不同骨凿手术方案对低质骨中种植体初期稳定性的影响：一项离体研究

《Scientific Reports》：Effect of different osteotome surgical protocols on primary implant stability in poor quality bone: an ex vivo study

本研究针对低密度骨（如IV类骨）中种植体初期稳定性（PS）难以预测的临床挑战，比较了传统备洞、undersized（undersized）及expander-osteotome（expander-osteotome）三种手术方案。结果表明，undersized技术可获得更高的最终植入扭矩（FITV）和种植体稳定系数（ISQ），为低质骨区种植手术方案选择提供了实验依据。

　　

在口腔种植领域，种植体的成功与否很大程度上取决于其植入后能否获得良好的初期稳定性（Primary Stability, PS）。这就像盖房子需要坚实的地基一样，种植体也需要与周围的骨组织紧密贴合，避免微动，才能为后续的骨结合（Osseointegration）奠定基础。然而，临床医生常常面临一个棘手的难题：当患者的颌骨质量较差，例如属于Lekholm和Zarb分类中的IV类骨（骨密度低，骨小梁稀疏）时， achieving substantial PS is less predictable and becomes a challenging situation（获得可靠的初期稳定性变得难以预测且充满挑战）。在这种低质骨区域，传统的种植窝洞预备方法可能无法提供足够的把持力，导致种植体微动，进而可能引发纤维组织包裹而非理想的骨性结合，最终导致种植失败。

为了解决这一临床痛点，研究人员一直在探索各种改良的手术技术。其中，undersized surgical technique（undersized外科技术，即最终钻头直径小于种植体直径）和osteotome（骨凿）技术是两种备受关注的方法。前者通过制造一个比种植体略小的窝洞，利用植入时的挤压效应（compressive stress）增加骨-种植体界面的紧密度；后者则通过专用器械横向挤压骨组织，避免切割骨质，旨在提高局部骨密度。然而，关于哪种技术在低质骨中能更有效地提升初期稳定性，仍需更直接的实验证据进行比较。

为此，由Anderson Jara Ferreira领衔的研究团队在《Scientific Reports》上发表了一项题为“Effect of different osteotome surgical protocols on primary implant stability in poor quality bone: an ex vivo study”的研究。该研究旨在头对头地比较三种不同的手术方案——传统备洞（Control: Conventional）、undersized技术（Undersized surgical technique）和expander-osteotome技术（Expander-osteotome）——在模拟人体低质骨（IV类骨）条件的离体模型中对种植体初期稳定性的影响。

为了回答低质骨中何种手术方案能最优提升种植体稳定性这一问题，研究人员设计了一项严谨的离体实验。他们选用猪胫骨作为实验模型，因其骨改建过程和骨矿物质密度与人类相似。研究的关键在于确保实验所用骨块的骨微结构具有可比性且均一地模拟低质骨。为此，研究人员动用了“金标准”技术——微计算机断层扫描（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）对骨块进行精确扫描和分析，筛选出骨体积分数（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁分离度（Tb.Sp）和连接密度（Conn.Dn）等参数均符合低质骨特征的区域进行实验。随后，在30个符合条件的位点上，分别采用三种手术方案进行种植窝洞预备，并植入相同规格的种植体。种植体的初期稳定性通过两种国际公认的方法进行评估：一是由外科马达记录的最后植入扭矩值（Final Insertion Torque Value, FITV），这是一种侵入性测量方法，直接反映植入过程中遇到的阻力；二是使用Osstell设备测量的种植体稳定系数（Implant Stability Quotient, ISQ），这是一种非侵入性的共振频率分析（Resonance Frequency Analysis, RFA）技术，分别从唇舌向（Faciolingual, FL）和近远中向（Mesiodistal, MD）进行测量并计算平均值（Average RFA）。所有数据均采用适当的统计学方法进行处理，以比较组间差异并分析各稳定性参数之间的相关性。

结果

不同手术方案对初期稳定性参数的影响

研究结果显示，三种手术方案对种植体初期稳定性的影响存在显著差异。在最终植入扭矩值（FITV）方面，undersized外科技术组获得了最高的平均值（31.26 ± 6.5 Ncm），显著高于传统备洞组（19.19 ± 5.8 Ncm）。expander-osteotome技术组的FITV值（26.05 ± 8.8 Ncm）介于两者之间，与传统备洞组和undersized组均无统计学差异。在反映种植体稳定性的共振频率分析（RFA）指标上，无论是唇舌向ISQ（FL-RFA）、近远中向ISQ（MD-RFA）还是平均ISQ（Average RFA），undersized外科技术组均表现出显著优势，其ISQ值（约77-79）明显高于传统备洞组（约66-68）。expander-osteotome技术组的ISQ值（约70）同样优于传统备洞组，但在MD-RFA指标上显著低于undersized组。这些结果清晰地表明，在模拟IV类骨的条件下，undersized外科技术能够最有效地提升种植体的机械稳定性。

初期稳定性参数间的相关性分析

为了解不同测量方法之间的一致性，研究人员进行了Pearson相关性分析。结果发现，在undersized外科技术组和expander-osteotome技术组中，FITV与FL-RFA、MD-RFA以及Average RFA之间均呈现出强相关性（相关系数较高且p值小于0.05）。特别是在undersized组，FITV与MD-RFA的相关系数高达0.905（p < 0.001），表明这两种方法在该技术条件下具有高度一致性。然而，在传统备洞组，FITV与部分RFA参数的相关性较弱甚至不显著。这提示我们，测量初期稳定性的不同方法可能在不同手术环境下其表现和内在关联性有所不同，而undersized技术似乎能带来更一致且可靠的稳定性评估结果。

讨论与结论

本研究通过严谨的离体实验模型，系统地评估了三种常用手术方案在低质骨中对种植体初期稳定性的影响。结果明确显示，undersized外科技术在提升最终植入扭矩（FITV）和种植体稳定系数（ISQ）方面均优于传统备洞技术和expander-osteotome技术，成为本研究条件下优化初期稳定性的最有效方案。

这一发现具有重要的临床意义。对于计划进行即刻负重（immediate loading）的病例而言，获得足够高的初期稳定性至关重要，因为任何过度的微动（micromovement）都可能阻碍骨结合。undersized技术通过创造比种植体直径略小的窝洞，在植入过程中对周围骨组织产生压缩应力（compressive stress），从而增强了种植体与骨之间的机械锁结（mechanical interlocking），这可能是其获得更高稳定性的主要原因。然而，研究人员也谨慎地指出，过度的压缩应力可能存在潜在风险，如可能导致局部骨缺血甚至坏死，反而影响长期的骨结合。因此，术者在临床应用中需掌握好“度”。

相比之下，expander-osteotome技术虽然也通过器械的挤压作用试图改善骨质量，但其在本研究模拟的极低密度骨（IV类骨）环境中，效果不及undersized技术。研究人员分析，这可能是因为低质骨本身对器械挤压的抵抗能力较弱，无法形成有效的侧方及根尖向（apicolateral）骨压缩，或者其产生的应力集中效应未能理想地转化为稳定性。此外，研究结果还表明，undersized技术下的不同稳定性测量指标（FITV和ISQ）之间表现出更强的相关性，这提示在该技术条件下评估稳定性可能更为可靠。

当然，本研究作为一项离体研究，其结论的 extrapolation（外推）需要谨慎。离体环境无法模拟活体的生物学反应，如血液供应、炎症反应和骨改建过程。研究中使用猪胫骨虽然与人类骨骼有相似之处，但与颌骨的实际微环境仍存在差异。因此，这些有益的发现仍需通过未来的随机对照临床试验（Randomized Controlled Trial, RCT）和长期随访研究来进一步验证其在真实临床场景中的有效性和安全性。

综上所述，这项研究为口腔种植外科技术的选择提供了有价值的实验数据。在应对低质骨这一临床挑战时，undersized外科技术展现出了在提升种植体初期稳定性方面的显著优势。这不仅为临床医生在复杂病例中选择手术方案提供了参考，也强调了根据骨质量个性化定制手术策略的重要性，最终有望为更多骨条件不佳的患者带来成功的种植修复效果。