种植失败之当钛断裂时--一枚钛合金种植体在成功骨结合后发生断裂

种植失败之当钛断裂时--一枚钛合金种植体在成功骨结合后发生断裂

尽管钛合金种植体在骨科和牙科手术中应用广泛，但近年来骨结合后可能出现的变形与断裂问题引发了关注。在近期一则临床案例中，一枚钛合金种植体在成功骨结合后发生断裂。该断裂发生时，种植区域未受到明显创伤或过大外力作用。断裂原因被归因于多种因素的共同作用，包括基台设计缺陷、材料疲劳以及功能负载过程中种植体承受的生物力学应力。这引发了对钛合金种植体长期耐久性和可靠性的担忧，尤其在磨牙区或承重骨等高应力区域。通过扫描电子显微镜拍摄的图像显示，断裂区域位于修复体平台附近，这一结果表明，尽管钛合金具有延展性，其种植体仍可能发生断裂。

牙科种植体已成为修复缺失牙的一种极为成功且广泛应用的治疗方案[1,2]。凭借其恢复口腔功能和美观的优势，牙科种植体彻底改变了牙科学领域[1,2]。然而，尽管总体疗效显著，牙科种植体仍可能出现失败和并发症，其中断裂及机械性失败是主要关注点。牙科种植体失败可分为两类：生物性失败和机械性失败。生物性失败主要涉及骨结合相关问题、种植体周围炎（种植体周围的炎症和骨吸收）以及软组织并发症。而机械性失败则包括与种植体组件直接相关的断裂及其他结构性问题[3,4,5,6]。

在各类牙科种植体失败中，断裂和机械性失败因其可能影响种植体稳定性、功能及患者满意度而面临特殊挑战[2,3]。种植体断裂可发生在种植体系统的不同部位，包括种植体体部、基台或冠、桥等修复组件[4,5,6,7]。牙科种植体的机械性失败可能由多种因素共同导致，包括材料疲劳[5]、设计缺陷[3]、种植体植入不当、咬合过载（咀嚼时的过大力量）或创伤事件。这些失败会导致美观受损、功能受限及患者不适[2,3]。

本研究中的图像来自一例临床病例的种植体取出后拍摄，该患者的钛合金种植体在成功骨结合后发生断裂。根据患者报告，断裂发生时种植区域未受到明显创伤或外力作用。该种植体基台尺寸为直径5.4毫米、高度9毫米，采用莫氏锥度连接（瑞典默恩达尔阿斯特拉科技公司），植入天然骨组织中。修复设计为直基台，用于钛铝钒合金制成的螺丝固位个性化基台。种植体植入磨牙区，用于修复上颌左侧第二磨牙的螺丝固位单冠。对颌为天然牙列，咬合关系良好。该牙冠植入后使用六年，因出现明显松动而发现断裂。

为评估失败的种植体，收集的样本通过扫描电子显微镜（荷兰埃因霍温飞利浦公司XL20型）分别在40倍、100倍和500倍放大倍数下进行观察（图1）。此项视觉分析旨在确定断裂起源和裂纹形态。断裂原因被归因于多种因素的共同作用，包括基台设计不匹配、材料疲劳以及功能负载过程中种植体承受的生物力学应力[4,5]。断裂和机械性失败不仅需要额外的治疗干预，还需取出并更换种植体，导致治疗成本增加、治疗周期延长及患者不满。因此，了解种植体断裂和机械性失败的原因、风险因素及预防策略，对于确保种植体的长期成功至关重要[8,9,10]。



图1 取出的断裂牙科种植体扫描电子显微镜（SEM）图像。（A）40倍放大、（B）100倍放大、（C）500倍放大下可见，纵向裂纹始于颈部修复体平台处，向种植体根尖方向延伸。

文献报道显示，钛合金牙科种植体断裂是一种罕见并发症，每1000枚种植体的发生率为0.2%[11]，而彻底取出种植体碎片是最常用的治疗方案[11]。总之，骨结合种植体断裂是一种晚期并发症，其病因呈多因素性，虽罕见但并非个例[6]。此外值得注意的是，大多数展示断裂牙科种植体的图像多为患者的X线检查结果，这类图像本身缺乏三维观察能力[2,3,11]。

与本研究呈现的图像类似，以往也有研究对失败的牙科种植体进行过扫描电子显微镜分析[7,8]。但Singh等[7]采用3000倍放大倍数，仅观察到沿晶断裂，发现种植体表面中心的大凹坑由多条波纹线或条纹组成[7]；而Shibli等[8]研究的是一枚无断裂特征的失败种植体。


多种原因可能增加种植体断裂的发生率[12]。一项文献综述指出，这些原因可归纳为种植体规划不当、种植体-基台不匹配以及过载。此外，种植体和修复体设计可能也是促成因素，且随着时间推移，疲劳会增加种植体断裂的风险。研究者认为，种植体的三维位置、直径、数量、倾斜度、基台选择以及咬合管理，对于确保种植体支持式修复体的长期存活和成功至关重要[12]。基于此，本案例中的基台不匹配问题本应得到改善。这一建议的依据是：该种植体直径合适且令人满意，倾斜度适合使用直基台，咬合关系也经过了评估。在此情况下，连接区域的应力集中超过了材料的屈服强度，导致塑性变形，最终造成牙科治疗失败。因此，本研究呈现的图像补充了相关文献，展示了始于平台处、向种植体根尖方向延伸的纵向裂纹形态。未来需开展更多研究，以阐明与钛合金断裂机制相关的主要原因及风险因素。

参考文献

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作者：João Paulo Mendes Tribst,Arie Werner,Erik J Blom
原文：DOI:10.3390/diagnostics13122123