種植修複螺絲的機械原理與正（zhèng）確使用（yòng）

       螺絲是沿（yán）著傾斜平麵的螺旋結構，是非常高效的（de）機械，已有（yǒu）數百（bǎi）年的曆史。種植體最初（chū）的外形設計就是螺絲的形態，可以初步固定在骨組織內，骨結合後進行負荷。螺絲也用來連接基台（tái）和種植體（tǐ）。還可以用螺絲將修複體固定在基台或種植體上。基台和修（xiū）複體螺絲鬆動是種植修複最常（cháng）見的（de）並發症之一。因（yīn）此，醫生應該（gāi）了解種植螺絲的機械原理。有報道表明，上頜修複螺絲第一年鬆動率為6%～20%。修複結構（gòu）中螺絲通常是最薄弱的環節。任何咬合問題、製作誤差或應力可能導致咬合（hé）時修複（fù）體的晃動，螺絲是（shì）最薄弱（ruò）或受力最（zuì）大的位置，往往發生鬆動或折斷。咬合麵的螺絲通道導（dǎo）致崩（bēng）瓷的風險（xiǎn）增高。Nissan 等的研究表明（míng），平均負荷5 年後，螺絲固位修複體崩瓷率為（wéi）38%，粘接固位修複體崩瓷率為4%。

      螺絲是高效的力（lì）放大器。一個20 Ncm 的力矩加載到螺絲上，可以移動平台上的兩列火車。有（yǒu）幾個因素可能與螺絲鬆動的風險相關，主要因素是預負荷。另外，還包括（kuò）零件匹配度，基台-種（zhǒng）植體連（lián）接的高度（或深度）和平台直徑。施（shī）加在螺絲上的扭矩會同時影響（xiǎng）螺紋和螺絲頭的壓力。施加在螺絲上的力矩也（yě）會在螺絲的陽性部件內產生拉（lā）力。扭力產生的（de）壓力和拉力通過螺絲部件（jiàn）的斜麵（miàn）而放大（圖1）。當扭矩足夠大時，螺（luó）絲在拉力的作（zuò）用下延（yán）長。螺（luó）絲的應變也與扭矩的大小直接相關。力（lì）越大，應變越大。扭力過（guò）大（dà）時（shí）， 引起材料的可塑性喪失（shī）或永（yǒng）久形變。此時螺絲無法（fǎ）取出，再加力時折斷（duàn）。也就是說（shuō），過大（dà）的扭力導（dǎo）致螺絲折（shé）斷或螺（luó）紋分離。推薦的（de）預（yù）負荷扭矩是（shì）螺絲發生永久形（xíng）變受力的75%，以保證螺絲（sī）連接的安全。

       加載到螺絲的預負荷（hé）應該是持續的，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（dòng）螺絲（sī）刀旋緊（jǐn）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 的扭矩，範（fàn）圍為5～21 Ncm。所以基台螺絲鬆動（dòng）在那個時期的發生率高達50%。20 世紀90 年代早（zǎo）期，醫生開始采用扭力矩扳手獲得足夠的（de）夾緊力。扭矩扳手利用杠杆力。扳手的杠杆可（kě）以使扭矩放大到100 Ncm，超越材料彈性的極限。因此，扳手（shǒu）都有一個安全值（zhí）限製（zhì）。扳手產（chǎn）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（shēng）率小於16%。扭矩扳手應該（gāi）可（kě）以獲得（dé）一致的扭（niǔ）力。但是有研究表明，經過反複高溫高壓消毒後，扳手會發生腐蝕，使得扭矩偏（piān）大。因此，扳手消毒時應處於鬆開的狀態（tài），醫（yī）生使用扳手前要確保各配件沒有在鎖死的位置（圖2）。種植體公司及製造商應定期對（duì）扭矩（jǔ）扳手進行校準。

       醫生在（zài）旋緊螺絲時還要注意，旋緊的扭（niǔ）力會傳遞至種植（zhí）體- 骨界麵（圖3）。骨組織對剪切力的抵抗較弱，隻（zhī）有垂直受力的（de）65%。這與種植體的設計、表麵處（chù）理和骨密度相關。骨質偏軟的情況下，能（néng）承受的扭矩小於20Ncm。因此，推（tuī）薦采用對抗扭矩（jǔ）的（de）旋緊螺絲方（fāng）式（shì）。由於螺絲（sī）和種植體（tǐ）部件（jiàn）之間的摩（mó）擦，逐漸（jiàn）會降低夾緊力。因此，每隔幾年可以重新旋緊螺絲，特別是有過大咬合力的患者（zhě）。

      為了減少臨床並發症，可通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（sī）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（chà）的情況下，有助於把不同組件固定在一起。螺絲鎖緊就位時，螺（luó）絲頭的斜麵可以抵消組件（jiàn）間的誤差。螺（luó）絲頭斜麵減少（shǎo）了夾緊力，降低（dī）了螺紋的拉力。大部分的力加載到了螺（luó）絲上而不是螺絲固定的部件之間。如果以（yǐ）20 Ncm 的扭矩旋緊螺絲，15 Ncm 的扭矩分散到螺絲斜麵，5 Ncm 的扭矩加載到螺紋上。種植修複使用的螺絲應盡量（liàng）避免帶斜麵的（de）螺絲，應使用（yòng）平（píng）頭（tóu）螺絲。

      金屬成分是另一（yī）個影響螺絲特性的因素（sù）。主（zhǔ）要（yào）會影響螺絲加（jiā）載預負荷後的應變量，以及發生折斷的點，從而決定了安全的預負荷範圍。當其他因素類似的時候，螺（luó）絲的材料和（hé）屈服（fú）強度差異巨大（ 金（jīn）螺絲12.4 N， 鈦（tài）螺絲83.8 N）。螺絲材料不同，修（xiū）複螺絲的折（shé）斷（duàn）扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm 之間。關於（yú）螺絲表麵性質的（de）爭論（lùn）呈兩極化。有學者認為：粗糙（cāo）表（biǎo）麵可以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減少摩擦力的表麵塗層可以增加預負荷，認為這是一種增加螺（luó）絲夾緊力的有效方法。螺絲直徑主要影響螺絲在發生形變（biàn）前被加載的預負荷。螺絲直徑越（yuè）大，用於旋緊螺絲的預負荷可以更大，這樣可（kě）獲得更大夾緊（jǐn）力。不同種植係統的（de）基台螺絲尺寸都很相（xiàng）似；但印模帽（mào）和修複螺絲直徑往往小於基台（tái）螺絲（sī）（材（cái）質也可能不同）。材料的強度與直（zhí）徑的四次方呈正相關（guān）。所以，直徑減半的螺絲強（qiáng）度變為1/16。