陶瓷复合材料制成。按颌骨缺损、牙缺失部位的不同，可设计出很多种颌骨支架型种植体形态。一般适用于下颌骨部分缺损和牙嵴严重吸收的牙列缺失的病例。（图56）

图54

叶片型种植体

7.颌骨支架型种植体：这种种植体实际上是多种形态的联合种植体，包括支架、基桩，单个种植体和连接体组成。多采用金属或金属——陶瓷复合材料制成。按颌骨缺损、牙缺失部位的不同，可设计出很多种颌骨支架型种植体形态。一般适用于下颌骨部分缺损和牙嵴严重吸收的牙列缺失的病例。（图56）

图55

锚型种植体

图55

锚型种植体

图56

颌骨支架型种植体

总之，人工牙种植体外形设计多种多样，各有其优缺点，目前还没有一种十分理想的种植体形态，有待人工牙根种植材料的进一步开发，获得具有多种性能的种植体，才能达到成功的目的。

图56

颌骨支架型种植体

总之，人工牙种植体外形设计多种多样，各有其优缺点，目前还没有一种十分理想的种植体形态，有待人工牙根种植材料的进一步开发，获得具有多种性能的种植体，才能达到成功的目的。