種植修複螺絲的機械原理與正確使用

       螺絲（sī）是沿著（zhe）傾斜平麵的螺旋結構，是非常高效的機械，已有數百年的曆史。種植體最初的（de）外形（xíng）設計（jì）就是螺絲的形態，可以初（chū）步固定在骨組織（zhī）內，骨結合後進行負荷。螺絲也用來連接基台和種植體。還（hái）可以用螺絲將修複體固定（dìng）在基台或種植體上。基台和修複體螺絲鬆動是種植修複最常見的（de）並發（fā）症（zhèng）之一。因此，醫生應該了解種植螺（luó）絲的機械原理。有報道表明，上頜修複螺（luó）絲第一年鬆動率為6%～20%。修複結構中螺絲（sī）通常是最薄弱的環節（jiē）。任何咬合問題、製作誤差或應力可能導致咬合時修（xiū）複體的晃動，螺絲是最薄弱或受力最大的位置，往往發生鬆動或折斷。咬合麵的螺絲通道導（dǎo）致（zhì）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（xiū）複（fù）體崩瓷率為38%，粘接固位修複體崩瓷率為4%。

      螺（luó）絲是高效的力放大器。一個20 Ncm 的力矩加載到螺絲（sī）上，可以移動平台上的兩列火車。有幾個因素可能（néng）與螺絲鬆動的風險相關（guān），主要因素是預負荷。另（lìng）外，還（hái）包括零件匹配度，基台-種植體連接的高度（或深（shēn）度）和平台直徑。施（shī）加在（zài）螺絲上的扭矩會同時影響螺紋和螺絲頭的壓力。施加在螺絲上的力矩也會在螺絲（sī）的陽性部件內產生拉力。扭力產生的壓力和（hé）拉力通過螺絲部（bù）件的斜麵（miàn）而（ér）放大（圖1）。當扭矩足夠大時，螺絲在拉力的作用（yòng）下（xià）延長。螺絲的應變也與扭矩的大小直接相關。力越大，應變越（yuè）大。扭（niǔ）力過大時， 引起材料的可塑性喪失或永久形變。此時螺絲無法取出，再加力時折斷。也（yě）就是說，過大的扭力導致螺絲（sī）折斷或螺紋分離。推薦的預負荷扭矩是螺絲發生永久形變受力的75%，以保證螺絲連接的安全。

       加載到螺絲的預負荷應該是持（chí）續的，而且足以引起螺絲螺紋的形變。最開始的螺絲係統，如Nobel係統（tǒng）（1980-1990 年），隻是采用手動螺絲刀旋緊螺絲，無法達到足夠的扭矩。根據Misch 的研究，136 名牙醫用手動螺絲刀，平均隻產生11 Ncm 的扭（niǔ）矩，範圍為5～21 Ncm。所（suǒ）以基（jī）台螺絲鬆動在那個時期的發生（shēng）率高（gāo）達50%。20 世紀90 年代早期，醫生開始采用扭力（lì）矩扳手獲得足（zú）夠的夾（jiá）緊力（lì）。扭矩扳手利用杠杆力。扳手的杠杆可以（yǐ）使扭矩放大到100 Ncm，超越材料彈（dàn）性的（de）極限。因此，扳手都有一個安全值限製。扳（bān）手產生的高扭矩會旋緊螺絲。這種方法使螺絲鬆動在第一年的發生率小於16%。扭矩（jǔ）扳手（shǒu）應該可以獲得一致的扭力。但（dàn）是有研（yán）究表明，經過反（fǎn）複高溫高壓消毒後，扳（bān）手會（huì）發生腐蝕，使（shǐ）得扭矩偏大。因此，扳手消毒時應（yīng）處於鬆開的狀態，醫生使用扳手前要確保各配（pèi）件沒有在鎖死的位置（圖2）。種植體公司及（jí）製造商應定期對扭矩扳手進行校（xiào）準。

       醫（yī）生在旋（xuán）緊螺絲時還（hái）要（yào）注意，旋緊的（de）扭力會傳遞至種（zhǒng）植體（tǐ）- 骨界麵（miàn）（圖3）。骨組織對剪切力的抵抗較弱，隻（zhī）有垂直（zhí）受力的65%。這與（yǔ）種（zhǒng）植體（tǐ）的設計、表麵處理和骨密度相關。骨質偏（piān）軟的情（qíng）況下（xià），能承受（shòu）的扭（niǔ）矩小於（yú）20Ncm。因（yīn）此，推（tuī）薦采（cǎi）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，逐漸會降低夾緊（jǐn）力。因此，每隔（gé）幾年可以重新旋緊螺絲，特別是有過大咬合力的患（huàn）者。

      為（wéi）了減少臨床並發症，可通（tōng）過改進螺絲設計增加預負荷，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（shì）平頭或為斜麵。在牙科領（lǐng）域（yù）之外，螺絲頭為（wéi）30～45°的錐（zhuī）度，幫助在有（yǒu）加工誤差的情況（kuàng）下（xià），有助於把不（bú）同（tóng）組件固定在一（yī）起。螺絲鎖緊就位時，螺（luó）絲頭的斜麵可以抵消組件間的誤（wù）差。螺絲頭斜麵減少了夾緊（jǐn）力，降低了螺紋的拉力。大部分的（de）力加載到（dào）了螺絲（sī）上而不（bú）是（shì）螺絲固定（dìng）的部件之間。如果以20 Ncm 的扭矩旋緊螺絲（sī），15 Ncm 的扭（niǔ）矩分散到螺絲斜麵，5 Ncm 的扭矩加載到螺（luó）紋上。種植（zhí）修複（fù）使用（yòng）的螺絲應盡量避免帶斜麵的（de）螺絲，應使用平頭螺（luó）絲。

      金屬成分是另一（yī）個影響螺絲特（tè）性的因素。主要會影響螺絲加載預負荷後的應變量，以及發生折斷的點（diǎn），從（cóng）而決定了安全的預負荷範圍。當其他因素類（lèi）似（sì）的時候，螺絲的材（cái）料（liào）和屈服強度差（chà）異巨大（ 金（jīn）螺絲12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺絲材（cái）料不同，修複螺絲的折斷扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm 之（zhī）間。關於（yú）螺絲表麵性（xìng）質的爭論呈（chéng）兩極化。有學者認為：粗糙表麵可以（yǐ）幫助螺絲獲得更大的摩擦力從而降低螺絲鬆動的風險；另一部分學者倡導使用（yòng）減（jiǎn）少（shǎo）摩擦力的表麵塗層可以增加預負荷，認為這是（shì）一種增加螺絲夾緊力的有效方（fāng）法。螺絲（sī）直（zhí）徑主要影響螺絲在發生形變（biàn）前（qián）被加載（zǎi）的預負荷。螺絲直徑越大，用於旋緊螺絲的預（yù）負荷（hé）可（kě）以更大，這樣可獲得更大夾緊力。不同種植係統的（de）基（jī）台螺絲尺寸都很（hěn）相似；但印模帽和修複螺絲直徑往（wǎng）往小於基台螺絲（材質也可能（néng）不同）。材（cái）料的強度與直徑的四次方呈正相關（guān）。所以，直徑減半的螺（luó）絲強度變為1/16。