作者：曾祥龙 北京大学口腔医学院

正畸支抗的重要性已为正畸医师广泛认识，只有正确的支抗设计和良好的支抗控制，做到“该动的牙动、不该动的牙不动”，才能取得高质量的矫治结果。然而，传统支抗控制方法中很难提供绝对稳定的支抗，支抗不足是限制正畸治疗的重要因素。长期以来正畸临床需要寻求稳定、有效且不依赖患者合作的新的支抗手段，这种需求促进了正畸种植体支抗的研究与发展。

种植体作为正畸支抗的发展大体经历了三个阶段。

Gainsforth和Higley 1945年发表文章，验证活合金(钴铬钼合金)螺钉种植体作为正畸支抗实现牙齿移动的可能性。他们在狗的下颌骨植入活合金螺钉，以140~200克牵引力使尖牙移动，然而所有种植体均在16-30天内松动脱落，支抗种植体未能实现长期的稳定性。究其原因，可能是当时外科植入技术不够成熟。这是最早关于正畸种植体支抗的研究文献，在距今半个世纪以前就有了这种想法并进行探索实在值得钦佩。

20世纪70年代末至80年代，碳化玻璃钢种植体、生物陶瓷涂层氧化铝种植体、活合金种植体等各种材料的种植体被用于正畸支抗的动物实验研究。这些研究虽然有些获得阳性结果，但种植体表面与骨组织不能形成有效的直接结合，实验中种植体加载正畸力或矫形力的时间也较短。

Brgnemark及其同事通过大量的动物实验和临床应用研究，证明钛合金种植体表面和活性骨组织之间在结构和功能上能够达到直接结合，并将其定义为“骨整合”的概念。1965年以后，钛合金种植体应用于固定和活动义齿修复的长期随访研究获得广泛的成功。

Linkow最早报道钛合金修复种植体用于正畸临床，1969年他发表了叶状种植体用做支抗的病例报告，通过下颌磨牙区种植体进行II类牵引内收上颌前牙取得成功。20世纪80年代末起，相继有大量临床研究和病例报告发表，利用修复种植体完成修复前正畸牙齿的排齐、内收、升高和压低等运动，正畸治疗结束后种植体用作永久义齿修复保持了长期的稳定性。与此同时，动物实验研究也证明了骨结合钛合金种植体作为正畸支抗的有效性。

然而，修复种植体做正畸支抗存在多种局限性。修复种植体仅仅可作为成人修复前辅助性正畸治疗的支抗，而正畸治疗的常规对象为生长发育期儿童，他们很少需要修复治疗；另外，修复种植体的植入部位仅仅限于缺失牙牙槽嵴，对于牙列完整或拔牙间隙需要关闭的非修复患者无法使用；最后，修复种植体的大小、形状不合适，植入术式复杂，价格昂贵，以矫正牙齿不齐为目的的正畸患者很难接受。

正畸临床作为支抗的种植体要求体积小、植入部位灵活、术式简单。上世纪90年代起正畸界开始广泛探索减小种植体的体积，并且选择有足够骨量的其他部位如硬腭部、下颌磨牙后区、上颌结节等作为植入部位。20世纪末以来，成功设计、开发出一些专门为支抗使用的微型种植体系统。所有这些种植体都是暂时的支抗装置，正畸治疗后都要取出。

正畸支抗种植体在亚洲、欧洲已经有了多种不同的系统，然而由于其历史仅仅10年之短，目前尚缺乏公认的统一的系统分类，以下分类仅供参考。

种植体的材料包括金属、陶瓷、高分子聚合物，按生物学特性可分为生物相容性、生物惰性和生物活性。

1)生物相容性材料：不被生物机体排斥，在种植体周围有机体产生的纤维组织层包绕。属于此类材料的有钴铬合金、活合金(钴铬钼合金)等金属

2)生物惰性材料：允许骨在其表面沉积，两者形成接触性整合。属于此类的有生物活性碳种植体、生物玻璃种植体、钛与钛合金。

3)生物活性材料：不但可与骨形成紧密结触，还会与骨组织进行分子交换嵌合成化学性的结合。 Glatzmaier开发了一种可生物降解的正畸支抗种植体系(BIOS)，该种植体体部为a-聚乳酸酯，植入骨内9~12月后可以自动分解成CO2、H2O和 ATP，临床应用尚待时日。

目前具有生物惰性的纯钛(99+Ti)和钛合金(Ti-6Al-4V)是最广泛使用的种植体、包括正畸支抗种植体的材料。纯钛和钛合金种植体都可以在种植体-骨界面形成骨整合，两者的差别在于钛合金机械强度更高，但弯曲性能稍差。

微钛钉直径在1.2~2.7mm之间，骨内长度在7~15mm之间，比较常用的直径在1.5~2.Omm、骨内长度在7~11mm之间。直径较小者(2.Omm以下)称为microscrew，直径在2mm以上者称为 miniscrew。由于种植体体积较小，植人简单、使用方便，临床应用效果良好，是目前正畸临床应用最多、种类也最多的一类支抗种植体。

尽管各种微钛钉种植体产品的外形基本相似，但因机加工和材料的不同分有不同的系统，使用也不全相同：有的微钛钉种植体由钛合金制成，有的为纯钛；有的微钛钉种植体需要骨结合，植入后数月方可开始加力；有的微钛钉种植体不需要骨性结合，其支抗能力来自种植体与骨的机械铆合，微钛钉植入后的初始稳定性使之可即刻加力负载；有的微钛钉种植体为分体式、双期手术植入，有的为一体式、一次植入；有的微型钛钉植入时需要“助攻”，有的自身可以直接攻人皮质骨，不需要骨钻引导，甚至不需要切开粘膜。医师在使用中要注意区分。

1)德国Dentsply公司生产的Orthoanchor系统：又称K1系统，1997年由Dr.R Kanomi开发，种植体为直径1.2毫米、长6毫米的纯钛螺钉，分体式，采用双期手术，植入时要引导钻助攻，要求骨结合，愈合期为6个月。一些临床实践证明此种1.2mm直径的钛钉折断率较高。

2)丹麦Aarthus大学的Aarhus anchorage system：1998年由Costa等开发，种植体为直径2毫米、长9毫米，的纯钛螺钉，助攻植入，无须牙龈翻瓣，植入后即刻加力，牵引力不超过50克。

3)韩国Kyungpook University的微种植支抗系统(Micro-Implant Anchorage，MIA)1999年 Dr．Hyo-Sang Park等应用1.2毫米直径、6mm长的纯钛微型种植体系统，助攻型，软组织愈合2周后可直接负载，能够有效承受200~300克正畸力。2004年最新的产品Absoanchor Orthodontic Microimplant由Dentos公司生产，螺钉直径加大，1.2~1.8mm不等，长度在5~12mm之间。直径在1.5mm以上的螺钉植入时采用自攻方式。

4)韩国Seoul National University与EPOCH公司开发生产的OSAS系统(Osseodyne Skeletal Anchorage System)螺钉直径1.6mm，长度分9 mm(上颌)和7mm(下颌)，为“自攻型”，在附着龈处植入时无需切开龈粘膜，在游离龈处要切开龈粘膜、但不用翻开粘膜骨瓣，无需骨结合、可即刻加载。

5)韩国Yonsei University的微螺钉系统(miniscrew implant)

6)韩国Dr.Kyu-Rhim Chung等设计的C-正畸微螺钉(C-Orthodontic Micro-Implant)，又称快速正畸螺钉(Speedy Orthodontic Screw，SOS)分体式，螺钉部直径1.8mm(后改为2.Omm)，长度有8.5、9.5、10.5mm之分，助攻植入，经2月愈合期后在螺钉穿龈部分安装头部，开始加力。

7)台北长庚医院开发的OMAS微螺钉系统：早期设计直径为2.0和2.7毫米，长度分7、10、12、14mm。新近产品直径有1.5、2.0和2.7mm，长度包括7、9、11、13、15mm不等。植入时要求先用园钻去除龈组织，然后以骨钻引导，再以手柄将种植钉拧入。植入后可直接加载。

从微钛钉种植体几年来的临床应用来看，“一段式种植体”逐渐替代“两段式种植体”，并有从“双期手术、助攻设计、无负载愈合”向“单期手术、助攻设计、即刻负载”再向“单期手术、自攻设计、即刻负载”的发展趋势。

自攻型微螺钉种植体可用丝锥手动植入，能控制植入速度，减少植入过程热量的产生对界面的骨创；由于不用引导钻预备植入床，植入方向的稳定，避免种植体在种植窝的晃动、移位；这些为种植体良好的初始稳定性、为即刻加力提供了保证，并使疗程得以缩短。由于植人和取出手术简单、手术创伤小，正畸医师可以独立完成操作，患者也易于接受。此类微钛钉应用中松动、折断率相对较低。可提供稳定的支抗，实现各种类型的牙齿移动。

北京大学口腔医学院与汉城大学合作，自2000年起对81例经严格挑选适应症的临床病例使用 OSAS微钛钉种植体171枚，取得较好的I临床效果。

81例患者在微钛钉植入后，16人无术后疼痛，65人感觉术后轻微疼痛，平均痛感2.1天。临床使用过程中，患者无明显不适感。

49例已结束矫治，均达到良好的支抗效果，矫治结果满意。应用类型包括前牙的内收、磨牙的近远中移动、前牙的压低、后牙的伸长、压低、直立等。

49例完成病例共应用114枚微钛钉种植体，失败10枚占8.8%，其中松动8枚比例为7.0%，折断2枚比例为1．8%。

治疗完成时检查110枚种植体周围软组织的健康状况，大部分微钛钉种植体软组织健康状况良好，无炎症和轻度炎症的比例占84.6%。

与此同时进行的动物实验研究结果证明，OSAS微钛钉种植体植入后即刻加载时最大负载强度达到2.1公斤，远大于临床常用的矫治力水平；研究还发现，OSAS微钛钉种植体在即刻加载、并持续负载50或150克的条件下，最大负载强度随时间呈明显增长趋势，2-4周时最大负载强度发生显著性提高，提示种植体在即刻负载的情况下随时间推移界面可能发生骨性结合。