螺丝固位种植修复体螺丝通道封闭材料的研究进展

 随着口腔种植技术的推广，牙种植体被广泛用于各种牙列缺损、缺失患者。目前研究显示粘结固位和螺丝固位种植修复体在边缘骨吸收、修复并发症和种植体存活率等方面没有明显差别。

    螺丝固位修复体因其易于拆除维护等优点，受到临床医生的青睐。目前有一些对螺丝固位进行改良的方法，如口外粘结后再口内进行螺丝固位，一体化基台冠等。但无论何种改良方式，修复体螺丝通道始终需要材料进行封闭。目前常见的封洞材料包括棉球（cotton pellet）、硅胶密封材料（silicone sealing material）、乙烯基聚硅氧烷（vinyl polysiloxane）、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）、牙胶（gutta-percha）、复合树脂充填，或其中两种的复合应用。其目的在于保护中央固位螺丝，隔绝口腔和种植体-基台腔，并承担一定的咬合力。本文将就螺丝通道封闭材料在密封性能，耐久性能，结合强度及操作性能等方面进行一综述。

    1.不同螺丝通道封闭材料的密封性能

    种植体-基台界面存在不同程度的微间隙（micro-gaps），并且在修复体受咬合力时，由于“泵作用”会将种植体腔中的微生物等泵至种植体-骨界面，从而引起种植体周围炎。由于种植体-基台界面较难封闭，种植体-基台螺丝通道的封闭重要性更为突出。目前研究发现，常见的种植体螺丝通道封闭材料均可发生微生物侵入，但不同种类的密封材料侵入的微生物数量有显著差别。

    棉球是最早应用的螺丝通道封闭材料，其易于获得，易于消毒而曾被临床广泛采用。但是其本身结构疏松无法提供足够的封闭性，同时亦无法承担咬合力，而作为基底则会影响上部充填物的稳定性。故已基本被临床淘汰。聚四氟乙烯因其性质稳定，柔软和强度高作为生物材料在血管外科，骨科及美容外科等被广泛应用。牙胶作为常见的口腔材料具有生物安全性好，易于获得和操作等优点。

    目前常见的充填牙胶需要加热后使用，冷却后固化。此过程中发生的体积收缩可能造成边缘微渗漏。而新型材料常温流动牙胶（硅酮基牙胶糊剂等）硬固后没有体积收缩，反而有0.2%的膨胀，可能改善这一情况，但目前尚无种植体相关研究。有学者对牙胶和聚四氟乙烯胶带在体外对大肠杆菌通过外六角和莫氏锥度连接的种植体基台，通过渗透试验进行密封性能的研究，发现牙胶封闭通道明显优于PTFE胶带封闭通道。并且随着时间的推移，PTFE胶带或未封闭组导致种植体基台通道微生物泄漏量逐渐增加。但与树脂联合应用后PTFE胶带组微渗漏量明显低于牙胶组。

    复合树脂固化时会发生聚合收缩，在充填体和修复体边缘形成边缘裂缝，细菌、体液等可能通过此缝隙与种植体腔发生交通，从而导致充填体边缘微渗漏，甚至脱落等问题。通常认为填料粒度越小，材料的抛光性能越好，预聚合填料（pre-polymerized fillers）也可以改善抛光性能。圆形填料的抛光性能优于不规则外形的填料，能够更好地与树脂基质间均匀传递应力。无机填料含量越多，材料的压缩强度越大，聚合收缩越小。

    为研究封闭材料联合应用的效果，Nascimento等对60个莫尔斯锥度种植体用单冠固定修复，以人唾液为污染介质，采用DNA棋盘杂交技术对微生物种类进行鉴定和定量。通过分组分析①聚四氟乙烯胶带+复合树脂；②聚四氟乙烯胶带+牙胶；③聚四氟乙烯胶带+光固化临时复合材料；④棉粒+牙胶；⑤棉粒+光固化临时复合材料的密封性能发现，各组种植体内部均检测到微生物。

    复合树脂或牙胶相结合的聚四氟乙烯胶带的微生物计数最低；与光固化临时复合材料相结合的棉球微生物数量最高。多项研究显示目前常用封闭材料均无法完全封闭螺丝通道，研制具有抗菌性能，或开发其他类型的封闭材料可能对种植体周围炎的预防更为有益。目前针对PTFE改性的研究主要在血管外科和骨科等领域。对聚四氟乙烯添加溶出性抗菌剂提高其抗菌性能，添加不同种类的抗菌剂对不同菌种的抗菌效果有差别。其中添加CAH-2抗菌剂的薄膜对各种受试菌株的抑菌率都达到90%以上，某些菌种可达到100%，且抗洗脱性能良好，具有较好的口腔应用前景。

    另外有学者用改性甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐/甲基丙烯酸甲酯-三丁基硼烷（modified 4-META/MMA-TBB）与复合树脂进行比较，发现4-META/MMA-TBB的封闭效果比复合树脂更好。因此，认为目前尚没有理想的种植体螺丝通道密封材料，其选择完全取决于操作人员的选择和经验。

    2.耐久性能

    随着使用时间的增加，封洞材料本身可能出现溶解，磨耗甚至脱落。目前常见的材料中，聚四氟乙烯具有优良的耐腐蚀性，耐高低温性及耐大气老化性等，不易发生老化或溶解。牙胶本身也不具有粘结性，曾有学者对牙胶复合根管充填材料根尖封闭性能进行研究，发现其根尖封闭性能，特别是其远期封闭性能有待进一步提高。可能与牙胶的溶解性和收缩有关。树脂粘结剂在经过热循环后也会出现老化，结合力变弱等情况。

    复合树脂中无机填料含量越高，其性能越好和吸水性越低。复合树脂的吸水性与溶解性和其弯曲模量有关。吸水性越高，越容易溶解，弯曲强度越容易减小。因此，使用时复合树脂的吸水性和溶解性也是需要考虑的因素之一。为减少封洞材料的折断和脱落，临床上应选择无机填料含量高，颗粒小的树脂作为封洞材料。

    3.结合强度

    封闭材料与螺丝通道的结合强度决定了封闭材料在口内的存留时间和密封性能。主要是封闭材料和钛/锆的结合强度。目前尚无树脂和牙胶在和钛或锆结合时强度的对比研究，但在根管治疗相关的研究中有学者评价了两种根管封闭材料与根内牙本质的推拉结合强度。树脂基根管充填材料（epiphany/resilon）和牙胶-AH糊剂（gutta percha/AHPlus）。结果显示Epiphany/Resilon与牙胶-AH糊剂的结合强度在抵抗推拉有显著性差异。Gutta percha组的抗拉强度优于Resilon/Epiphany组。但牙胶无法通过底涂剂、粘结剂等增强与钛/锆的粘结强度。

    复合树脂通过底涂剂、粘结剂等预处理修复体和基台面后，可与钛、锆等获得较好的结合强度，从而降低充填物脱落的风险。但是，这一强度与通道材料及材料的表面处理有关。当通道为氧化锆材料时，为实现高强度和长期耐用的陶瓷-粘结，有人提出了APC锆键合的概念；包括3个步骤：气粒磨损（air particlea brasion，A），氧化锆底涂剂（zirconia primer，P）和粘合剂复合树脂（adhesive composite resin，C），认为改善其中的一些步骤可以提高粘结强度。

    不同的表面处理，如喷砂，空气磨耗和碳化硅磨头粗化等处理能提高树脂与氧化锆的结合力。表面处理可增加氧化锆粗糙度和表面积，也可以清洁氧化锆表面，提高其表面活性能。但由于操作便利性以及可能出现Al2O3颗粒残留等原因，很多研究者及厂家致力于开发新型粘接底涂剂来提高氧化锆陶瓷与树脂粘接耐久性。

    使用不同粘结底涂剂也会获得不同的结合强度。近来含有各种功能性基团的硅烷类和非硅烷类粘接底涂剂被证实可以与氧化锆陶瓷表面的金属氧化物形成主价键力（化学键结合）和次价键力（范德华力等）结合。应用含有疏水性磷酸盐单体（hydrophobic phosphate monomer，MDP）的底涂剂，可以增加树脂基的粘合剂对透明氧化锆材料的粘结强度，并已通过拉曼光谱震动证实粘结剂和氧化锆间存在特征性化学键，是粘结强度增强的原因。

    当通道为钛或钛合金时，金属表面处理与树脂粘结强度相关。喷砂和微弧氧化都能提高粘结强度，喷砂效果更显著，非热等离子处理也可以提高钛和树脂的粘结强度。有研究显示聚羧酸盐与钛的结合强度较树脂更高，能与钛形成化学键结合。大部分结合强度研究使用的是树脂粘结剂，通用型树脂或可压实复合树脂相关性能仍有待研究。

    4.操作性能

    封闭材料操作便利性包括封闭便利性及移除便利性。聚四氟乙烯胶带可高温消毒灭菌，易于分割操作，也易于移除。但其本身的自润滑性和表面不粘性难与种植体基台或冠内面形成固位；单独使用则易脱落，必须与其他材料联合使用。牙胶通常无法高温消毒灭菌，但普通牙胶使用时又需要加热加压。目前新型的常温流动牙胶可能改善其操作性，但尚未见用于种植体封洞材料的报道。常规根管内牙胶去除非常困难，需要使用专用器械及方法。

    虽然种植修复体螺丝通道形态较为规则，但当牙胶进入螺丝孔时亦难以去除，可能部分残留而影响中央螺丝的旋出。复合树脂具有较高的强度，但硬化后难以移除，易导致螺丝孔残留，螺丝刀无法就位而影响旋出。因而较少单独用于种植修复体螺丝通道的封闭，通常与牙胶或聚四氟乙烯胶带等联合应用。传统光固化树脂固化深度有限，大约为2mm，而种植体螺丝通道的深度一般至少在5mm以上，且需要一定厚度才能有足够的抗断裂强度，因而充填时多需分层充填。长时间操作会增加唾液等污染螺丝通道的风险。

    有学者利用维氏硬度曲线（vicker shardness，VHN）测定充填体树脂复合材料固化后的固化深度，发现所有测试的大块充填树脂固化深度均可达到4～10mm深度标准。这为种植体螺丝通道封闭提供了操作便利。

    综上所述，在缺乏循证医学证据和临床操作指南的情况下，牙胶或聚四氟乙烯胶带加复合树脂组合应用于封闭种植体螺丝通道可能是目前最好的选择，但其仍然无法完全阻止细菌通过螺丝通道进入种植体腔内。此外，选择合适的表面处理方法以及合适的复合树脂，可以增加树脂-修复体粘结强度以及充填体强度，有利于种植体的长期使用。仍需研究者进一步研究寻找更好的封洞材料。