编辑推荐:
【编辑推荐】为探究牙科种植体螺丝刀头设计对长期稳定性的影响,研究人员对比六角形与星形螺丝刀头在重复启闭循环后的变形特征。发现星形头随循环次数增加表面积减少更显著(P<0.001),揭示星形设计耐磨性较差,为临床选型提供依据。
种植牙作为修复缺牙的有效手段,已广泛应用于临床。然而,种植体组件松动、螺丝断裂等问题一直困扰着医生和患者。其中,螺丝刀头的设计是否会影响种植体的长期稳定性,尤其是在反复使用中是否会因变形导致扭矩传递失效,成为亟待解决的关键科学问题。传统的六角形螺丝刀头因其结构简单、扭矩传递效率高而被广泛使用,而星形设计则被认为可能通过增加接触点提升稳定性,但实际应用中缺乏系统性对比研究。
为了明确不同螺丝刀头设计在重复启闭循环中的表现,伊朗大不里士医科大学(Tabriz University of Medical Science)和德黑兰沙希德大学(Shahed University)的研究团队开展了一项体外实验研究。该研究成果发表在《BMC Oral Health》,为临床选择合适的种植工具提供了重要的力学依据。
研究人员选取 DIO 品牌的两种种植体系统(DIO-UF 和 DIO-SM),分别配备六角形和星形螺丝刀头。实验将种植体固定于人造石模型中,按照厂商推荐的 25 N/cm 扭矩进行操作,通过 50 倍体视显微镜观察螺丝刀头形态,并利用 AutoCAD 软件分析 0、50、100、200、300 次循环后的表面积变化,结合 SPSS 24 进行统计学分析。
研究结果
表面积变化趋势
随着循环次数增加,两种设计的螺丝刀头表面积均呈下降趋势,表明存在渐进性磨损。六角形设计在 300 次循环中表面积减少 2.81 单位,星形设计减少 4.15 单位,后者磨损更为显著。
组间差异的统计学意义
独立 t 检验显示,除 0-50 次和 50-100 次循环外,星形设计在 100-200 次(P=0.002)和 200-300 次(P=0.013)循环中的表面积变化显著大于六角形设计,提示星形头在高频率使用中磨损加速。
组内磨损的显著性
重复测量方差分析表明,两种设计在不同循环次数间的表面积差异均具有统计学意义(P<0.001),说明磨损是随使用次数累积的渐进过程。
结论与讨论
本研究证实,星形螺丝刀头在重复启闭循环中变形程度显著高于六角形设计,尤其在超过 100 次循环后差异更为明显。这可能与星形结构的几何特征相关 —— 其 12 个外角是六角形的 2 倍,导致应力集中于边角,加速磨损;而六角形较大的接触面积可分散载荷,降低单位面积压力。
研究结果为临床实践提供了重要启示:在需要高频使用螺丝刀的场景(如复杂种植修复或长期维护)中,六角形设计因其更好的耐磨性可能是更优选择。尽管星形设计在理论上可能提供更紧密的连接,但本研究揭示了其在实际使用中的潜在缺陷,提示临床医生需结合使用频率综合考量工具选型。
值得注意的是,本研究仅针对两种特定设计的螺丝刀头,且为体外实验,其结果在临床复杂环境中的适用性仍需进一步验证。未来研究可扩展至更多类型的螺丝刀头设计,并结合体内动态载荷条件,以更全面评估种植工具的长期性能。
这项研究通过严谨的体外力学实验,首次系统性对比了六角形与星形螺丝刀头的磨损特性,为种植体组件的设计优化和临床操作规范提供了关键数据支持,有助于提升种植修复的长期成功率,减少因工具磨损导致的并发症,具有重要的科学意义和临床应用价值。