Låsa upp mysteriet: Hur påverkar anslutningsgränssnittet mellan implantat och distans skruvstabiliteten?

Kunskap

Hur påverkar anslutningsgränssnittet mellan implantat och distans skruvstabiliteten?

Fördjupa dig i gåtan: Exploring the Dynamics of Screw Stability in Dental Implants!

20 december 2023

Nyfiken på hemligheterna bakom skruvlossning inom implantat tandvård? Följ med oss ​​på en resa när vi reder ut mysterierna med anslutningsgränssnittet mellan implantat och distans. Upptäck hur denna kritiska länk påverkar skruvarnas stabilitet och håller nyckeln till långvarig framgång för tandimplantat. Gör dig redo att upptäcka dentalimplantologins krångligheter i en fängslande utforskning!

 

Att lossa distansskruvar är en vanlig mekanisk komplikation vid implantatrestaureringar, vilket leder till mikrorörelser eller till och med fraktur av distansen. Detta fenomen påverkar patientnöjdheten och har en rapporterad skruvlossningsfrekvens som sträcker sig från 5,3 % under det första året till 5,8-12,7 % inom fem år efter laddning.

Olika faktorer bidrar till att distansskruven lossnar, inklusive implantatplacering, restaureringsmorfologi, distans-implantatkopplingsdesign och oral parafunktion. Bland dessa anses anslutningsgränssnittet mellan implantat och distans vara en kritisk aspekt, och dess inverkan på distansskruvens stabilitet är fortfarande ofullständigt förstådd.

1. Möjliga mekaniska principer för att lossa distansskruvar

Under åtdragningsprocessen genomgår distansskruven elastisk förlängning, vilket skapar en förspänningskraft som låser den i implantatets inre gängor. Skruvlossning är en process i två steg: initiala tuggkrafter leder till lätt glidning och förlust av förspänningskraft, följt av skruvrotation och lossning när förspänningskraften faller under en kritisk tröskel.

Studier indikerar att även utan yttre krafter kan förspänningskraften minska med 2-10% inom sekunder eller minuter efter åtdragning, tillskrivet initial vridmomentförlust orsakad av ytojämnheter. Detta är känt som skruvsättning.

2. Inverkan av distansgränssnitt på skruvlossning

2.1 Implantat-Abutment-anslutningstyper

Två huvudtyper av implantat-distansanslutningar finns: interna och externa anslutningar. Externa anslutningssystem överför mer kraft till implantathalsen och distansskruven, vilket gör dem mer benägna att skruvas loss. Forskning tyder på att interna anslutningsimplantat i allmänhet uppvisar bättre skruvstabilitet.

Medan interna anslutningssystem används i stor utsträckning kliniskt, erbjuder olika tillverkare olika interna anslutningsdesigner, och deras inverkan på implantat-distansgränssnittet är fortfarande osäker. In vitro-bettsimuleringsexperiment avslöjar att sexkant i kombination med konformade anslutningar uppvisar mindre vridmomentförluster än rena sexkantanslutningar, medan konanslutningar ännu bättre motstår skruvlossning.

Finita elementanalys tyder på att kon kombinerad med sexkantskopplingar är mindre benägna att skruvlossning jämfört med kon i kombination med oktagonkopplingar på grund av minskad separation mellan skruven och distansens inre yta. Studier rapporterar dock potentiella negativa effekter på biomekanisk stabilitet på grund av närvaron av antirotationsstrukturer. Den optimala interna anslutningsdesignen kräver ytterligare validering.

2.2 Distansmaterial

Kontroverser omger inverkan av distansmaterial på stabiliteten hos implantat-distansgränssnittet. Jämförande studier på tre nivåer av distanser av rent titan och Ti-6Al-4V-distanser indikerar att Ti-6Al-4V har en mindre inverkan på skruvlossning på grund av dess högre gränssnittets böjhållfasthet. Beläggning av distanser med kolfilmer har visat sig minska skruvlossning genom att förbättra ythållfastheten.

Trots förbättringar av metalldistanser kvarstår estetiska problem. Keramiska distanser löser dessa problem men utgör utmaningar i långsiktig kompatibilitet med metallimplantat och distansskruvar. Observationer av slitage vid gränssnittet mellan zirkoniumdistansen och implantatet och mindre felinriktning efter dynamisk belastning väcker frågor om vridmomentförlust.

Forskning om interaktionen mellan zirkoniumoxid och metall visar att slitage är oundvikligt, och ytterligare undersökningar behövs för att avgöra om slitaget fortskrider över tiden. Risken för skruvlossning och implantatbrott ökar när zirkoniumdistanser samverkar med metall. Även om metall-på-metall slitage förväntas, kräver förståelse av begränsningarna för zirkoniumoxid-metallgränssnitt ytterligare forskning.

2.3 Tredjepartsdistanser

Tredjepartsdistanser, ofta tillverkade med CAD/CAM-metoder, erbjuder fördelar vid omformning av gingivalanatomin. Men deras långsiktiga kliniska och experimentella stabilitet saknar tillräcklig forskning. Jämförelser mellan original- och CAD/CAM-distanser visar minskat omvänt vridmoment i CAD/CAM-distanser efter cyklisk belastning, potentiellt tillskrivet mikrorörelser eller små mellanrum mellan distansen och implantatet eller skruven.

Studier tyder på att originaldistanser överträffar tredjepartsdistanser, vilket betonar behovet av djupgående forskning om gränssnittsfelmatchning och problem med mikrogap som uppstår från CAD/CAM-bearbetningsmetoder.

Sammanfattningsvis är det avgörande att förstå de mekaniska principerna och gränssnittsfaktorerna som påverkar lossning av distansskruvar för att utveckla mer tillförlitliga implantatrestaureringar. Ytterligare forskning behövs för att validera optimala interna anslutningsdesigner, utforska den långsiktiga kompatibiliteten hos keramiska distanser och ta itu med problem relaterade till distanser från tredje part tillverkade med CAD/CAM-metoder.

3. Inverkan av skruvgränssnitt på distansskruvlossning i tvådelade implantatsystem

I tvådelade implantatsystem spelar distansskruven en avgörande roll för att koppla ihop implantatet och distansen och bibehålla stabiliteten i anslutningsgränssnittet. Förspänningskraft är en nyckelfaktor för att förhindra skruvlossning, med 90 % av vridmomentet under åtdragningsprocessen dedikerat till att övervinna friktion, medan endast 10 % bidrar till att generera förspänningskraft. Omvandlingen av åtdragningsmoment till förspänningskraft är nära relaterad till olika faktorer såsom skruvmaterialstyrka, friktionskoefficient, geometrisk form och åtdragningsmetod, av vilka många fortfarande är ofullständigt förstådda.

3.1 Skruvmorfologi

Skruvar består av gängor och en axel, vanligen tillgängliga på marknaden som platthuvuden, långskalade skruvar med 6 till 12,5 varv gängor. Under åtdragningsprocessen bär de tre gängorna i botten av skruven i första hand belastningen. Studier som jämför plattskruvar och koniska skruvar visar att koniska skruvar bättre bibehåller vridmomentet före belastning, men efter belastning finns det ingen signifikant skillnad i vridmomentpåverkan mellan de två. Externa experiment tyder dock på att koniska skruvar uppvisar högre vridmomentmotstånd även efter belastning.

När det gäller inverkan av platta eller koniska skruvar på lossning och spänningsöverföring kan ytterligare utforskning genom finita elementanalys vara nödvändig. Forskning av Mohammed tyder på att externa sexkantiga anslutningssystem med 3,5 varv gängade skruvar har en mindre inverkan på skruvlossning jämfört med interna sexkantiga anslutningssystem, där de kortare gängorna anses fördelaktiga i externa sexkantiga anslutningar framför interna sexkantiga anslutningar.

Zipprichs rapport antyder att gängstigningen som behövs för att generera förspänningskraft vanligtvis är mindre än implantatets inre gängor. Den optimala minskningen av stigningen för stabilitet och inverkan av skruvdiameter på förspänningskraften förblir dock oklart.

3.2 Skruvmaterial och tredjepartsskruvar

Själva materialets drag- och böjhållfasthet kan påverka skruvlossningen. Legeringsskruvar uppvisar högre elasticitetsmodul och sträckgräns än titanlegering, vilket resulterar i bättre elastisk deformation och högre förspänningskraft under samma åtdragningsmoment. Studier som jämförde skruvar av rent titan och Ti-6AL-4V visar att skruvar av rent titan uppvisar mer uttalad lossning under samma förhållanden, potentiellt kopplade till Ti-6AL-4V högre sträckgräns.

Finita elementanalys av Wu et al. avslöjar att CAD/CAM-skruvar har sämre anpassningsförmåga mellan skruven och implantatet, vilket orsakar spänningskoncentration på skruven och påverkar både skruvlossning och fraktur. Det är tillrådligt att undvika användningen av tredje parts distansskruvar kliniskt, även om denna slutsats saknar tillräcklig klinisk forskning för bekräftelse. Att minska friktionskoefficienten mellan distansskruven och implantatets inre yta, och därigenom omvandla mer av åtdragningsmomentet till förspänningskraft, kan öka trycket mellan gängorna och minska skruvlossningen.

Bordin et al. föreslår att beläggning av distansskruvar med Diamond-Like Carbon (DLC) förbättrar ythårdheten och Youngs modul, vilket minskar friktionskoefficienten vid skruvgränssnittet och förhindrar att skruven lossnar. Anodiseringsbehandling för att öka hårdheten på titanytan och minska friktionskoefficienten har också föreslagits av Colpak. Den långsiktiga kliniska uppföljningen är dock nödvändig för att utvärdera det potentiella irreversibla slitaget som orsakas av interaktionen mellan den hårdare skruvytan och den mjukare inre ytan av implantatet.

3.3 Åtdragningsmetoder

För närvarande finns det ingen standardiserad procedur för åtdragning av skruvar. Tidiga förslag föreslog en rutinmässig klinisk procedur med återdragning 10 minuter efter den initiala åtdragningen för att minimera senare skruvlossning. Studier av Varvara visar att efterdragning 2-5 minuter efter den första åtdragningen resulterar i minimal vridmomentförlust. Alnassers forskning som jämför olika åtdragningsmetoder tyder på att upprepad åtdragning tre gånger ger maximalt omvänd vridmoment.

Trots debatter om effektiviteten av metoder för kontinuerlig lossning och åtdragning för att motstå skruvlossning, tyder studier på att metodens effektivitet kan bero på skruvmaterial. Kontinuerlig lossning kan öka förspänningskraften, medan vissa hävdar att upprepad åtdragning och lossning kan minska förspänningskraften. Kliniska rekommendationer för åtdragning av skruvar bör baseras på det specifika kliniska scenariot och tillverkarens riktlinjer, vilket betonar vikten av att undvika onödig åtdragning och öppning.

Arshads forskning understryker vikten av att begränsa antalet skruvåtdragningscykler, och betonar att det är viktigare att begränsa åtdragningsfrekvensen än att använda nya skruvar. Elektronmikroskopiska bilder av skruvgängor bekräftar att upprepad åtdragning kan orsaka skada på gängans kontaktyta, vilket lämnar metallskräp mellan skruven och implantatets inre gängor, vilket minskar den effektiva kontaktytan. Studier som utvärderar effekten av efterdragning kontra byte av skruvar vid lossning tyder på att efterdragning efter extern belastning är effektivare för att minska skruvlossning.

4. Implantatgränssnittets inverkan på skruvlossning

Implantat med smal diameter är ett gångbart alternativ i områden med otillräcklig benmassa, men jämfört med konventionella implantat medför de en högre risk för mekaniska komplikationer. Sammours in vitro dynamiska laddningsexperiment bekräftar att implantat med konventionell diameter har en fördel när det gäller att minska vridmomentförlusten jämfört med implantat med smal diameter. Medan inhemska implantat huvudsakligen är rent titan, har de utmärkta kortsiktiga kliniska resultaten av zirkoniumoxidimplantat visats. Att använda metallskruvar för att ansluta till zirkoniumoxidimplantat innebär dock betydande utmaningar för den långsiktiga stabiliteten hos övre restaurationer.

5. Utmaningar och utsikter

Även om effekten av att distansskruven lossnar på implantatets överlevnadsfrekvens kan vara minimal, kan återkommande händelser påverka patientnöjdheten och leda till att implantatet inte återställs. Anslutningsgränssnittet mellan implantat och distans, som den svagaste delen av implantatsystemet, erbjuder fortfarande många utmaningar som kräver djupgående forskning och förbättringar. Nyckelområden inkluderar att bestämma optimala ytbehandlingar för distans- och skruvytor för att minimera risken för att skruvar lossnar, förstå den ideala minskningen av skruvstigning jämfört med interna implantatgängor för att öka förspänningskraften, förbättra anpassningsförmågan hos CAD/CAM-tillverkade distanser till implantat, och identifiera de bästa materialen för skruvar kopplade till zirkoniumimplantat. Med fortsatta framsteg inom materialvetenskap och djupare forskning om effekterna av skruvlossning är det möjligt att minska hastigheten för att distansskruven lossnar. Denna recension fungerar också som en påminnelse till läkare om att regelbundet inspektera implantatkomponenter i sin kliniska verksamhet.