玩种植，你必须要懂的知识-伯乐人生活网

近30年以来，口腔种植学取得了前所未有的发展,学习并掌握口腔种植修复技术已然成为一股热潮。“这是一个最好的时代、同时也是一个最坏的时代”，一方面口腔种植新技术、新材料发展日新月异让广大患者受益，而另一方面，由于盲目开展、基础不扎实而导致的种植并发症正越来越多的出现。

让我们一起静下心来，利用微信数字媒介，从核心的口腔种植修复知识出发，结合最新的科研文献，开始这样一个有意思的系列-“玩种植，你必须要懂的知识”，今天，我们简单谈谈种植体的表面处理技术。

骨结合（Osseointegration）是口腔种植修复的基础，如何提高种植体与骨组织的结合率和整合速度一直都是口腔种植研究的焦点。众所周知，粗糙的种植体表面能够提高成骨细胞的迁移和增殖，有利于形成骨结合 (Nasatzky等. 2003; Osathanon 等. 2011)。表面微孔介于1 - 100微米之间被认为是比较理想的表面粗糙度，有利于成骨细胞附着，形成良好的骨-种植体结合。许多种植体系统采用喷砂工艺，通过减法处理工艺形成凹凸不平的种植体表面来增加表面积，种植体的表面也经常会采用酸处理，且有不同的命名方式，例如酸洗(acid washing)和酸蚀(acid etching)等。需要说明的是，酸洗也能形成种植体表面的蚀刻效果，还能够去除喷砂处理遗留在种植体表面的残余物。

牙种植体的表面特性可影响种植体植入后的生物学反应,决定组织细胞在其表面的粘附,增殖,分化及矿化,影响蛋白质的吸收,直接影响界面的骨愈合速度,骨结合率,骨结合强度,对种植体功能的正常行使十分重要。因此，各种植体公司长期以来都努力采用不同的种植体表面处理工艺改变种植体表面特性来促进骨结合，提高种植体的成功率。总体而言，表面处理技术的进步也是一个不断发展与革新的历程，从机械抛光开始，历经了钛浆喷涂、羟基磷灰石涂层、喷砂、大颗粒喷砂酸蚀、电化学氧化、可吸收研磨介质等多种不同的表面处理技术，有些表面处理技术已经被临床所摒弃。

因为篇幅所限，我们以世界三大顶级种植系统为范例，对比主流的种植体表面处理技术之间的差异及独特优势。这三大种植系统临床应用时间均超过30年，它们的种植体表面处理技术经过长期科研与临床验证，是强者中的强者。

1.1 诺保科种植系统

Noble Biocare种植体的表面处理技术称为“TiUnite”，为阳极氧化而成，通过电化学反应在种植体表面形成氧化钛层。TiUnite处理表面有1-10μm，也有1μm以下的的微孔结构，经氧化处理得到的粗糙、增厚的氧化层，具有很好的生物活性，TiUnite的表面形貌如下图：

1.2 ASTRA TECH 种植系统

1989年，ASTRA TECH种植系统研发团队提出氧化钛颗粒喷砂表面的构想，由此，具有中等粗糙表面形貌的TiOblast表面诞生。

1992年ASTRA TECH种植体开始研发OsseoSpeed表面，它是TiOblast表面的进一步发展，OsseoSpeed在氧化钛喷砂的基础上进行氢氟酸处理，是世界上第一个也是唯一有独特的纳米级表面形貌的氟化物修饰的钛种植体表面。

OsseoSpeed表面于2004年上市，氢氟酸处理使得OsseoSpeed表面的微米级表面粗糙度增加，促凝性增加, 增强了成骨细胞的分化,增加了骨形成,增大骨-种植体接触面积,缩短了愈合时间，从而有利于促进骨愈合的早期发生并加快愈合速度，增强骨结合的强度。大量的长期临床文献证明了OsseoSpeed表面处理技术优势，OsseoSpeed表面形貌如下图：

1.3 士卓曼种植系统

最早Straumanan种植体表面采用的是钛浆喷涂（TPS）处理方法，后被淘汰。现在采用喷砂酸蚀处理(Sand-blasted, Large grit, Acid-etched, SLA)和喷砂酸蚀活化处理(SLActive)。喷砂酸蚀处理SLA喷砂酸蚀处理(SLA)，采用250-500μm的大颗粒刚玉砂喷射植入体表面，然后采用浓的盐酸和硫酸混合酸酸蚀，使其表面产生20-40μm的窝坑和2-4μm的二级窝坑。表面形貌如下图：

喷砂酸蚀活化处理(SLActive)，它是在SLA的基础上，在氮气氛围中进行表面处理，储存在0.9%NaCl溶液中运输。这种处理方法使得种植体表面具有更好的亲水性和高的表面能。表面形貌如下图：

2010年，David M. Dohan Ehrenfest 等学者针对14种市场上现有的牙种植体表面，建立了一个简单和清楚的“身份证（ID）”系统，以描述其化学和形貌特征。

这项开创性的研究方法可以将各种植系统之间的差异具象化，主要特性一目了然。每个种植体系统分析三个样本，利用X射线光电子能谱法/电子能谱对表面的化学成分进行分析，并用俄歇电子能谱建立100纳米的深度剖面。利用光干涉量化微形态。使用场致发射-扫描电子显微镜对一般形态和纳米形貌进行了评价。最后，使用DEC系统建立每种种植体表面的表征代码，并且每个表面的主要特性汇总于一个身份证中。

Dohan Ehrenfest等学者的研究发现： 14个不同的种植体，10个是商用纯钛（2或4级），3个是钛 - 铝合金（5级钛合金），1个是磷酸钙核心。只有2种表面处理没有污染（Osseospeed和Ossean）。只有4种表面具有纳米结构，包括2种具有纳米级粗糙度的表面（Osseospeed和Ossean）和2种具有纳米粒子覆盖的两种表面（NanoTite和SLActive）。

下表列出了“身份证”中各种缩写的含义。

以下是三种顶级种植系统表面的“身份证”：，让我们一起来仔细看看它们之间的差异吧，有图有真像！

诺保科种植系统的TiUnite表面

ASTRA TECH 种植系统的OsseoSpeed表面

士卓曼种植系统的SLActive表面

通过比较三种种植体表面“身份证”我们可以发现：上述3种种植体表面的粗糙度基本相同（sa：1.64、1.83、1.51）、化学成份存在较大差异（TiUnite、OsseoSpeed表面的氧含量显著高于SLActive 表面，但OsseoSpeed、SLActive表面随着深度的变化，氧元素含量呈现相似的降低曲线，而TiUnite表面呈现低幅度的上升曲线）、表面处理清洁度存在较大差异（在钛、氧、碳元素之外；TiUnite表面存在磷、硫、氮等其他元素；SLActive 表面存在钠、氯、氮、钙、磷等其他元素，OsseoSpeed表面清洁度最佳）。说明成功的种植体表面处理技术具有相似的表面粗糙度，其诱导成骨细胞附着，形成良好骨结合的能力相似；表面化学元素的差异与不同的处理技术相关；表面清洁度对骨结合的长期影响性需要进一步的科学及临床研究证实。

这种系统化的方法使不同种植体体系可以通过单一的“身份证”来收集，以便清楚的查看不同种植体系统在表面处理上的不同特点，同时也可以让“山寨君”无所遁形哦！

申明：

本文内容来自笔者阅读种植文献归纳所得，文章出处附于文后，若观点及内容有错漏之处，恳请各位同道不吝赐教。

原创文章，未经授权禁止转载

作者介绍

崔广

口腔医学博士，毕业于第四军医大学

北京大学航天临床医学院口腔科修复专业负责人

中国航天科工集团公司“青年创新工作室”负责人

国家口腔医学规范化培训专科秘书

中华口腔医学会种植专业专科会员

临床专长为种植修复、前牙美学修复；科研方向为种植义齿修复、口腔数字化及新型全瓷材料应用。作为负责人承担3项科研课题；申请并主讲1项国家级继续教育项目、1项国家级远程医学教育项目及6项北京市级继续教育项目课程，发表核心期刊论著10余篇；主译《口腔种植体基台临床设计与制作指南》。

参考文献：

[1] Jarmar T, et al. Characterization of the surface properties of commercially available dental implants using scanning electron microscopy, focused ion beam, and high-resolution transmission electron microscopy. Clin Impl Dent Rel Res 2008;10(1):11-22.

[2] Cooper LF, et al. Fluoride modification effects on osteoblast behavior and bone formation at TiO2 grit-blasted c.p. titanium endosseous implants. Biomaterials 2006;27(6):926-36.

[3] Ellingsen JE. Pre-treatment of Titanium Implants with Flouride Improves Their Retention in Bone. J Mater Sci: Mater Med 1995;6:749-53.

[4] Thor A, et al. The role for whole blood in thrombin generation in contact with various titanium surfaces. Biomaterials 2007;28(6):966-74.

[5] Thor A, et al. The role for whole blood in thrombin generation in contact with various titanium surfaces. Biomaterials 2007;28(6):966-74.

[6] Isa ZM, et al. Effects of Fluoride-Modified Titanium Surfaces on Osteoblast Proliferation and Gene expression. Int J Oral Maxillofac Implants 2006;21:203-11.

[7] Masaki C, et al. Effects of implant surface microtopography on osteoblast gene expression. Clin Oral Impl Res 2005;16(6):650-56.

[8] Mendonca G, et al. Advancing dental implant surface technology - From micron- to nanotopography. Biomaterials 2008;29(28):3822-35.

[9] Guo J, et al. The effect of hydrofluoric acid treatment of TiO(2) grit blasted titanium implants on adherent osteoblast gene expression in vitro and in vivo. Biomaterials 2007;28(36):5418-25.

[10] Cooper LF, et al. Fluoride modification effects on osteoblast behavior and bone formation at TiO2 grit-blasted c.p. titanium endosseous implants. Biomaterials 2006;27(6):926-36.

[11] Thor A, et al. Correlation of platelet growth factor release in jawbone defect repair - a study in the dog mandible. Article V in thesis, On platelet-rich plasma in reconstructive dental implant surgery 2006, ISBN-10:91-628-7021-114.

[12] Ellingsen JE, et al. Improved retention and bone-to implant contact with fluoride-modified titanium implants. Int J Oral Maxillofac Implants 2004;19(5):659-66.

[13] Berglundh T, et al. Bone healing at implants with a fluoride-modified surface: an experimental study in dogs. Clin Oral Impl Res 2007;18:147-52.

[14] Abrahamsson I, et al. Healing at fluoride-modified implants placed in wide marginal defects. An experimental study in dogs. Clin Oral Implants Res 2008;19(2):153-59.

[15]David M. Dohan Ehrenfest, Lydia Vazquez, Yeong-Joon Park, Gilberto Sammartino. Jean-Pierre Bernard, MD, PhD2 Identification card and codification of the chemical and morphological characteristics of 14 dental implant surfaces. J Oral Implantol 2011, 37 (5): 525-42.

[16]Nasatzky, E., Gultchin, J., Schwartz, Z. (2003). The role of surface roughness in promoting osteointegration. Refuat Hapeh Vehashinayim, 20(3), 8–19, 98.

[17]Osathanon, T., Bespinyowong, K., Arksornnukit, M.,Takahashi, H., Pavasant, P. (2011). Human osteoblastlike cell spreading and proliferation on Ti-6Al-7Nb surfaces

of varying roughness. Journal of Oral Science, 53(1),23–30.