種植（zhí）修複螺絲的機械原理與正確使（shǐ）用（yòng）

       螺絲是沿著傾斜平麵的螺旋結構，是非常高效的機械，已有數百年的曆史。種植體最初的（de）外（wài）形設計就是螺絲的形（xíng）態，可以初步固定在（zài）骨組（zǔ）織內，骨結（jié）合後進行負荷。螺絲也用（yòng）來連接基台（tái）和種植體。還可（kě）以用螺絲將修複體固定在基台或種植（zhí）體（tǐ）上。基台和修複體螺絲鬆動是種植修複最常見的並發（fā）症之（zhī）一（yī）。因（yīn）此（cǐ），醫生（shēng）應該了（le）解種植螺絲的機械原理。有報道表明，上頜修複（fù）螺絲第一年鬆動率為6%～20%。修複結構中螺絲通常是（shì）最薄（báo）弱的環節。任何咬合（hé）問題、製作誤差或應力可能導致咬合時修複體的晃（huǎng）動，螺絲是最薄弱或受（shòu）力最大的位置，往往發（fā）生鬆動或折斷。咬合麵的螺絲通道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（gù）位修複體崩瓷率為38%，粘接（jiē）固位修複體（tǐ）崩（bēng）瓷率為4%。

      螺絲是高效的（de）力放大（dà）器。一個20 Ncm 的力（lì）矩加載到螺絲上，可以移動平台上的（de）兩列火車（chē）。有幾個因素可能與螺絲鬆動的風險相關，主要因素（sù）是預負（fù）荷。另外，還包括零件匹配度，基台-種植體連接的高度（或深度）和平台直徑。施（shī）加在螺絲上的扭矩會同時影響螺紋（wén）和螺絲頭的壓力。施加（jiā）在（zài）螺絲上的力（lì）矩也會在螺絲的陽性部件內（nèi）產生拉力。扭力（lì）產生的壓力（lì）和拉力通過（guò）螺絲部件的斜麵而放大（圖1）。當扭矩足夠大時，螺絲在拉力的作用下（xià）延（yán）長。螺絲的應變（biàn）也與扭矩的大小（xiǎo）直接相關。力越大（dà），應變越大。扭力（lì）過大時， 引起材料的可塑性喪失或永久（jiǔ）形變。此時螺絲無法取出，再（zài）加力時折斷。也就是（shì）說，過大的扭力（lì）導致螺絲折斷或螺紋（wén）分離。推薦的預負荷（hé）扭矩是螺絲發生永久形變受力的（de）75%，以保證螺絲連接的（de）安全。

       加載到螺絲的預負荷應該（gāi）是持續的（de），而且（qiě）足以引（yǐn）起（qǐ）螺絲螺紋的形變。最開始的螺（luó）絲係（xì）統，如Nobel係統（1980-1990 年（nián）），隻是采用手動螺絲刀旋緊螺絲，無（wú）法（fǎ）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（jun1）隻產生11 Ncm 的扭矩，範圍為5～21 Ncm。所以基台螺絲鬆動（dòng）在那個（gè）時期的發（fā）生率高達50%。20 世紀90 年代早期，醫（yī）生開始（shǐ）采用扭（niǔ）力矩扳手獲得足夠（gòu）的夾緊力。扭（niǔ）矩扳手（shǒu）利用杠杆（gǎn）力。扳手的杠杆（gǎn）可（kě）以（yǐ）使扭矩放大到100 Ncm，超越材料彈性的極限。因此，扳手都有一個安全（quán）值限製。扳手產生的高扭矩會旋緊螺絲。這種（zhǒng）方法使（shǐ）螺絲鬆動（dòng）在第一年的發生率小於16%。扭矩扳手應該可以獲得一致（zhì）的扭力。但是（shì）有研究表明，經過反複（fù）高溫高壓消毒後，扳手會發（fā）生腐蝕，使得扭（niǔ）矩偏（piān）大。因（yīn）此，扳手消毒時應（yīng）處於鬆開的狀態，醫生使用扳手前要確保各配件（jiàn）沒有在鎖死的位置（zhì）（圖2）。種植體公（gōng）司及製造商應定期（qī）對扭矩扳手進行（háng）校準。

       醫（yī）生在旋緊螺絲（sī）時還要注意，旋緊的扭力會傳遞至（zhì）種植體- 骨界（jiè）麵（圖3）。骨（gǔ）組織對剪切（qiē）力的（de）抵抗較弱，隻（zhī）有垂（chuí）直受力的65%。這與種植體的設計、表（biǎo）麵處理（lǐ）和骨密度相關。骨質偏軟的（de）情（qíng）況下，能承（chéng）受（shòu）的扭矩（jǔ）小於20Ncm。因此，推薦（jiàn）采用對抗扭矩的旋緊（jǐn）螺（luó）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絲，特別是有過（guò）大咬（yǎo）合力的患者。

      為了減少臨床並（bìng）發症，可通過改進螺絲設計增加預負荷，減（jiǎn）少（shǎo）旋入扭矩因摩擦力而損（sǔn）失。螺絲頭直徑大於螺絲，可以是平（píng）頭或為斜（xié）麵。在牙科領域之外，螺絲頭為30～45°的錐（zhuī）度，幫助在有加工誤差的情況下，有助於把（bǎ）不同組件固定在一起。螺絲鎖緊就位時，螺絲頭的斜麵可以抵消組（zǔ）件間的（de）誤差。螺絲頭斜麵減少了夾緊力，降低（dī）了螺紋的拉力。大部分的力（lì）加載到了螺絲上而不是螺絲（sī）固定（dìng）的部件之間。如果以20 Ncm 的扭矩旋緊螺絲，15 Ncm 的（de）扭矩分散到螺絲斜麵，5 Ncm 的扭矩加載到螺紋上。種（zhǒng）植修複使用的螺（luó）絲應盡量避免帶斜麵的螺絲，應使用（yòng）平頭螺（luó）絲。

      金屬成分是另一個影響螺絲特（tè）性的因素。主要會影響螺絲加載預負荷後的應變量，以（yǐ）及發生折斷的點，從而（ér）決（jué）定了安全的（de）預負荷範圍。當（dāng）其他因素類似的時候，螺絲的材料和屈服強（qiáng）度差異巨大（ 金螺絲12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺絲材料不同，修複螺絲的（de）折斷扭矩（jǔ）在16.5 Ncm -40 Ncm 之間。關（guān）於螺絲表（biǎo）麵性質的爭論呈兩極化。有學者認（rèn）為：粗（cū）糙（cāo）表麵可以幫助（zhù）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（fèn）學者倡導使用減少摩（mó）擦力的表麵塗層可（kě）以增加預負（fù）荷，認為這是一種增加螺絲夾緊力（lì）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（yù）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（tóng）種植係統的基台螺絲尺（chǐ）寸都很相似；但印模帽和修複螺絲直徑往往小於基台螺絲（材質也可能不同）。材料的強度與直徑的四次方呈正相關（guān）。所以，直徑減半的螺絲（sī）強度變為（wéi）1/16。