種（zhǒng）植修複螺絲的機械原理與正確使用

       螺（luó）絲是沿著傾斜平麵的螺旋結構，是非（fēi）常（cháng）高效的機械，已有數百（bǎi）年的曆史。種植體（tǐ）最初的外形設計就是螺（luó）絲的形態，可以初步固（gù）定在骨組織內（nèi），骨結（jié）合後進行負（fù）荷。螺絲也用來連接基（jī）台和種植體。還可以用螺絲將（jiāng）修複體固定在（zài）基台或種植（zhí）體上。基台和修複體螺絲鬆動是種植修複最（zuì）常見的並發症之一。因此，醫（yī）生（shēng）應該了解種植螺絲的機械原（yuán）理。有報（bào）道表明，上頜修複螺絲第一年鬆動率為6%～20%。修複結構中螺絲通常是最薄（báo）弱的環節。任何咬合問題、製作誤差或（huò）應力可（kě）能導致咬合時修複體的晃動，螺絲是最薄弱或受力最（zuì）大的位置，往往發生鬆動或折斷。咬合麵（miàn）的螺絲通道導致崩瓷的（de）風（fēng）險增高。Nissan 等的（de）研究表明，平均負荷5 年後，螺（luó）絲固位修複體崩瓷率為38%，粘接固位修複體崩瓷率為4%。

      螺絲是高效的力放大（dà）器。一個20 Ncm 的力矩加載到（dào）螺絲上，可以移動平台上的兩（liǎng）列火車。有幾個因素（sù）可（kě）能與螺絲鬆動的風險相關，主要因素是預負（fù）荷。另外，還包括零件匹配度（dù），基台-種植體（tǐ）連（lián）接的高度（或深度）和平台直徑。施加在螺絲上的扭矩（jǔ）會（huì）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的陽性部件內產生拉力。扭力產生（shēng）的壓力和拉力通過螺絲部（bù）件的斜麵而放大（圖1）。當扭矩足（zú）夠大時（shí），螺絲在（zài）拉力的作用下延長。螺絲（sī）的應（yīng）變也與扭矩的大小直接相關。力越大，應變越大。扭力過大時， 引起材料的可塑性喪失或永久形變。此時螺絲無法取（qǔ）出，再加力時折斷。也就是說，過大的扭力導致螺（luó）絲折斷或螺紋分離。推薦的預負荷扭（niǔ）矩是螺絲發（fā）生永久形變（biàn）受力的75%，以保證螺絲連接的安全。

       加載到螺絲的（de）預負荷應該是持續的，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（1980-1990 年），隻是采用手（shǒu）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（míng）牙醫用手動螺絲刀，平均隻（zhī）產生11 Ncm 的扭矩，範圍為（wéi）5～21 Ncm。所以基台（tái）螺絲鬆動在那個（gè）時期的發生率高達50%。20 世（shì）紀90 年代早期，醫生開始采用扭力矩扳手獲得足夠的夾緊力。扭矩扳手利用杠杆力。扳手的杠（gàng）杆可（kě）以使扭（niǔ）矩放大到（dào）100 Ncm，超越材料彈性的極（jí）限（xiàn）。因此，扳手（shǒu）都有一個安（ān）全值限製。扳（bān）手產生的（de）高扭（niǔ）矩會旋緊螺絲。這種方法使螺絲鬆動在第（dì）一年的發生率小於16%。扭矩扳手應該可以獲得一致的扭力。但是有研究表明，經過反（fǎn）複（fù）高溫高壓消毒後，扳（bān）手會發（fā）生腐蝕（shí），使得扭矩偏（piān）大（dà）。因此，扳手消毒（dú）時應處於鬆開（kāi）的狀態，醫生使用扳手前（qián）要確保各配件沒有在鎖死的位置（圖2）。種植體公司及製（zhì）造（zào）商應定期（qī）對扭矩扳手進行校準（zhǔn）。

       醫生在旋緊螺絲時還（hái）要注意，旋緊的扭力會傳遞至種植體- 骨界麵（圖3）。骨組織對剪切（qiē）力（lì）的抵抗較弱，隻有（yǒu）垂直受力的65%。這與種植體的設（shè）計、表麵處理和骨密度相關（guān）。骨質偏軟的情況下，能承受（shòu）的扭（niǔ）矩小於20Ncm。因（yīn）此，推薦采用（yòng）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，逐漸會降低夾緊力。因此，每隔幾年可以重新旋緊螺（luó）絲，特別是有過大咬合力的患（huàn）者。

      為了減少臨床並發症，可通過改進螺絲（sī）設計增加預負荷，減少旋入（rù）扭矩因摩擦力而損失。螺絲頭直徑大（dà）於螺絲（sī），可以是平頭或為斜（xié）麵。在牙科領域之外，螺絲頭為30～45°的錐（zhuī）度，幫助（zhù）在有加工（gōng）誤差的情況下，有助（zhù）於（yú）把不（bú）同組（zǔ）件（jiàn）固定在一起。螺絲鎖緊就位時，螺絲頭的斜（xié）麵可以抵消（xiāo）組件間的誤差。螺絲頭斜麵減少（shǎo）了夾緊力（lì），降低了螺紋的拉力。大部分的（de）力加載到了螺絲上而不是螺絲固（gù）定（dìng）的部件之間。如果以20 Ncm 的扭矩旋緊螺絲，15 Ncm 的（de）扭矩分散到（dào）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帶斜麵的螺絲，應使用平頭螺絲。

      金屬成分是另一個影響（xiǎng）螺絲特性的（de）因素。主（zhǔ）要（yào）會影響螺絲加載（zǎi）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，螺絲的材料和屈服強度差異巨（jù）大（ 金螺絲12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺絲材（cái）料不（bú）同，修複螺絲的折斷扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm 之間。關於螺絲表麵性質的爭論呈（chéng）兩極化（huà）。有學者認為：粗糙表麵可以幫助（zhù）螺絲獲得更大的摩擦力（lì）從而降（jiàng）低螺絲鬆動的風險；另一部分學者倡導使用減（jiǎn）少摩（mó）擦力的表麵塗（tú）層可以增（zēng）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（sī）直徑主要影響螺絲在發生形變前被加載的預負（fù）荷。螺絲直徑越大，用於旋緊螺絲的（de）預負荷（hé）可以更大，這樣可獲得更大夾緊力。不（bú）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直徑往往小於基台螺絲（材質也（yě）可能不（bú）同）。材料的強度與直徑的四次方呈正相關。所以，直徑減半的螺絲強度變為1/16。