當代牙種植體設計進步與臨床意義

林野

北京大學口腔醫學院·口腔醫院種植科，北京 100081

·專家論壇·

當代牙種植體設計進步與臨床意義

林野

北京大學口腔醫學院·口腔醫院種植科，北京 100081

牙種植體本身的研發設計進展深刻的影響了臨床技術的進步，也深刻的影響了臨床治療效果，甚至給臨床治療理念或流程帶來里程碑式的變革。當代牙種植體的設計與臨床進步主要表現為：1）種植體根方設計影響了即刻種植的初期穩定性，即刻種植時植入超出牙槽窩上方約3～5 mm的種植體部分的外形結構決定了該種植體的初期穩定性，其外形結構主要體現在種植體根方輪廓設計、螺紋設計及自攻性方面。2）種植體的外形結構設計影響了即刻修復的可能性，即刻修復的基礎在尚無骨結合時種植體通過其機械設計可以獲得大于35 Ncm的初期穩定性。微錐度種植體外形，密集型深螺紋，含有良好的自攻刃設計均有利于機械錨定，即初期穩定性，這是即刻修復的物理學基礎與機械可能性。3）種植體頸部設計影響美學效果，為了避免拔牙窩唇頰側骨板吸收顯露種植體頸部的金屬暗影，均應避免使用頸部膨大設計的種植體，而應采用小直徑種植體以利于美學修復美學區域進行種植修復，最好具有平臺轉移的設計，以獲得良好的美學效果。4）種植體與基臺的連接設計是骨內種植體設計的關鍵環節，功能上除了連接種植體與修復體，抗旋轉外還需要抵抗或傳導各個方向的咀嚼力，連接方式的穩定性會直接影響種植體頸部骨組織的長期穩定性，錐度連接和管套管連接方式都是有良好記錄的種植體連接方式。5）平臺轉移設計影響到種植體頸部骨組織的穩定性，國際上大量臨床研究結果及筆者所在科室應用均認為，具有平臺轉移設計的種植體有利于保存種植體頸部骨組織，無論是在單牙修復還是在多牙或無牙頜種植修復中都表現出良好的種植體頸部骨組織穩定性。6）數字化技術為種植臨床技術提供了更為精確，更為高效的高科技方式。應用數字化印模技術結合計算機輔助設計/計算機輔助制作軟件及專用設備進行修復體的設計、制作將成為未來種植修復的發展趨勢。種植體及其配件的持續研發為臨床數字化技術提供了可能性，新一代椅旁數字化系統口內掃描前無需噴粉，免除了即刻種植后傷口由噴粉致感染的潛在風險，解決了即刻種植術后即刻掃描的技術難題。7）種植體基臺的特殊設計以滿足臨床新技術創新發展的需求，推進了臨床流程的顯著變革。All-on-four即刻修復技術和Weldone口內焊接即刻修復技術的問世都是新型特殊修復基臺研發突破進而推動了臨床新技術的創新。

牙種植體； 牙種植體-基臺設計； 即刻負重； 計算機輔助設計

自20世紀80年代以來，口腔種植臨床技術迅速發展成熟，在世界范圍內，口腔種植修復已逐步替代傳統修復技術成為牙列缺損、牙列缺失的首選治療方案。幾十年來，牙種植體本身的研發設計進展深刻的影響了臨床技術的進步，也深刻的影響了臨床治療效果，甚至給臨床治療理念或流程帶來里程碑式的變革。然而在臨床日常工作中，臨床醫生往往非常重視如何提高臨床技術包括外科技術、修復技術、修復體加工技術，卻往往忽略了對種植體設計研發進展的關注，忽略了種植體的選擇對臨床效果的影響，甚至可能沒有注意到口腔種植學的臨床進步與當代種植體的設計進步息息相關，沒有注意到種植體的設計理念直接影響到臨床效果。從臨床應用的角度探討種植體的不同設計對于臨床效果影響的研究更是鳳毛麟角。本文基于種植體設計進展的研究文獻并結合北京大學口腔醫院種植科20年來3萬多枚種植體的追蹤觀察和臨床應用體會，現將種植體的有關設計進步及其相關臨床意義討論如下。

1 種植體根部外形設計與即刻種植技術初期穩定性直接相關

即刻種植技術是口腔種植領域研究的熱點[1-2]。按照經典的理論，種植手術要在拔牙3個月后方可進行，但因為牙槽突及軟組織在拔牙后發生生理性吸收，常常造成種植時骨量不足，軟組織的萎縮吸收導致種植修復后美學效果欠佳[3]。有研究認為即刻種植盡管對牙槽窩的改建沒有影響[4]，但有助于種植修復的美學效果[5-6]。

即刻種植是在上頜前牙區拔牙后的牙槽窩里立即植入種植體，并且位于天然牙根偏腭側的骨組織里[7]，此時植入超出牙槽窩上方約3～5 mm的種植體部分的外形結構就決定了該種植體的初期穩定性，即種植體根方的外形設計決定了其初期穩定性，種植體其余部分因位于新鮮牙槽窩內只接觸到少量的牙槽骨，基本無助于獲取初期穩定性（圖1）。而種植體根方外形設計主要體現在種植體輪廓設計、螺紋設計及自攻性方面。目前種植體輪廓設計主要可分為錐形種植體和柱形種植體。現有體外實驗證明，錐形種植體在植入時可對周圍骨組織產生側向壓力，種植體螺紋與骨組織更加緊貼，植入扭矩較高，有利于增加初期穩定性[8-9]。Kan等[10]回顧了112名患者前牙美學區進行的即刻種植手術，發現錐形種植體比柱形種植體更容易在即刻種植手術中獲得良好的初期穩定性，并且錐形種植體的根方縮窄，更適合應用于骨量局限的即刻種植手術中。種植體表面螺紋的設計是為了方便種植體就位，增加骨結合面積，提高初期穩定性，產生有利的應力分布從而使骨組織保持穩定[11]。因此，種植體根方螺紋深而密集的種植體更有利于增加種植體與拔牙窩上方僅有的3～5 mm的骨組織的接觸面積以獲得良好初期穩定性。此外，種植體根尖1/3帶有切割刃設計的種植體可具有良好的自攻性[9]，可允許極差備洞的方式植入種植體，種植體在植入過程中可以逐步擠壓周圍骨質，使種植體在骨質條件較差情況下依然獲得良好的初期穩定性[12]。Kan等[10]的研究表明，在即刻種植手術中，種植體與終末鉆的直徑相差0.5 mm以上組的種植體初期穩定性顯著高于直徑差小于0.5 mm組。即刻種植手術中，自攻性良好的種植體可以在極差較大的備洞條件下順利植入，取得良好的初期穩定性，且避免植入過程的過度產熱從而影響骨結合[9]。基于現有文獻及筆者多年臨床體會，具有良好自攻性及密集深螺紋的錐形種植體有利于提高即刻種植的初期穩定性，也直接關系到即刻修復能否順利進行。北京大學口腔醫院種植科于1996年開展即刻種植以來，取得了令人滿意的臨床效果，患者的手術創傷、就診次數減少，種植體的長度及軸向理想，長期成功率類似于常規種植，患者滿意度高[13]。

圖 1 種植體根方3～5 mm的外形設計影響了種植體初期穩定性的獲得Fig 1 Apical 3-5 mm profi le design of implant determines the preliminary stability

2 種植體外形設計與表面處理影響即刻修復的可能性

隨著種植體外形設計與表面處理方法的改進及種植外科與修復技術的進步，即刻種植即刻修復技術在臨床上取得了成功的應用。即刻修復是在種植體與骨組織尚沒有形成所謂骨結合的狀態下完成的義齒修復，其關鍵因素是種植體植入后獲得良好的初期穩定性，是一種機械穩定性。當即刻植入的種植體的植入最大扭矩能夠大于等于35 Ncm時，一般認為可以行即刻修復。當種植體即刻植入后，這種初期穩定性只來自于種植體外表面與骨組織之間的機械錨定，此時尚無成骨現象發生。此時即刻修復的基礎是種植體通過其機械設計可以獲得大于35 Ncm的初期穩定性。何種機械設計有利于良好的初期穩定性？有研究[14]認為種植體螺紋深度是螺紋設計的一個重要指標，螺紋深度的增加有利于增加種植體的表面積，增加種植體與骨組織的接觸面積。螺距是種植體螺紋設計的另一項重要參數，是指相鄰螺紋之間的距離。現有研究表明，螺距較小即螺紋密集的種植體，其與骨組織接觸的表面積大[11]，應力分布較好[15]。現一般認為，微錐度種植體外形設計，密集型深螺紋，含有良好的自攻刃設計均有利于機械錨定，即初期穩定性[9,11,14]，這就是即刻修復的物理學基礎與機械可能性（圖2）。與此同時，機體開始啟動修復機制，組織學可觀察到破骨細胞活躍，最初與種植體表面接觸的骨組織開始吸收，種植體的機械穩定性不斷下降，同時，成骨細胞開始形成新骨，種植體表面與周圍骨組織開始形成骨結合，生物穩定性逐漸提高[16]，彌補了種植體機械穩定性的逐步降低，最終以生物穩定性取代了機械穩定性，完成了種植修復的生物學過程。因此，如何提高種植體的骨結合速率也成為了影響即刻修復成功的關鍵問題之一。研究[17]表明，骨組織的反應和種植體表面特性關系密切。自20世紀90年代開始，國內外大量研究[18-19]對種植體的表面特性進行改進，以利于吸引成骨細胞趨化、促進骨組織形成，以獲得更快的骨結合速率及更好的長期臨床效果。

圖 2 4種不同種植體螺紋及根方設計的形態比較Fig 2 Four types of thread design and apical profi le design of implants

20世紀90年代以前，種植體表面大多采用機械切削形成的光滑表面，粗糙度Ra<0.8 μm，其代表為經典的Br?nemark系統。然而，光滑表面的種植體骨結合的速率較慢，需要較長的愈合期才能獲得良好的骨結合。而后的研究[20]發現，提高種植體的粗糙度可增加種植體與骨組織的接觸面積從而提高骨結合速率。為了提高種植體的表面粗糙度，出現了羥磷灰石（hydroxyapatite，HA）噴凃表面和鈦漿噴涂表面（titanium plasma spray，TPS），噴涂表面的粗糙度Ra>2 μm，屬于高粗糙度表面。與光滑表面相比，噴涂表面處理的種植體骨結合速率提高[21]，但由于噴涂工藝本身存在的局限性，噴涂層和基體的界面結合不牢固，易發生界面分離[22-23]。此外，高粗糙度表面容易造成菌斑堆積，導致種植體周圍牙槽骨的吸收及種植體周圍炎的發生[24]。噴涂表面的種植體在臨床大量使用20余年后，也漸漸被其他表面處理的種植體取代。

20世紀90年代中期以后的大量研究[17]證明，與高粗糙度表面相比，中等粗糙度（1 μm

此外，當代種植系統的表面處理還有許多改良技術。Straumman推出的SLActive親水性種植體，在氮氣保護下使傳統的SLA表面種植體獲得更好的親水性；Nobel Biocare的TiUnit陽極氧化技術，將傳統的機械表面陽極化使其形成有骨引導作用的特殊種植體表面形態；此外還有納米化種植體表面及種植體表面生物活性分子修飾等。種植體外形結構和表面處理對即刻種植即刻修復的意義重大，影響該項技術的臨床進步與效果。北京大學口腔醫院種植科自2008年4月—2011年12月共計344枚種植體行“Allon-four”即刻種植即刻修復，平均33.7個月的隨訪期內種植體存留率96.2%，近期效果滿意[26]（圖3）。

圖 3 重度牙周炎患者行All-on-four即刻種植即刻修復Fig 3 All-on-four immediate implant placement and restoration for a patient with severe periodontitis

3 種植體頸部設計影響美學效果

如何提高上頜前牙區種植修復的美學效果一直是種植領域的難點及熱點問題。種植體正確的三維空間位置是獲得良好美學效果的關鍵，為保證種植修復后齦乳頭和唇頰側軟組織形態的美學效果，目前國內外學者普遍認為，種植體平臺應低于唇側牙槽嵴頂2～4 mm，種植體距離天然牙至少1.5 mm[27-28]，種植體植入位置偏腭側，唇頰側骨板厚度至少大于1 mm[29]。由于上頜前牙區解剖條件限制及生理性骨吸收的影響，患者就診時常常伴有缺牙部位骨量的不足，且近遠中寬度局限。因此，如果植入頸部膨大設計的種植體，則難以保證種植體的唇頰側骨板厚度以及與鄰牙的近遠中距離，且膨大的頸部設計使得種植體難以植入到牙槽嵴頂下2 mm的位置，種植體上方軟組織空間不足，容易導致骨組織吸收，出現唇側齦緣退縮、齦乳頭萎縮等美學并發癥。Chen等[30]認為種植體頸部膨大的結構增加美學區牙齦退縮的風險（圖4）。

對于前牙區域即刻種植的美學效果，目前國際上尚未達成統一結論。部分學者認為前牙區即刻種植軟組織退縮風險高，尤其是唇側齦緣位置退縮明顯[31]。但是更多的研究[5-6]表明，即刻種植在適應證選擇合適的情況下，能夠取得較好甚至優于延期種植的美學效果。有研究認為，種植體的頸部設計影響即刻種植的美學效果。Chen等[32]進行的臨床研究中，33%的上頜前牙區即刻種植患者出現了1～3 mm的牙齦退縮，美學效果欠佳，他認為這與其所用的Straumann種植體膨大的頸部設計有關。既往研究[33]中也不乏相似報道。因此，在前牙美學區域，無論是即刻種植還是延期種植，為了避免拔牙窩唇頰側骨板吸收顯露種植體頸部的金屬暗影，均應避免使用頸部膨大設計的種植體，而應采用小直徑種植體以利于美學修復（圖5）。

近年來，國內外可見大量在美學區應用平臺轉移設計種植體的臨床研究報道。Canullo等[34]進行了長達10年的雙盲隨機對照實驗，使用平臺轉移種植體及非平臺轉移種植體進行即刻種植即刻修復，結果顯示平臺轉移組的邊緣骨吸收量少于非平臺轉移組，且平臺轉移組的齦乳頭和齦緣高度均高于非平臺轉移組，差異有統計學意義。平臺轉移設計的種植體可有效保存種植體頸部骨組織，有利于種植體的長期美學效果[35-36]（圖6）。

圖 4 頸部膨大設計的穿齦種植體易出現骨組織吸收，唇側齦緣退縮Fig 4 Implant with large shoulder would be higher risks of bone resorption and soft tissue recession

圖 5 前牙美學區進行即刻種植即刻修復Fig 5 Immediate implant placement and restoration in maxillary anterior aesthetic zone

圖 6 小直徑兩段式種植體（左），如出現牙齦退縮顯露種植體基臺，可通過降低基臺高度改善美學效果。平臺轉移設計的種植體（右），可有效保存種植體頸部周圍的骨組織Fig 6 Narrow diameter two-piece implant (left)：if implant abutment exposes caused by gingival recession, the height of the abutment can be decreased to improve the aesthetic outcome. Platform switching design implant (right): platform switching design implant can effectively keep the marginal bone stabilized

綜上所述，對美學區域進行種植修復，應避免選用頸部膨大的種植體，而應選用小直徑種植體，最好具有平臺轉移的設計，以獲得良好的美學效果。

4 種植體的連接方式影響種植體頸部骨組織的長期穩定性

種植體與基臺的連接設計是骨內種植體的關鍵環節，除了連接種植體與修復體，抗旋轉外還需要抵抗或傳導各個方向的咀嚼力。理想的種植體與種植體基臺的連接方式應具有良好的機械穩定性和生物學穩定性，不僅可以減少基臺螺絲松動、基臺折斷等機械并發癥，更有助于種植體周圍軟硬組織的穩定，減少種植體周圍病的發生。種植體的上部結構在咀嚼力的長期作用下會產生微動，使得種植體與基臺之間產生微間隙。現有的研究[37]證明，種植體-基臺之間的微滲漏會增加軟組織炎癥的風險，從而增加種植體的邊緣骨吸收量及種植體周圍炎的發生率。因此，種植體與基臺的連接方式可能直接影響到種植體頸部骨組織的穩定性甚至抗感染能力。種植體的連接方式可分為外連接型與內連接型（圖7）。經典的Br?nemark種植系統為外六方連接。然而外六方連接的基臺高度有限，在受到側向力時基臺容易產生微動，導致基臺螺絲的松動或折斷[38]。內連接方式因其良好的機械性能、抗旋轉性能，是當代種植系統應用較多的設計。內連接方式根據基臺與種植體連接部分的結構不同又可分為管套管連接、錐度連接等方式（圖8）。

圖7 3種連接方式Fig 7 Three types of implant-abutment connection

圖8 種植體-基臺的連接方式Fig 8 Implant-abutment connections

管套管連接的種植系統，其基臺底部呈管狀深入種植體內部，種植體頸部具有抗旋轉結構，具有良好的機械穩定性，Camlog、Nobel Replace Select等種植系統采用這種連接方式。Steinebrunner等[39]對6種種植體（連接方式包括管套管連接、內六方連接及外六方連接）在動態負荷下基臺螺絲松動及種植體-基臺折斷強度進行測試，發現管套管組沒有出現基臺螺絲松動的情況，折斷強度顯著高于內六方及外六方組。他認為這與管套管連接種植體-基臺連接部分較長有關。另一項有關連接方式對細菌微滲漏影響的體外研究[40]，選取了5種種植體（連接方式包括管套管連接、內六方連接及外六方連接）分別檢測其在動態負荷條件下細菌微滲漏的情況，結果顯示Camlog為代表的管套管連接方式組的細菌微滲漏最少。管套管連接方式機械強度高，抗旋轉力強且穩定，細菌微滲漏少。臨床試驗證明具有管套管連接方式的種植體機械并發癥發生率低，種植體周圍頸部骨組織穩定，長期臨床效果好[41]。

錐度連接是在1993年由Straumman種植系統首先提出[42]，目前，各主流的種植體廠商均推出了錐度連接設計的種植體。現有體外研究證明，錐度連接與其他連接方式相比，種植體-基臺之間的微間隙小，細菌滲透量少，生物封閉性佳[43-44]，盡可能減少了細菌的定植[45]。動物試驗[46]和臨床研究[47]均已證明，錐度連接可以減少種植體的邊緣骨吸收。在應力傳導方面，三維有限元研究[48]顯示，錐度連接可以將水平應力部分轉化為軸向應力，減少了種植體頸部骨組織的應力負荷，也有助于減少邊緣骨吸收。在機械性能方面，錐度連接具有較強的機械穩定性，降低基臺的微動，從而避免了螺絲、基臺的松動等[49]，其應力分布、抗疲勞強度、最大載荷強度優于傳統內外連接方式，且錐度連接的基臺螺絲應力小，可以避免基臺螺絲的過度負荷[50]。然而，單純的錐度連接不能提供足夠的抗旋轉力量，需配合抗旋轉裝置[51]。錐度連接方式如要獲得良好的生物封閉性能及機械性能，種植體及基臺的機械加工技術及精度需要達到較高水平[52]。

5 平臺轉移設計影響到種植體頸部骨組織的穩定性

平臺轉移的概念在2006年由Lazzara首次提出[53]，即兩段式種植體采用直徑小于種植體平臺的基臺，修復基臺邊緣止于種植體頂部平臺邊緣內而不是與其邊緣對齊（圖7左圖）。通常情況下，在種植修復完成后，牙槽嵴頂會發生改建吸收[54]，在修復完成1年后平均吸收至種植體平臺下1.5～2 mm，而大量臨床研究[36,55]證明，具有平臺轉移設計的種植體有利于保存種植體頸部骨組織，無論是在單牙修復還是在多牙或無牙頜種植修復中都表現出良好的穩定性。Strietzel等[36]系統回顧了22篇對比平臺轉移與非平臺轉移設計種植體邊緣骨吸收量的臨床研究，結果顯示平臺轉移設計的種植體周圍骨吸收量顯著小于非平臺轉移設計的種植體。此外，現有研究[56]證明，種植體平臺直徑與基臺直徑的差別越大，平臺轉移減少頸部骨吸收的效果越明顯。

對于應用平臺轉移減少種植體邊緣骨吸收的原因，目前尚無定論，可能的生物學因素有生物學寬度水平轉移，使種植體-基臺界面向種植體長軸方向移動，減少了此處聚集的細菌對邊緣骨的影響[56]。也有學者[57]認為，采用平臺轉移修復后，在種植體平臺建立緊密的軟組織封閉，阻擋細菌入侵而導致頸部骨吸收。也有學者應用有限元分析力學因素，平臺轉移可改變頸部的應力分布，使應力更集中在種植體中心[58]，減少了種植體周圍骨組織的應力[59]。目前，許多種植體廠商均推出具有平臺轉移的種植體，如Ankylos、Nobel Active、Astra等。具有平臺轉移設計的種植體尤其適用于前牙區，種植體頸部骨組織的穩定保證了前牙種植修復后長期的美學效果。北京大學口腔醫院種植科自2000年來植入5 000余枚平臺轉移方式連接的種植體，臨床觀察報告種植體頸部骨組織及前牙區美學效果穩定[60-62]（圖9）。

圖 9 2004年患者左下第一磨牙平臺轉移種植體完成修復，至2016年種植體頸部無骨吸收，種植體頸部沒有出現所謂“生物學寬度”Fig 9 A platform switching implant was placed replacing a patient’s left mandibular fi rst molar and restored in 2004. There was no marginal bone recession and appearance of so-called“biological width”until the last follow-up in 2016

6 種植體的持續研發為臨床數字化技術提供可能性

隨著數字化技術的不斷發展，計算機輔助設計/計算機輔助制作（computer-aided design/ computeraided manufacturing，CAD/CAM）技術已逐步被引入口腔種植領域。近幾年來，口內數字掃描印模技術也取得突破性進展，使用更加方便，精確度不斷提高[63]。以口內掃描+可視化虛擬設計的數字化修復過程已經可以在技術上實現對傳統天然牙修復方式的簡化，整個工作流程不需實體模型，可實現全流程數字化加工[64]。而對于數字化種植即刻修復技術已有的文獻多見于臨床制取傳統印模后在技工室進行模型掃描，通過專用軟件設計再通過專用設備直接數字化技術加工制作修復體，取得了滿意的臨床效果，也有報道采用“變通”的辦法，將口內掃描技術用于種植修復體制作的報告，即口內掃描已加工就位的種植體修復基臺，然后將數據發往技工室[65]進行修復體設計制作[66]。這兩種辦法均無法實現真正的椅旁數字化加工的理想流程。椅旁數字化即刻種植修復使用口內掃描技術的挑戰在于，種植即刻修復是在種植手術后即刻獲取印模，術后種植區域傷口呈開放狀態且有滲血，同時前牙區種植體肩臺需低于牙齦下4～5 mm，導致無法使用經典的口內天然牙修復的掃描方法獲取種植體的精確位置。為此CEREC椅旁數字化系統的解決方案是為種植體穿經牙齦部分設計專用的掃描連接桿Scanpost[67]以及位于其上方的掃描體Scanbody，通過掃描Scanbody的信息，與系統內置數據庫的掃描體Scanbody三維形態進行配準，進而換算獲取種植體在頜骨內的三維位置信息。用CEREC SW 4.4.2椅旁數字化設計軟件進行臨時修復體的設計，包括修整口內掃描模型，獲得種植體位置信息，標記修復體穿齦部分齦緣位置，自動生成牙冠后，使用軟件內置工具精調修復體位置，對牙冠外形和穿齦外形進行手工精細成形并進行平滑處理。然后將設計完成的修復體信息發送到CEREC MC XL切削儀上使用e.max CAD帶孔瓷塊切削修復體，完成數字化加工。同時在技工室對選定的預成TiBase進行噴砂，清潔，涂布金屬處理劑處理，將切削完成的修復體在技工室內進行燒結，使用專用粘接劑（Multilink，義獲嘉偉瓦登特公司，列士敦士登）粘接于已經處理的配套的預成TiBase上，再經過清理粘接劑，拋光步驟，完成螺絲固位的臨時冠制作。

新一代椅旁數字化系統（CEREC AC OmniCam）口內掃描前無需噴粉，免除了即刻種植后傷口由噴粉致感染的潛在風險，解決了即刻種植術后即刻掃描的技術難題。應用數字化印模技術結合CAD/CAM軟件及專用設備進行修復體的設計、制作將成為未來種植修復的發展趨勢。數字化技術為種植臨床技術提供了更為精確、高效的高科技方式，但每個種植體系統可能需要研發相應的新設計，專用軟件與專用零配件方能夠完成數字化臨床技術的應用，目前多數生產企業仍處于積極研發與臨床試驗階段。

7 種植體基臺的特殊設計導致臨床治療流程的變革

目前，各個主流種植體廠家均推出了形式多樣的種植體上部基臺，包括前牙美學基臺、角度基臺、臨時基臺等，以滿足不同的臨床需求。然而，隨著種植技術的不斷發展進步，許多新技術、新理念的出現使得臨床醫生對于種植體基臺的設計提出了新的需求。

Degidi等[68]于2011年提出了“One abutment at one time”的觀點，即在種植手術當天安放永久基臺和臨時冠，進行永久修復時取基臺水平印模，更換臨時冠而不更換基臺，認為這樣可以減少頻繁更換基臺對軟硬組織造成的刺激。臨床試驗證明，種植手術同時安放永久基臺可以顯著減少即刻修復種植體周圍水平骨改建。Hartlev等[69]對68例前牙即刻種植并一次安放永久基臺進行即刻修復的患者進行了11～89個月的隨訪，種植體成功率為98%，永久修復體成功率為100%，邊緣骨量相比手術時增加了0.5 mm。“One abutment at one time”理念的出現，提示種植體廠家可以設計并提供適用于即刻修復的永久全瓷基臺，以滿足美學修復的需求。

2003年Maló等[70]報告了“All-on-four”無牙頜即刻種植即刻固定修復技術，于頜骨前部垂直植入2枚種植體，遠中傾斜植入2枚種植體，可避開上、下頜骨后部的重要結構如上頜竇、下齒槽神經，實現即刻固定修復。有報道[26]認為All-on-four即刻種植修復技術具有種植體數目優化，位置合理，即刻固定修復，懸臂梁短，避免了植骨及相應并發癥，患者滿意度高等優點，且種植體存留率、邊緣骨吸收與傳統種植修復無明顯差異，現已在國內外取得較為廣泛的應用。然而，目前可應用該技術的種植系統主要集中在NobelSpeedyTM Groovy和NobelActiveTM系統[71]，主要原因是必須研發可配套適用于遠中傾斜種植體的大角度基臺及可用于無牙頜即刻固定修復的上部結構，這也可能成為今后各種植體生產企業進行基臺設計的方向之一。北京大學口腔醫院種植科自2008年開始對無牙頜患者和重度牙周病患者行All-on-four即刻種植即刻修復，取得了理想的臨床效果[26,72-73]。 Degidi等[74]于2006年報道的WELDONE技術則是在種植體植入后利用特殊的脈沖點焊技術（約1 360 ℃高溫）在口內將已直接聯接在種植體上的上部基臺與圓形鈦條直接焊接在一起，此時焊接固定成整體的種植體上部基臺及鈦條支架除了成為修復體的金屬支架外還自然記錄了種植體的精確位置，避免了印模、石膏模型、計算機設計等傳統流程中的材料、技術及系統誤差，用專用方法完成即刻修復，取得了滿意的臨床效果[75]。

綜上所述，本文基于已有的研究文獻結合臨床工作從上述7個方面對種植體的研究設計包括種植體根部設計、外形結構及表面處理、種植體頸部外形設計、連接方式、平臺轉移、數字化配件、基臺特殊設計對臨床效果的影響進行了探討，現總結如下：1）具有良好自攻性及密集深螺紋的錐形種植體設計有利于即刻種植獲得良好的初期穩定性，也有利于即刻修復。2）種植體的外形結構與表面處理影響即刻修復的可能性與骨結合速率，微錐度外形，密集深螺紋，酸蝕噴砂技術被認為是目前有利于即刻修復的外形設計與表面處理方法。3）種植體的頸部設計影響美學效果，美學區種植應避免選用頸部膨大的種植體，而應選用小直徑種植體，最好有平臺轉移的設計。4）種植體的連接方式影響種植體的長期穩定性，管套管連接、錐度連接種植體的長期臨床效果有良好的應用記錄。5）平臺轉移連接方式被認為有利于種植體頸部骨組織的長期穩定性。6）數字化技術應用于種植領域成為趨勢，除了專用軟件開發外，種植體、基臺及相關專用配件的設計研發方能滿足臨床數字化技術發展及應用需求。7）種植體專用上部結構的創新研發會導致臨床技術或流程的變革。

致謝：賈勝男醫師為本文準備了大量資料并查閱和核準了全部文獻，任抒欣醫師為本文繪制了模式圖，特此致謝。

[1] Vignoletti F, Sanz M. Immediate implants at fresh extraction sockets: from myth to reality[J]. Periodontol 2000, 2014, 66(1):132-152.

[2] Al-Sabbagh M, Kutkut A. Immediate implant placement: surgical techniques for prevention and management of complications[J]. Dent Clin North Am, 2015, 59(1):73-95.

[3] Horváth A, Mardas N, Mezzomo LA, et al. Alveolar ridge preservation. A systematic review[J]. Clin Oral Investig, 2013, 17(2):341-363.

[4] Araújo MG, Sukekava F, Wennstr?m JL, et al. Ridge alterations following implant placement in fresh extraction sockets: an experimental study in the dog[J]. J Clin Periodontol, 2005, 32(6):645-652.

[5] Raes F, Cosyn J, Crommelinck E, et al. Immediate and conventional single implant treatment in the anterior maxilla: 1-year results of a case series on hard and soft tissue response and aesthetics[J]. J Clin Periodontol, 2011, 38(4):385-394.

[6] Block MS, Mercante DE, Lirette D, et al. Prospective evaluation of immediate and delayed provisional single tooth restorations[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2009, 67(11 Suppl): 89-107.

[7] Xu D, Wang Z, Sun L, et al. Classifi cation of the root position of the maxillary central incisors and its clinical signifi -cance in immediate implant placement[J]. Implant Dent, 2016, 25(4):520-524.

[8] Sakoh J, Wahlmann U, Stender E, et al. Primary stability of a conical implant and a hybrid, cylindric screw-type implant in vitro[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2006, 21 (4):560-566.

[9] Wu SW, Lee CC, Fu PY, et al. The effects of fl ute shape andthread profi le on the insertion torque and primary stability of dental implants[J]. Med Eng Phys, 2012, 34(7):797-805.

[10] Kan JY, Roe P, Rungcharassaeng K. Effects of implant morphology on rotational stability during immediate implant placement in the esthetic zone[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2015, 30(3):667-670.

[11] Steigenga JT, al-Shammari KF, Nociti FH, et al. Dental implant design and its relationship to long-term implant success [J]. Implant Dent, 2003, 12(4):306-317.

[12] Markovi? A, Calvo-Guirado JL, Lazi? Z, et al. Evaluation of primary stability of self-tapping and non-self-tapping dental implants. A 12-week clinical study[J]. Clin Implant Dent Relat Res, 2013, 15(3):341-349.

[13] 林野, 邱立新, 李健慧, 等. 即刻種植義齒的臨床研究[J].中華口腔醫學雜志, 2003, 38(2):100-102.

Lin Y, Qiu LX, Li JH, et al. Clinical study of immediate implant[J]. Chin J Stomatol, 2003, 38(2):100-102.

[14] Abuhussein H, Pagni G, Rebaudi A, et al. The effect of thread pattern upon implant osseointegration[J]. Clin Oral Implants Res, 2010, 21(2):129-136.

[15] Chung SH, Heo SJ, Koak JY, et al. Effects of implant geometry and surface treatment on osseointegration after functional loading: a dog study[J]. J Oral Rehabil, 2008, 35(3): 229-236.

[16] Smeets R, Stadlinger B, Schwarz F, et al. Impact of dental implant surface modifi cations on osseointegration[J]. Biomed Res Int, 2016, 2016:6285620.

[17] Wennerberg A, Albrektsson T. Effects of titanium surface topography on bone integration: a systematic review[J]. Clin Oral Implants Res, 2009, 20(Suppl 4):172-184.

[18] Le Guéhennec L, Soueidan A, Layrolle P, et al. Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration [J]. Dent Mater, 2007, 23(7):844-854.

[19] Bonfante EA, Granato R, Marin C, et al. Biomechanical testing of microblasted, acid-etched/microblasted, anodized, and discrete crystalline deposition surfaces: an experimental study in beagle dogs[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2013, 28(1):136-142.

[20] Wennerberg A, Hallgren C, Johansson C, et al. A histomorphometric evaluation of screw-shaped implants each prepared with two surface roughnesses[J]. Clin Oral Implants Res, 1998, 9(1):11-19.

[21] Fouda MFA, Nemat A, Gawish A, et al. Does the coating of titanium implants by hydroxyapatite affect the elaboration of free radicals. An experimental study[J]. Aust J Basic Appl Sci, 2009, 3(2):1122-1129.

[22] Weingart D, Steinemann S, Schilli W, et al. Titanium deposition in regional lymph nodes after insertion of titanium screw implants in maxillofacial region[J]. Int J Oral Maxillofac Surg, 1994, 23(6Pt 2):450-452.

[23] R?kkum M, Reigstad A, Johansson CB. HA particles can be released from well-fi xed HA-coated stems: histopathology of biopsies from 20 hips 2-8 years after implantation[J]. Acta Orthop Scand, 2002, 73(3):298-306.

[24] Yeo IS, Kim HY, Lim KS, et al. Implant surface factors and bacterial adhesion: a review of the literature[J]. Int J Artif Organs, 2012, 35(10):762-772.

[25] Bornstein MM, Lussi A, Schmid B, et al. Early loading of nonsubmerged titanium implants with a sandblasted and acid-etched (SLA) surface: 3-year results of a prospective study in partially edentulous patients[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2003, 18(5):659-666.

[26] Di P, Lin Y, Li JH, et al. The All-on-Four implant therapy protocol in the management of edentulous Chinese patients [J]. Int J Prosthodont, 2013, 26(6):509-516.

[27] Choquet V, Hermans M, Adriaenssens P, et al. Clinical and radiographic evaluation of the papilla level adjacent to singletooth dental implants. A retrospective study in the maxillary anterior region[J]. J Periodontol, 2001, 72(10):1364-1371. [28] Tarnow DP, Cho SC, Wallace SS. The effect of inter-implant distance on the height of inter-implant bone crest[J]. J Periodontol, 2000, 71(4):546-549.

[29] Teughels W, Merheb J, Quirynen M. Critical horizontal dimensions of interproximal and buccal bone around implants for optimal aesthetic outcomes: a systematic review[J]. Clin Oral Implants Res, 2009, 20(Suppl 4):134-145.

[30] Chen ST, Buser D. Clinical and esthetic outcomes of implants placed in postextraction sites[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2009, 24(Suppl):186-217.

[31] H?mmerle CH, Araújo MG, Simion M, et al. Evidence-based knowledge on the biology and treatment of extraction sockets [J]. Clin Oral Implants Res, 2012, 23(Suppl 5):80-82.

[32] Chen ST, Darby IB, Reynolds EC. A prospective clinical study of non-submerged immediate implants: clinical outcomes and esthetic results[J]. Clin Oral Implants Res, 2007, 18(5):552-562.

[33] Hürzeler MB, Fickl S, Zuhr O, et al. Clinical failures and shortfalls of immediate implant procedures[J]. Eur J Esthet Dent, 2006, 1(2):128-140.

[34] Canullo L, Caneva M, Tallarico M. Ten-year hard and soft tissue results of a pilot double-blinded randomized controlled trial on immediately loaded post-extractive implants usingplatform-switching concept[J]. Clin Oral Implants Res, 2016. doi: 10.1111/clr.12940.

[35] Herekar M, Sethi M, Mulani S, et al. Infl uence of platform switching on periimplant bone loss: a systematic review and meta-analysis[J]. Implant Dent, 2014, 23(4):439-450.

[36] Strietzel FP, Neumann K, Hertel M. Impact of platform switching on marginal peri-implant bone-level changes. A systematic review and meta-analysis[J]. Clin Oral Implants Res, 2015, 26(3):342-358.

[37] Broggini N, McManus LM, Hermann JS, et al. Persistent acute infl ammation at the implant-abutment interface[J]. J Dent Res, 2003, 82(3):232-237.

[38] Gracis S, Michalakis K, Vigolo P, et al. Internal vs. external connections for abutments/reconstructions: a systematic review [J]. Clin Oral Implants Res, 2012, 23(Suppl 6):202-216.

[39] Steinebrunner L, Wolfart S, Ludwig K, et al. Implant-abutment interface design affects fatigue and fracture strength of implants[J]. Clin Oral Implants Res, 2008, 19(12):1276-1284.

[40] Steinebrunner L, Wolfart S, B?ssmann K, et al. In vitro evaluation of bacterial leakage along the implant-abutment interface of different implant systems[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2005, 20(6):875-881.

[41] Al-Nawas B, Kammerer PW, Morbach T, et al. Retrospective clinical evaluation of an internal tube-in-tube dental implant after 4 years, with special emphasis on peri-implant bone resorption[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2011, 26(6):1309-1316.

[42] Sutter F, Weber HP, Sorensen J, et al. The new restorative concept of the ITI dental implant system: design and engineering[J]. Int J Periodontics Restorative Dent, 1993, 13(5): 408-431.

[43] do Nascimento C, Miani PK, Pedrazzi V, et al. Leakage of saliva through the implant-abutment interface: in vitro evaluation of three different implant connections under unloaded and loaded conditions[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2012, 27(3):551-560.

[44] Merz BR, Hunenbart S, Belser UC. Mechanics of the implantabutment connection: an 8-degree taper compared to a butt joint connection[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2000, 15(4):519-526.

[45] Tesmer M, Wallet S, Koutouzis T, et al. Bacterial colonization of the dental implant fi xture-abutment interface: an in vitro study[J]. J Periodontol, 2009, 80(12):1991-1997.

[46] Weng D, Nagata MJ, Bosco AF, et al. Infl uence of microgap location and confi guration on radiographic bone loss around submerged implants: an experimental study in dogs[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2011, 26(5):941-946.

[47] Pieri F, Aldini NN, Marchetti C, et al. Infl uence of implantabutment interface design on bone and soft tissue levels around immediately placed and restored single-tooth implants: a randomized controlled clinical trial[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2011, 26(1):169-178.

[48] Hansson S. A conical implant-abutment interface at the level of the marginal bone improves the distribution of stresses in the supporting bone. An axisymmetric fi nite element analysis[J]. Clin Oral Implants Res, 2003, 14(3):286-293.

[49] Mangano C, Mangano F, Piattelli A, et al. Prospective clinical evaluation of 1 920 Morse taper connection implants: results after 4 years of functional loading[J]. Clin Oral Implants Res, 2009, 20(3):254-261.

[50] Schmitt CM, Nogueira-Filho G, Tenenbaum HC, et al. Performance of conical abutment (Morse Taper) connection implants: a systematic review[J]. J Biomed Mater Res A, 2014, 102(2):552-574.

[51] Yao KT, Kao HC, Cheng CK, et al. The potential risk of conical implant-abutment connections: the antirotational ability of cowell implant system[J]. Clin Implant Dent Relat Res, 2015, 17(6):1208-1216.

[52] Fauroux MA, Levallois B, Yachouh J, et al. Assessment of leakage at the implant-abutment connection using a new gas fl ow method[J]. Int J Oral Maxillofac Implants, 2012, 27(6): 1409-1412.

[53] Lazzara RJ, Porter SS. Platform switching: a new concept in implant dentistry for controlling postrestorative crestal bone levels[J]. Int J Periodontics Restorative Dent, 2006, 26(1):9-17.

[54] Hermann JS, Buser D, Schenk RK, et al. Biologic width around titanium implants. A physiologically formed and stable dimension over time[J]. Clin Oral Implants Res, 2000, 11(1):1-11.

[55] Cumbo C, Marigo L, Somma F, et al. Implant platform switching concept: a literature review[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2013, 17(3):392-397.

[56] Canullo L, Fedele GR, Iannello G, et al. Platform switching and marginal bone-level alterations: the results of a randomized-controlled trial[J]. Clin Oral Implants Res, 2010, 21 (1):115-121.

[57] Gardner DM. Platform switching as a means to achieving implant esthetics[J]. N Y State Dent J, 2005, 71(3):34-37.

[58] Sahabi M, Adibrad M, Mirhashemi FS, et al. Biomechanical effects of platform switching in two different implant systems: a three-dimensional fi nite element analysis[J]. J Dent (Tehran),2013, 10(4):338-350.

[59] Pellizzer EP, Falcón-Antenucci RM, de Carvalho PS, et al. Photoelastic analysis of the infl uence of platform switching on stress distribution in implants[J]. J Oral Implantol, 2010, 36(6):419-424.

[60] 羅佳, 胡秀蓮, 林野, 等. 下后牙區平臺轉移設計種植體植入深度對邊緣骨水平影響的臨床研究[J]. 北京大學學報(醫學版), 2012, 44(1):65-69.

Luo J, Hu XL, Lin Y, et al. Infl uence of the placing depth of implants with platform switching on the marginal bone level in the posterior mandible: a clinical study[J]. J Peking University(Health Sciences), 2012, 44(1):65-69.

[61] 李倩, 林野, 邱立新, 等. 平臺轉換技術用于上頜前牙種植修復的臨床研究[J]. 中華口腔醫學雜志, 2008, 43(9):537-541.

Li Q, Lin Y, Qiu LX, et al. Clinical study of application of platform switching to dental implant treatment in esthetic zone[J]. Chin J Stomatol, 2008, 43(9):537-541.

[62] 李倩, 林野, 邱立新, 等. 平臺轉換連接種植體與對接連接種植體修復牙列缺損的前瞻性比較研究[J]. 中國口腔種植學雜志, 2009, 14(2):45-46.

Li Q, Lin Y, Qiu LX, et al. Controlled prospective clinical study of dental implant restoration with platform-switched implants and butt-joint implants[J]. Chin J Oral Implant, 2009, 14(2):45-46.

[63] van der Meer WJ, Andriessen FS, Wismeijer D, et al. Application of intra-oral dental scanners in the digital workfl ow of implantology[J]. PLoS ONE, 2012, 7(8):e43312.

[64] Patel N. Integrating three-dimensional digital technologies for comprehensive implant dentistry[J]. J Am Dent Assoc, 2010, 141(Suppl 2):20S-24S.

[65] Joda T, Br?gger U. Patient-centered outcomes comparing digital and conventional implant impression procedures: a randomized crossover trial[J]. Clin Oral Implants Res, 2016, 27(12):e185-e189.

[66] Patzelt SB, Spies BC, Kohal RJ. CAD/CAM-fabricated implant-supported restorations: a systematic review[J]. Clin Oral Implants Res, 2015, 26(Suppl 11):77-85.

[67] Rauscher O. Impressionless implant-supported restorations with Cerec 4.2[J]. Int J Comput Dent, 2014, 17(2):159-168.

[68] Degidi M, Nardi D, Piattelli A. One abutment at one time: non-removal of an immediate abutment and its effect on bone healing around subcrestal tapered implants[J]. Clin Oral Implants Res, 2011, 22(11):1303-1307.

[69] Hartlev J, Kohberg P, Ahlmann S, et al. Immediate placement and provisionalization of single-tooth implants involving a defi nitive individual abutment: a clinical and radiographic retrospective study[J]. Clin Oral Implants Res, 2013, 24(6): 652-658.

[70] Maló P, Rangert B, Nobre M. “All-on-Four” immediatefunction concept with Br?nemark System implants for completely edentulous mandibles: a retrospective clinical study [J]. Clin Implant Dent Relat Res, 2003, 5(Suppl 1):2-9.

[71] Patzelt SB, Bahat O, Reynolds MA, et al. The all-on-four treatment concept: a systematic review[J]. Clin Implant Dent Relat Res, 2014, 16(6):836-855.

[72] 邸萍, 林野, 李健慧, 等. “All-on-4”種植即刻修復技術的臨床應用研究[J]. 中華口腔醫學雜志, 2010, 45(6):357-362.

Di P, Lin Y, Li JH, et al. Clinical study of “All-on-4” implant immediate function in edentulous patients[J]. Chin J Stomatol, 2010, 45(6):357-362.

[73] 趙旭, 邸萍, 林野, 等. “All-on-4” 無牙頜種植即刻修復技術的初步臨床觀察[J]. 北京大學學報(醫學版), 2014, 46(5):720-726.

Zhao X, Di P, Lin Y, et al. Implanting the edentulous jaws with “All-on-4” immediate reconstruction: a preliminary clinical observation[J]. J Peking University(Health Sciences), 2014, 46(5):720-726.

[74] Degidi M, Gehrke P, Spanel A, et al. Syncrystallization: a technique for temporization of immediately loaded implants with metal-reinforced acrylic resin restorations[J]. Clin Implant Dent Relat Res, 2006, 8(3):123-134.

[75] Degidi M, Nardi D, Piattelli A. A six-year follow-up of fullarch immediate restorations fabricated with an intraoral welding technique[J]. Implant Dent, 2013, 22(3):224-231.

（本文編輯 杜冰）

Current dental implant design and its clinical importance

Lin Ye. (Dept. of Oral Implant, School and Hospital of Stomatology, Peking University, Beijing 100081, China)

Supported by: National Major Scientifi c Research Foundation (973 Program-2012CB933900)

Correspondence: Lin Ye, E-mail: yorcklin@263.net.

The development of clinical implant dentistry was intensively affected by dental implant design improvement and innovation, which brought about new concept, even milestone-like changes of clinical protocol. The current improvements of dental implant design and their clinical importance could be highlighted as followings: 1) The implant apical design infl uences the implant preliminary stability in immediate implant. The apical 3-5 mm design of implant makes implant stable in immediate implant, because this part would be screwed into alveolar bone through fresh socket, the other part of implant could not be tightly screwed in the socket because of smaller implant diameter. Implant apical form, screw design, self-taping of apical part would be essential for immediate implant. 2) The enough preliminary stability of implant makes immediate prosthesis possible. When osseointegration does not occur, the implant stability comes from a mechanical anchorage, which depends on implant form, screw thread and self-taping design. 3) Implant neck design may have infl uence for softtissue recession in esthetic zone. The implant with large shoulder would not be selected for the esthetic area. The platform design may be more favorable in the area. 4) The connection design between implant and abutment is thought a very important structure in implant long-term stability. Moose taper and “tube in tube” were well documented structure design in 20-year clinical practice in Peking University. 5) In last 15 years, the plenty studies showed the platform design of implant had positive infl uence in implant marginal bone level. Whatever in single implant restoration or multi-implant prosthesis. 6) The digital technology makes clinical work more precise and high-tech. This would be a trend in implant dentistry. New generation of chair-side digital computer-aided design/computer-aided manufacturing makes immediate prosthesis without conventional impression possible. 7) New abutment design have changed clinical protocol greatly. The All-on-four concept and Weldone concept benefi t both from the abutment innovation, which were large angulated abutment and special welding abutment materials.

dental implants; dental implant-abutment design; immediate dental implant loading; computer-aided design

R 783.6

A

10.7518/hxkq.2017.01.003

2016-10-21；

2016-12-22

國家重大科學研究項目（973基金-2012CB933900）

林野，教授，博士，E-mail：yorcklin@263.net

林野，教授，博士，E-mail：yorcklin@263.net