種植修複螺絲的機械原理（lǐ）與正確使用

       螺（luó）絲是沿著傾斜平麵（miàn）的螺旋結構，是非常高效（xiào）的機（jī）械，已有（yǒu）數百年的曆史。種植體最初的外形設計就是螺絲的形態，可以初步（bù）固定在骨組織內，骨結合後進行負（fù）荷。螺絲也用來連接（jiē）基台和種植體。還可以用螺絲將修複體固定在（zài）基（jī）台（tái）或種植體上。基台和修複體螺絲鬆（sōng）動是種植修複最常見（jiàn）的並發症之一。因此，醫生應該了解種植螺絲的機械原理。有（yǒu）報（bào）道表（biǎo）明，上頜修（xiū）複螺絲第一年鬆動率為6%～20%。修複結構中螺絲通常是最（zuì）薄弱的環節。任何咬合問（wèn）題（tí）、製（zhì）作誤（wù）差或（huò）應力可能導致咬合時（shí）修複體的晃動，螺絲是最薄弱或受力最大的位置，往往發生（shēng）鬆動或折斷。咬合麵的螺絲（sī）通道（dào）導致崩瓷的風險增高。Nissan 等的研究表明，平均負荷5 年後，螺絲固位修複（fù）體崩瓷率為38%，粘接固位修複體崩瓷率為4%。

      螺絲是高效（xiào）的力放大器。一個20 Ncm 的力矩（jǔ）加載到螺絲上，可以移動平台上的（de）兩列火車。有幾個因素（sù）可能與螺絲鬆動的（de）風（fēng）險相關，主要因素是預負荷。另外，還包括零件匹配度，基台-種植體（tǐ）連接的高度（或深度）和平台直徑。施加在螺絲上的扭矩會同時影響螺紋和螺（luó）絲頭的壓力。施加在螺絲上的力矩也會在螺絲的陽性（xìng）部（bù）件內產生拉力。扭力產（chǎn）生的壓力和拉力通過螺絲部（bù）件的斜麵（miàn）而放大（圖1）。當扭矩足夠（gòu）大時，螺絲在拉力的作（zuò）用下延長。螺絲的應變也與扭矩（jǔ）的大小直（zhí）接相關。力越大，應變越大。扭力過大時， 引起材（cái）料的可塑性（xìng）喪失或永久形變。此時螺絲無法取出，再加力時折斷。也就是說，過大的扭力導致螺絲折斷或螺紋分離。推薦的預負荷扭矩是（shì）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（dào）螺絲的（de）預負荷應該是持續的，而且足以引（yǐn）起螺絲螺紋的形變。最開始的螺絲（sī）係統（tǒng），如Nobel係統（1980-1990 年），隻是（shì）采用手動螺（luó）絲刀旋緊螺絲，無（wú）法達到足夠的扭矩。根據Misch 的研究，136 名牙醫（yī）用手動螺絲刀，平均隻產生11 Ncm 的扭矩，範圍為5～21 Ncm。所以（yǐ）基台螺絲鬆動在那（nà）個時期的發生率高達50%。20 世紀（jì）90 年代早期，醫生（shēng）開始采用扭力矩（jǔ）扳手獲得足夠的夾緊力。扭矩扳手利用杠杆力。扳手的杠杆可以使扭矩放大到100 Ncm，超越材料彈性的極限（xiàn）。因此，扳（bān）手都（dōu）有一個安全值限（xiàn）製。扳手產生（shēng）的（de）高（gāo）扭矩會旋緊螺絲。這種方法使螺（luó）絲鬆（sōng）動在第一年的發生率小於16%。扭矩扳手應該可以獲得一致的扭力。但是有（yǒu）研究表明，經過反複高溫（wēn）高壓消毒後，扳手會發生腐蝕（shí），使得扭矩偏大。因此，扳手消毒時應處於鬆開的狀態，醫生使（shǐ）用（yòng）扳手前要確保各配件沒有在（zài）鎖死的位置（圖2）。種植體公司（sī）及製造商應（yīng）定期對扭矩（jǔ）扳手進行校準。

       醫生在旋緊螺（luó）絲時還要注意，旋緊的扭力會傳遞至種植（zhí）體- 骨界麵（圖3）。骨組織對剪切力的抵抗較弱，隻有垂直受力的65%。這與種植（zhí）體的設計（jì）、表麵處理和骨密度（dù）相關。骨質偏軟的情況下（xià），能（néng）承受的扭矩小於20Ncm。因此，推薦（jiàn）采用對（duì）抗扭矩（jǔ）的旋緊螺絲方式。由於螺絲和種植體部件（jiàn）之間的（de）摩（mó）擦，逐漸會降低夾緊力。因此，每隔（gé）幾年可以重新（xīn）旋緊螺絲，特別是有過大咬合力的患者。

      為了減少臨床並發症，可通過改進螺絲設計增加預（yù）負荷，減少旋入扭矩（jǔ）因摩（mó）擦力而損失。螺絲頭直徑大（dà）於螺絲，可以是平頭或為（wéi）斜麵。在牙科領域（yù）之外（wài），螺絲頭為30～45°的錐度，幫（bāng）助在有加工誤差的情（qíng）況下，有助於把不同組件固定在一（yī）起。螺絲（sī）鎖緊就位時，螺絲頭的（de）斜麵可以（yǐ）抵消組件間的誤差。螺（luó）絲頭斜（xié）麵減（jiǎn）少了夾緊力，降低了螺紋的拉力。大（dà）部分的力加載到了螺絲上而不是螺絲固定的部件之間。如果以20 Ncm 的扭矩（jǔ）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避免（miǎn）帶斜麵的螺絲，應使用平頭螺絲。

      金屬成分是另一個影響螺絲特性（xìng）的因素。主（zhǔ）要會影響螺絲（sī）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（ān）全（quán）的預負荷範圍。當其他因素類似的時候，螺絲（sī）的材料和屈服強度差（chà）異巨大（ 金螺絲12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺（luó）絲材料不同，修複螺絲（sī）的（de）折斷扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm 之間。關（guān）於螺絲表麵性質的爭論呈兩極化。有學者認為：粗糙表麵可以幫助螺絲獲得更大的摩擦力從而降低（dī）螺絲鬆動的（de）風險；另一（yī）部（bù）分學者（zhě）倡導使用減少摩擦力的表麵塗（tú）層可以增加預負荷（hé），認為這是一種增加（jiā）螺絲夾緊力的有效方法。螺絲直徑主要影響螺絲在發生形變前被加載的預負荷。螺絲直徑越大，用於旋緊螺絲的預負荷可以更大，這樣可獲得更大夾緊力。不同種植係統的基台螺絲尺寸都很相似；但印模帽和修複螺絲（sī）直徑往往小於基台螺絲（sī）（材質也可能不同）。材料的強度與直徑的四次方呈（chéng）正相關。所以，直徑減半的螺絲強度變為1/16。