作者:
Henriette Lerner博士
约翰·沃夫冈·歌德大学牙科诊所及学院
圣拉斐尔维塔萨鲁特大学牙科学院
那不勒斯腓特烈二世大学颌面外科
塔夫茨大学牙医学院,退休
生物研究联合公司董事会主席
关键词:T-Scan 10、咬合纸、主观解读、计算机辅助调𬌗、种植机械并发症
种植修复并发症是种植修复学中的一个主要问题。尽管数字化工作流程不断发展,但下部结构断裂率、螺丝松动和瓷崩裂仍是经常出现的并发症,多单元种植修复体尤其容易出现并发症。
目的
本文的目的是确定在植入种植体时,通过获得数字咬合力和时间指标的标准化数字化咬合检查方法来调整种植修复体,与仅通过咬合纸主观解读的咬合检查方法相比,是否能减少种植并发症产生。
材料和方法
挑选六名对T-Scan和种植操作训练有素的临床医生,来进行安装单个和多单位局部固定义齿的种植病例。交替使用两种方法来完成病例,首先采用仅使用咬合纸的方法,然后下一个修复体使用T-Scan+咬合纸指导下的计算机辅助方法来进行咬合调整。在3年的研究期间,采用两种方法共安装了306个单位的种植体。
结果
单纯使用咬合纸法检查了143个单位的种植修复体,使用T-Scan+咬合纸检查了163个单位的种植修复体。符号检验结果显示,使用T-Scan+咬合纸法的并发症明显少于单纯使用咬合纸法(P < 0.00716)。咬合纸法的3年并发症发生率为24.5%;T-Scan+咬合纸法的3年并发症发生率为1.8%。
结论
与使用主观解读的咬合纸检查方法相比,采用T-Scan+咬合纸的客观解读方法大大降低了各种固定种植修复体的机械并发症的发生率。
临床意义
这项研究结果指出,应该用客观测量的方法来取代主观解读的种植体咬合调整方法,即仅使用咬合纸来标记接触位置,而高力值的异常咬合接触点则通过计算机咬合分析将其分离出来再进行调整。所以说对咬合纸标记的主观解读是一种非常错误且容易导致种植修复体经常出现并发症的方法。
修复并发症是种植修复后出现的主要问题之一,对于多单位局部固定义齿而言最容易出现修复并发症,其中高断裂率和瓷崩裂最为常见。据报道,种植体周围骨质丧失也是种植体植入后的并发症之一。2018年的一项系统性综述报告显示,种植体支持的金属烤瓷固定义齿(FDP)5年陶瓷断裂和崩裂率= 11.6%,而种植体支持的氧化锆固定义齿陶瓷断裂和崩裂率=50%(P < 0.001)。此外,氧化锆FDP失败率为4.1%,而种植体支持的金属烤瓷FDP失败率仅为0.2%。因此作者建议,不应将饰瓷氧化锆作为优先选择的咬合面材料。
而其他长期修复学研究也证实,种植体支持修复始终受到较高并发症发生率的困扰。在一项为期10年针对397个种植体支持修复体所进行的研究发现,超过25%的修复体出现了机械并发症。最常见的并发症是崩瓷(20.31%),其次是咬合螺丝松动(2.57%)和修复体固位丧失(2.06%)。在另一项为期8年对114个种植体支持全牙列即刻负重修复体进行的研究发现,54%的种植修复体表现出某种形式的力学破坏,其中修复体折断是最为常见的并发症。而且,All-on-Four/Six即刻负载的修复体似乎非常容易断裂(图1)尽管种植修复学已经改进了数字化工具,但即使根据骨质和修复便利性采用了导航手术并提高了种植体植入位点的精确性,这些“数字化工作流程”也并没能改善并发症的发生率。
种植体上过大的咬合力负荷与咬合材料的失效和种植体骨结合的失败有关,普遍认为种植体的早期失败和修复体材料的断裂与超负荷有关。由于修复后的种植体周围没有牙周韧带,所以导致患者缺乏正常的本体感觉,无法感知种植修复体上所施加的咬合力大小。这种敏感性缺乏的情况增强了种植修复体的固有刚性。此外,一篇使用T-Scan 10数字咬合分析技术(Tekscan公司,美国)的临床病例报道发现:因为这种刚性的种植系统很难吸收被施加的咬合力,所以种植咬合接触力值会迅速增大。
尽管有人认为种植修复体的一些设计特点可以在理论上减少咬合压力(增加支持基台的数量、种植体位置交错排列、增加种植体宽度、减少咬合面宽度、尽量减少桥体数量、去除悬臂上的咬合接触、尽量减少侧向运动中的咬合接触、尽量减小夜磨牙和紧咬牙的影响),但是仅靠这些修复体的设计特点是无法实现减少咬合接触力的目的。要成功控制咬合力,必须能够测量得到种植体之间实际的相对咬合接触力和所有咬合接触点上的压力分布,然后通过对这些咬合接触点的形状进行调磨塑形,才能使得种植修复体承受相对较低的咬合力。
使用T-Scan 10 Novus系统可以实现对咬合接触力的控制(图2AB)。将HD Novus传感器放置在相对咬合的种植体牙冠之间,就可以实时记录到256级相对咬合力。在口腔𬌗学研究、颞下颌关节紊乱病(TMD)的治疗研究以及种植学基础研究和临床报道中,T-Scan系统的咬合力再现特征已经得到反复评估和验证。
T-Scan数据能够指导调𬌗操作,从而有针对性地纠正咬合力过大的问题。而且软件界面中还包含种植体警告提示(图3),可以检测到种植体是否承受了过大的咬合力,或者与临近的天然牙相比受到过早或速度过快咬合力。
在调𬌗操作中使用传统咬合接触指示方法所存在的主观性,是在口腔种植体上产生过度咬合负荷的原因之一,这一点尚未在文献中提及,但很可能也是许多临床报告中的材料和骨结合出现并发症的原因之一。研究表明,咬合纸或膜、丝带、咬合蜡、硅胶印模、石膏模型上𬌗架、金属箔和口内扫描(IOS)都不能记录、测量或数字化再现咬合接触。(见图4)虽然有些IOS可以预览显示出“咬合接触图”,但是因为口内扫描在所有牙齿分开的情况下进行的,所以并不可能记录下实际的咬合力。
尽管人们普遍(错误地)认为可以根据咬合印记的大小、形状和颜色深度来显示出咬合接触力的强度但是多项研究已经证明印记大小或颜色深度与所施加的咬合力之间并不存在相关性。(见图5a)在一项实验室研究中发现,当施加的咬合力增加到两倍和三倍时,咬合印记的大小反而减小。在另一项研究中,当将最大和最深的咬合印记与同一牙齿处的受力百分比进行比较时,发现印记面积(大小)与力之间的因果关系很弱,最大的咬合印记与牙齿受力最大相匹配几率只有38.3%。作者认为只有6%的印记表面可以解释为由施加的咬合力导致,而94%的印记面积则是由与施加的咬合力无关的其他因素造成(咬合纸厚度、表面湿/干、牙齿形态和牙尖角度)。作者指出:“咬合印记的大小对于反映施加咬合力来说并不可靠,不应用来指导调𬌗治疗。”
由于大多数种植修复体主要借助咬合纸来进行安装,而咬合纸除了显示接触面积外,不能测量其他任何咬合参数,因此当种植修复体仅借助咬合纸来进行安装时(无论是否使用金属箔),破坏性咬合力很可能无法消除。这种未知且未被处理的破坏性高力值接触将导致较高的机械并发症发生率。
迄今为止,还没有任何关于在戴入种植修复体时使用T-Scan技术对种植修复体存活率和并发症的研究,以期达到改善种植体并发症发生率的目的。因此,本研究的目的是将T-Scan 10与仅使用咬合纸的病例进行比较,以确定计算机辅助指导的调𬌗是否能显著减少种植并发症的发生。
我们开展了一项多机构的临床合作研究,收集的数据来源于每位临床医生日常种植实践操作,招募了六名在T-Scan种植操作方面训练有素的临床医生,选择安装单个和多单位局部固定义齿的种植病例。交替使用两种方法来完成病例,首先采用仅使用咬合纸的方法(传统的种植体咬合印染标记,然后主观选择需要调整的接触点),然后下一个修复体使用T-Scan+咬合纸的计算机辅助方法(见图5a)。在这两种方法中,每位临床医生都使用其日常惯用的调𬌗标记条/膜/纸来生成咬合接触墨迹标记,因此没有对标记材料进行标准化。在第二种方法中,对种植修复体进行T-Scan记录,以检测高力值咬合接触和早接触。然后,用临床医生的同一种咬合接触标记介质对孤立的问题接触点进行标记,并根据计算机测定标准来确定需要调整的目标。(见图5b)尽管可能临床表现为墨迹标记,但因其并非由力产生所以并不进行处理,因此仅对T-Scan确定的高力值异常咬合接触点进行调整。
种植体植入后发生的任何机械并发症都收集在Excel表(微软公司,美国)中。对所有临床医生遇到的并发症数量和类型进行汇总,以便在6个月、1年、2年、2.5年和3年时进行统计分析。
1.瓷断裂
2.金属支架断裂
4.螺丝断裂
5.螺丝松动和修复体松动
6.粘接失败需要再次粘接
7.功能性病变–戴用新修复体咀嚼困难
8.因患者咬合适应性不足而在佩戴后反复进行调𬌗
共安装了306个单位的种植修复体(143个单位仅使用咬合纸,163个单位使用T-Scan+咬合纸)。通过交替使用所选择的方法(T-Scan或仅使用咬合纸),实现了随机化分配,因为两组中修复体类型的分布没有明显差异。这确保了每组中的单个或多单位固定修复体在统计学上数量相似(Mann-Whitney U Test p = 0.92034)。(见图6)。
符号检验评估了8种类型的并发症,结果表明T-Scan+咬合纸法的并发症发生率明显较低(表1;p < 0.00716)。
-单独使用咬合纸的并发症发生率为35/143 = 24.5%。
-使用T-Scan+咬合纸的并发症发生率为3/163 = 1.8%。
这项有关种植体并发症研究的结果是独一无二的,因为这是第一项借助T-Scan来辅助安装种植修复体的并发症研究,经过与使用传统的非数字咬合检查方法比较发现,这两种方法在统计学上有着显著差异。这项研究针对病例采用主观检查方法(仅使用咬合纸)和标准化的检查方法(T-Scan+咬合纸),然后对发生的并发症进行了跟踪。结果清楚地显示:与通过主观解读咬合纸印记进行咬合调整的方法相比,使用标准化的T-Scan+咬合纸的检查方法大大减少了种植并发症。最近发表的系统综述证实,有许多科学证据支持在口腔治疗中使用T-Scan技术,因为它能测量出相对大小的咬合接触力和时间变化,并且具有客观、准确和可重复性的特点。
最常报告的并发症是螺丝松动(仅使用咬合纸组23次;T-Scan+咬合纸组1次),这也是继瓷崩裂之后第二常见的并发症。螺丝松动是由于修复体受到咬合负荷的周期性扭力,而修复体受到周期性扭力的原因则是:存在咬合不平衡,受到非轴向的咬合力,或者由于反复的非正中运动咬合接触压迫修复体偏离种植体的中心轴。不平衡的咬合力会将修复体向内推向负荷过重的种植体,也会向外推离负荷较轻的种植体。随着时间的推移,这种不断重复的应力循环会慢慢使一些螺丝从某些种植体中松动旋出。此时如果只是将螺丝拧紧,还会继续出现松动的情况,因为扭力仍然存在。所以无论怎样单靠拧紧螺丝,都无法抵消离心负荷所产生的重复扭力。
在仅使用咬合纸组中,无法对非正中运动的咬合接触力进行标准化控制,也没有办法对比牙弓左右侧之间的咬合力分布。仅使用咬合纸时对于咬合力存在未知的情况,是因为墨迹印染结果不能反应力的水平。而对于T-Scan+咬合纸组,对非正中运动咬合接触持续时间和负荷水平以及右侧与左侧牙弓的总体咬合力分布都进行了测定,并通过计算机辅助咬合调整进行了纠正,从而减少了扭力,因而在统计学上也会减少螺丝松动的出现几率。
T-Scan Novus传感器(Tekscan公司)是一片精密的电子印制电路,每片传感器有2200个传感记录单元(0.5 mm2/传感记录单元),在没有发生传感器严重破坏的情况时,可在一段时间内准确、反复地记录牙齿咬合接触和非正中运动咬合接触的256级咬合接触力。(见图2A和B。)100微米的传感器厚度是传感器的一大优点,它可以将记录网格中的印刷电子元件容纳在柔性可压缩的聚脂薄膜基底中并加以保护,同时,即使在牙齿之间受到反复挤压,也能保持传感器结构的完整性。
很多研究结果反复表明,当根据咬合纸印记颜色的深度和大小采用主观解读进行调𬌗时,会经常出现错误的咬合接触点选择,因为咬合纸印记大小和颜色深度并不能反映接触点的咬合力属性(见图5a)。当出现咬合接触力诊断错误时,就会选择错误的接触点进行咬合调整,这很可能会导致不良的种植机械并发症。此外,从种植修复体上不需要降低咬合力的部位去除咬合饰瓷材料,将会导致饰瓷材料强度的削弱,导致材料早期失效并缩短修复体的使用寿命。
尤其重要的是,主观的咬合调整很有可能并没有处理真正存在咬合力过大的接触部位,因为咬合纸印记并不能体现出“有力感”,图5b就是一个很好的例子,在该图中,咬合力最大的地方是左侧第一磨牙腭尖上的两个小印记,而左侧前磨牙上非常大的墨迹印记经过测量确定为低度和中度力值接触。如果由于印记“小”且“轻”而不对第一磨牙的腭尖进行调磨处理,则会在种植修复体上余留较大的受力。然后这样持续性局部集中、周期性重复且力值较高的咬合力将使第一磨牙超负荷。在仅使用咬合纸的主观组中观察到的螺丝松动可能就是上述问题的结果。
另外,T-Scan 10的咬合力数据可以精确地识别出咬合接触过度受力的位置。(见图5b)这样就可以客观地针对这些特定的接触点进行治疗,而对任何低力值的咬合接触点则不予治疗,无论其印记表现如何。在这项具体的研究中,采用非主观(客观)的咬合量化指标(T-Scan 10)来指导选择种植修复上的接触点进行咬合调整,从统计学的角度来看减少了并发症的发生。这种采用计算机辅助的方法创伤很小,而采用主观解读咬合印记的方法则创伤较大,因为临床医生经常会主观地选择错误的接触点进行调磨。
在数字化工作流程时代,种植修复学追求以修复为导向的高精度种植体植入位置,CAD/CAM铣削修复体的加工公差也非常高,但是在最后阶段临床医生采用主观解读咬合纸印记的方式来调整种植修复体(就好像这是调整咬合力的有效方法),似乎完全适得其反。研究表明,在牙医选择确定咬合接触时,对于墨迹印记的主观解读方法等同于“糟糕的猜测”。此外,墨迹印记所“测量”的只是接触面积,而不是咬合力水平、时间或咬合平衡性。因此,需要从口腔医学的角度认识到主观解读法是一种漏洞百出并容易导致问题的方法,因为它缺乏对咬合功能的真正测量,仅用墨迹在接触点上做了标记。
相反,临床医生在进行咬合调整时,应该先使用咬合纸对接触点进行墨迹标记,然后使用T-Scan 10数据准确确定真正有问题的咬合接触点,从而进行咬合调整。正如这项研究所示,将T-Scan数据与咬合纸相结合是一种在统计学上更好的方法,它可能会提高许多种植修复体的存活率。
尽管有多名医生报告了他们观察到的并发症,但与其他研究报告相比数量较少。可能是因为这些临床医生都是种植修复领域的佼佼者,所以在病例处理时具有较高水平的临床技能。
对种植体修复顺序交替采用两种咬合检查方法,有助于实现标准化和平均化,但由于并非所有临床医生都安装了相同数量的种植体,因此不同医生报告的种植体数量也不尽相同。为了消除临床病例数的差异,我们对每种咬合检查方法的所有植入单位进行了汇总,而不考虑修复体的大小和单位数,并采用了较长的并发症观察期(3年)。
另一个可能的限制因素是,标准化的T-Scan临床医师只是对自己的所有种植修复体进行了所有的记录和种植调整。不同的临床医生会获得不同的咬合力分布和持续时间的结果,而不是在每个种植病例中都能获得完全相同的最终咬合结果。T-Scan最终治疗结果的精确度取决于临床医生使用T-Scan时对力和时相的动态数据集进行分析和处理的能力。每位临床医生对T-Scan的掌握能力不同,因而可能会影响不同临床医生的并发症发生率。但是采用T-Scan+咬合纸法观察到并发症发生率较低的现象,表明临床医生的校准化T-Scan掌握能力最大程度地减少了临床医生之间的差异。因此,这项研究的结果可能并不能够代表所有临床医生的所有结果,因为他们可能没有接受过明确专业的T-Scan培训和T-Scan课程。
经过3年的观察,与仅使用咬合纸的方法相比,在种植体植入时使用T-Scan+咬合纸的方法在统计学上降低了不同固定种植修复体的机械并发症发生率。要提高对种植体咬合的关注标准,就必须认识到主观判读法是一种漏洞百出、容易导致问题的方法,应该用一种标准的调𬌗方法来取代;对于这种方法,使用咬合纸只是通过墨染来标记咬合接触位置,但是咬合分析和对问题咬合接触的调整则是在计算机辅助下进行的。