机械扭矩限制装置精度评估：消除操作误差的弹簧式与摩擦式对比研究

本研究针对种植体修复中螺丝松动的关键问题，通过自主研发的测试装置消除操作误差，首次系统比较了5种品牌弹簧式(Spring-type)与摩擦式(Friction-type)机械扭矩限制装置(MTLDs)的精度。结果显示所有设备峰值扭矩与目标值无显著差异(p>0.05)，但弹簧式装置绝对百分比偏差(PerDev)显著更低(p<0.05)，其中Straumann表现最优(PerDev 0.109%)。该研究为临床选择高精度扭矩工具提供了实证依据，论文发表于《BMC Oral Health》。

　　

在口腔种植修复领域，螺丝松动是仅次于种植体周围炎的第二大并发症，发生率高达8-35%。当扭矩不足时会导致螺丝疲劳松动，过度则引发螺纹磨损甚至断裂。机械扭矩限制装置(Mechanical Torque Limiting Devices, MTLDs)作为标准化工具，其弹簧式(Spring-type)和摩擦式(Friction-type)两种主流设计长期存在精度争议。但既往研究难以排除操作者施力速度、视觉判断等主观误差干扰，特别是弹簧式装置需要人工对齐刻度线的操作更易产生偏差。

为解决这一方法论缺陷，土耳其Ondokuz Mayis大学的研究团队创新设计了全自动测试装置，采用AA 7075航空铝材制造主体结构，集成数字扭矩计(Mark10 TT01)和Mesur Gauge软件系统，通过标准化4秒施力过程完全规避人为因素。研究选取5个品牌的25个全新MTLDs（Nobel Biocare/Straumann/Bilimplant为弹簧式，Astra Tech/Medentika为摩擦式），每个装置重复测试10次，首次采用绝对百分比偏差(PerDev=绝对差值/目标扭矩×100)作为核心指标进行非参数统计分析。

关键技术方法包括：1）自主研发的扭矩测试装置实现施力速度(4秒)和角度的标准化；2）数字扭矩计(Mark10 TT01)高精度采集数据；3）Mesur Gauge软件实时记录峰值扭矩；4）采用Wilcoxon符号秩检验、Bonferroni校正和Mann-Whitney U检验进行统计分析。

结果

1. 初始精度验证：Wilcoxon检验显示所有设备峰值扭矩与目标值差异不显著(p>0.05)，其中Nobel(35.4Ncm)和Straumann(35.2Ncm)最接近35Ncm目标值。

2. 品牌间差异：Kruskal-Wallis检验揭示各品牌PerDev存在显著差异(p<0.05)。Medentika表现最差(PerDev 2.72%)，Straumann最优(0.109%)，且Straumann与Nobel无显著差异(p>0.05)。

3. 类型对比：Mann-Whitney U检验证实弹簧式PerDev显著低于摩擦式(1.600% vs 2.720%，p<0.05)，其中弹簧式的Straumann偏差仅为摩擦式Medentika的1/25。

讨论
该研究首次在完全排除操作误差的条件下证实：虽然所有校准后的MTLDs均能达到临床可接受的精度，但弹簧式装置具有显著优势。这一发现修正了Albayrak等学者"两类设备无差异"的结论，其关键突破在于：1）通过机械装置消除弹簧式刻度对齐的主观误差；2）采用PerDev指标消除不同目标扭矩(25-35Ncm)的量纲影响。值得注意的是，Straumann和Nobel的优异表现可能源于其弹簧材料的精密校准工艺，而摩擦式装置因机械连接部件多、公差累积导致精度下降。

临床启示在于：对于35Ncm等高扭矩场景应优先选择弹簧式Straumann或Nobel设备；而摩擦式装置需更频繁校准。未来研究可拓展至：1）老化/灭菌对精度的影响；2）动态疲劳条件下的长期稳定性。该成果为ISO扭矩工具标准制定提供了关键实验依据。