種植修複螺絲的機械原理與正確使用

       螺絲是沿著傾斜平（píng）麵的螺旋結構（gòu），是非常高效的機械，已有（yǒu）數百年的曆（lì）史。種植體最初的（de）外形設計就是螺絲的形（xíng）態，可以初步固定在骨組織內，骨結合後進（jìn）行負荷。螺絲也用來連接基台和種植體。還可以用螺絲將修複體固定在基台或種（zhǒng）植體上。基台和修複（fù）體螺絲鬆動是種植修複最常（cháng）見的並發症之一。因此（cǐ），醫（yī）生應該了解種植（zhí）螺絲（sī）的機械原理。有報道表明，上頜修複螺絲第一年鬆（sōng）動率為6%～20%。修複結構中螺絲通常是最薄弱的環節。任何咬合問題、製作誤差（chà）或應力可能導致咬合時修複體的晃動，螺絲是最薄弱（ruò）或受力（lì）最大的位置，往往發（fā）生鬆動或折斷（duàn）。咬合麵的螺絲（sī）通道導致崩瓷的風險增高。Nissan 等的研究表明，平均負荷5 年後，螺絲固位修複體崩瓷率（lǜ）為38%，粘接固位修複體崩瓷率（lǜ）為4%。

      螺絲是高效的力放（fàng）大器。一個20 Ncm 的力矩加載到螺（luó）絲上，可以移（yí）動平台上的兩列火車。有幾個因素可能與螺絲鬆動的風險相關，主要因（yīn）素是預負荷。另外，還包括零件匹配度，基台-種植體連接的高度（或深度）和（hé）平（píng）台直徑。施加在（zài）螺絲上的扭矩會同時影響螺紋和（hé）螺絲頭的壓力。施加在螺（luó）絲上的力矩也會在螺絲的陽性部件內產生拉力。扭力產（chǎn）生（shēng）的壓力和拉力通過螺絲部件（jiàn）的斜麵而放大（圖1）。當扭（niǔ）矩足夠大時，螺絲在拉力的作用下延長。螺絲的應變也與扭矩的大小直（zhí）接相關。力越（yuè）大，應變越大。扭力過大時， 引起材料的可塑性喪失或永久形變。此（cǐ）時螺絲無法取出，再加力時折斷。也就是說（shuō），過大的扭力導致螺絲（sī）折（shé）斷或螺紋分離。推薦的預負荷扭（niǔ）矩是螺（luó）絲發生永久形變受力的75%，以保證（zhèng）螺絲連接（jiē）的安全。

       加載到螺絲的預（yù）負荷（hé）應該是持續的，而且足以引起（qǐ）螺絲螺紋的形（xíng）變。最開始的（de）螺絲（sī）係統，如Nobel係統（1980-1990 年），隻是采用手動螺絲刀旋緊（jǐn）螺絲，無法達到足夠的（de）扭矩。根據Misch 的研究，136 名牙醫用手動螺絲（sī）刀，平均隻產生11 Ncm 的扭矩（jǔ），範圍為5～21 Ncm。所以基台螺絲鬆動在那個時（shí）期的發生率高（gāo）達50%。20 世紀90 年代早期，醫（yī）生開始采用扭力矩扳手獲得足夠的夾緊力。扭矩扳手利用杠杆力。扳手的杠杆可以使扭矩放大到100 Ncm，超越材料（liào）彈性的極（jí）限。因此（cǐ），扳手都有一個安全值限製。扳手產生的高扭矩會旋緊螺絲。這種方法使螺絲鬆動（dòng）在第一年的發（fā）生率小於（yú）16%。扭矩扳手應該可以獲得一致的扭力。但是有（yǒu）研究表（biǎo）明，經過反複高溫高壓消毒後（hòu），扳手會發生腐蝕，使（shǐ）得扭矩偏大。因此（cǐ），扳手消毒時應處於鬆開的狀態，醫生使用扳（bān）手前要確保各配件沒有在鎖死的位（wèi）置（圖2）。種植體公（gōng）司及製（zhì）造商應定期（qī）對扭矩扳手進行（háng）校準。

       醫生在旋緊螺絲時還要注（zhù）意，旋緊（jǐn）的扭力會傳遞至種植體- 骨界麵（圖3）。骨組織對剪切力的抵（dǐ）抗較弱，隻有垂直受力的65%。這與種植體的設計、表麵處理和骨密度相關。骨質偏軟的情況下，能承受的扭矩小於20Ncm。因此，推薦采用對抗扭矩的旋緊螺絲方式。由於螺絲和種植體部件之間的摩擦，逐漸會降低夾（jiá）緊力。因此，每隔幾（jǐ）年可以重新旋緊螺絲，特（tè）別是有過大咬合力的患者。

      為了（le）減（jiǎn）少臨床並發症，可通過改進（jìn）螺絲（sī）設計增加（jiā）預負荷，減少旋入扭矩因摩擦力而損失。螺絲頭直徑大於螺絲，可以是平頭或為斜麵。在牙科領域之外，螺絲頭為30～45°的錐度，幫助在有加工誤差的情況下，有助於把不（bú）同組件固定（dìng）在一（yī）起。螺絲鎖緊就位時，螺絲頭的斜麵可（kě）以抵消組件間的誤差。螺絲頭斜麵減少了夾緊力，降低了螺紋的拉力。大部分的力加載到了螺絲上而不是螺絲固定的部件（jiàn）之間。如果以20 Ncm 的扭矩旋緊螺絲，15 Ncm 的扭矩分散到螺絲（sī）斜麵，5 Ncm 的扭矩加載到螺紋上。種植修複（fù）使用的螺絲應盡量避免帶斜麵的螺絲，應使用平頭螺絲。

      金（jīn）屬成分是另一（yī）個（gè）影響螺絲特性的因素。主要會影響螺絲加載預負荷後的應變量，以及發（fā）生折斷的點，從而決定了安全的預負荷範圍。當（dāng）其（qí）他（tā）因素類似的時候（hòu），螺（luó）絲的材（cái）料和屈（qū）服強度差異巨（jù）大（ 金螺絲（sī）12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺絲材料（liào）不（bú）同，修複螺絲的折斷扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm 之（zhī）間。關於螺絲表麵性質的爭論呈兩極化（huà）。有學者認為：粗糙（cāo）表麵（miàn）可以幫助螺絲獲得（dé）更大的摩擦力從而降低螺絲（sī）鬆動的風險；另一部分學者倡導使用減少摩擦力的（de）表麵（miàn）塗層可以增加預負（fù）荷，認為這是一種增加螺絲夾緊力的有效方法（fǎ）。螺絲（sī）直（zhí）徑（jìng）主要影響（xiǎng）螺絲在發生形變前被加載的預負（fù）荷（hé）。螺絲直徑越大，用於旋緊螺絲的預負荷可（kě）以更大，這樣可獲得更大夾緊力。不同種植係統的基台螺絲尺寸都很相（xiàng）似；但印模帽和修複螺（luó）絲直徑往往小（xiǎo）於基台螺絲（材質也可能不同）。材料的強度與直（zhí）徑的四次方呈正相關。所以，直徑減半的螺絲強度變為1/16。