综述：骨整合牙种植体作为手指截肢后数字假体固位系统的应用研究

《Advances in Orthopedics》：Osseointegrated Dental Implants as Retention Systems for Digit Prostheses in Finger Amputations

　　

摘要 手指截肢会显著损害手部功能和自我形象。当手术重建或再植不可行时，手指假体可提供美观和功能上的益处。然而，传统假体受限于固位不良和缺乏感觉。在本研究中，研究人员评估了一种替代方法，即利用骨整合牙种植体（osseointegrated dental implants）来锚定手指假体，该方法可提供稳定的固定，并进而改善功能和感觉反馈。 方法：四名分别遭受单指创伤性截肢的患者（拇指、食指、中指和无名指）接受了两阶段手术程序。第一阶段，将钛金属牙种植体植入残留骨的髓腔内。经过三个月的骨整合期后，第二阶段手术安装穿透皮肤的基台（abutment）。最后，将定制且颜色匹配的硅胶假体固定于基台上。通过临床和影像学随访以及患者报告的满意度来评估结果。 结果：四名患者中有三名在三个月时实现了成功的骨整合。一例拇指重建因骨不连（nonunion）和种植体松动而出现并发症，需要移除种植体。一例浅表性基台部位感染经保守治疗后痊愈。功能结果良好，握力和捏力改善，关节活动度得以保留，感觉增强，患者对美观和功能结果均表现出高度满意度。 结论：骨整合牙种植体可能为特定患者提供一种可行的数字假体固位选择。尽管短期结果令人鼓舞，但并发症仍可能发生，因此谨慎的患者选择和生物力学规划至关重要。需要更大规模、更长随访时间的研究来确认长期安全性、耐久性和种植体存活率。

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   引言

手指截肢是相对常见的损伤，流行病学研究报道手和手指损伤在上肢创伤中占相当比例，尤其多见于暴露于职业性和高能量损伤机制的年轻劳动年龄男性，如机械事故、挤压伤和撕脱伤。此类损伤显著影响手部功能和自我形象，常导致相当大的心理困扰。拇指和食指截断的功能损害尤为突出，因为这些手指在抓握、捏持和精细运动精度中发挥关键作用。手术重建技术，如足趾移植、拇指化（pollicization）和皮瓣，可以恢复功能，但技术要求高，且常因与邻近手指在形状和大小上的不匹配而导致美学问题，影响患者满意度。

在重建不可行或再植失败的情况下，假肢康复成为一种有价值的替代方案。传统硅胶数字假体提供一定的功能和美学益处，但受限于固位不良和缺乏感觉。相比之下，骨整合种植体通过提供稳定的固定、改善的美学效果以及通过骨感知（osseoperception）获得感觉反馈的附加优势，展现出更优的选择。骨整合是一种源自牙科应用、以骨锚定为基础的种植体技术，即使在较短的残留残端也能实现稳定的假体固定。与传统假体不同，骨整合种植体提供可靠的固位和骨感知反馈，同时增强握力、捏力和关节活动范围。对于不适合手术重建的患者，这种方法提供了功能和社会心理两方面的益处。

在本研究中，研究人员展示了一种采用牙种植体在手指截断后进行假体固位的手术技术。研究旨在评估与该方法相关的功能结果、美学外观和患者满意度。此外，研究还调查了该技术的安全性和有效性，评估了潜在的皮肤相关并发症，并促进了针对数字应用优化的种植体设计的开发。

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   方法

该研究获得了皇家医疗服务人类研究伦理委员会的批准，并获得了所有患者的书面知情同意。研究纳入了四名单指创伤性截肢且不适合再植或复杂重建的患者；所有患者均接受了相同的标准化两阶段骨整合方案和术后随访计划，以确保手术技术、康复和结果评估的一致性。

第一阶段，将钛金属骨内牙种植体（SKY种植体系统，美国）植入残留指骨。通过临床和放射学随访监测三个月的骨整合过程。一旦确认整合成功，进行第二阶段手术以安装定制设计的基台，随后制作并安装定制、颜色匹配的硅胶假体，以恢复受影响手指的自然外观。在整个随访期间，患者报告的满意度和生活质量指标被评估为关键的功能结果指标。

临床和影像学结果在假体安装后的标准化随访时间点进行评估。最终结果在每位患者的最新随访时进行分析。随访时间为9至12个月。由于样本量较小，人口统计学和临床结果数据采用均值、中位数和范围进行描述性总结。

2.1 手术程序

采用改编自牙科种植学的两阶段手术技术，使用骨整合种植体进行手指重建。第一阶段，根据截肢水平，将羟基磷灰石涂层的钛种植体插入掌骨头或指骨的髓腔内。该手术在区域麻醉和止血带控制下进行。在残端做横向切口以暴露骨骼，并使用牙科钻预备髓腔。术前影像学评估髓腔宽度和深度指导种植体选择，并在术中得到确认。使用模块化骨整合种植体系统，最终尺寸根据髓腔形态以0.5毫米增量进行序列扩孔确定，以实现最佳的压配和初期稳定性。种植体尺寸如下：拇指和无名指为4.5×14毫米；中指为4.0×14毫米；食指为3.5×12毫米。

无需植骨。种植体植入后，安装覆盖螺丝以防止骨组织长入内部腔隙。随后关闭软组织，并在愈合期对患者进行随访以确保充分的骨整合。进行临床和放射学随访以确认种植体稳定整合。

经过三个月的骨整合期后，影像学评估显示成功的骨-种植体接触，无松动或吸收迹象，从而进入第二阶段手术。在指神经阻滞麻醉下，做小切口，移除覆盖螺丝，并安装穿透皮肤的定制基台，该基台根据每位患者个体化设计尺寸并固定于种植体。随后皮肤围绕基台环形闭合。为克服市售牙科基台的局限性，与当地生物力学工程机构合作开发了定制加长基台，以增强假体固位和整体稳定性。

两周后，将定制压配式硅胶假体安装于基台上。向所有患者提供植入后指导，包括种植体部位日常卫生维护和避免过度机械应力。所有患者均接受培训并展示独立安装和拆卸假体的能力。定期进行随访，个体随访时间从9个月至1年不等。

2.2 硅胶假体制备

一旦临床和影像学确认骨整合成功，获取详细的手部印模以捕捉残留手指和周围软组织的轮廓。将印模灌注制作工作模型，在其上雕刻蜡型以在尺寸、形状和解剖细节上复制缺失的手指。随后进行蜡型试戴以评估对位、长度和功能，并根据需要进行调整。

试戴批准后，使用医用级硅胶弹性体制作最终假体。采用内部和外部着色技术以实现与患者肤色的精确匹配。进行最终修整和抛光，随后进行最终佩戴以确保最佳的固位、舒适度和美学效果。

假体包含金属外壳，并在硅胶组件内模制了颜色编码的弹性固位插入件，提供增强的稳定性和硅胶假体与金属基台之间的牢固耦合。

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   结果

四名患者接受了创伤性单指截肢后的骨整合种植体重建。队列包括三名男性和一名女性，平均年龄31.8岁，中位年龄32岁，范围23至40岁。随访时间从9至12个月，中位随访10.5个月。四名患者中有三名在术后3个月成功实现骨整合。一名患者出现与骨不连和种植体松动相关的种植体失败，需要移除种植体。一名患者出现浅表性基台部位感染，经保守治疗和口服抗生素后痊愈。

病例包括右拇指近节指骨基底截肢、右无名指近指间关节离断、右食指中节指骨中段截肢以及右中指远指间关节水平截肢。

拇指病例涉及一名38岁男性，因枪伤仅残留近节指骨基底。鉴于残留骨有限，选择掌指关节融合术以提供稳定固定，使用种植体作为内固定以增强稳定性并促进骨整合。在融合部位应用合成骨移植物，并同时进行第一指蹼增宽以改善抓握。其余三名患者接受了标准化的两阶段骨整合方案，无需植骨或额外手术。

除拇指重建外，所有病例均在三个月内实现骨整合。拇指病例因骨不连和种植体失败而复杂化，导致种植体移除；尽管早期功能令人满意，但长基台和相对较重的假体导致了种植体松动。一名患者出现轻度浅表性基台部位感染，经局部护理和短期口服抗生素后痊愈。其余两例病程平稳。

总体而言，患者对假肢康复后的美学效果和生活质量改善表示高度满意。功能结果显示握力和捏力改善、邻近关节活动度保留、精细运动表现增强，以及与传统硅胶假体相比本体感觉和触觉敏感度提高。拇指重建病例因种植体失败而功能满意度相对较低。随访期间未发现深部感染、假体周围骨折或其他晚期骨整合相关并发症。

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   讨论

当手指截肢无法再植时，手术选择如拇指化或足趾移植可在特定患者中恢复功能；然而，其技术复杂性和多变的美学结果可能限制满意度。骨整合数字种植体通过提供稳定固定、骨感知反馈和增强的假体控制，同时提供更轻、更自然的感觉，并减少出汗积聚、压力相关不适或软组织破损等问题，克服了传统假体的许多局限性。这些种植体还可以部分恢复触觉，改善固位和社会心理结果，特别是在残留残端较短或重建替代方案有限的患者中。缺点包括需要额外手术、更长的康复时间以及感染风险。

与传统硅胶假体相比，传统假体依赖吸力或粘合剂，固位差、无感觉反馈且功能有限，而骨整合牙种植体提供稳定固定、骨感知以及改善的握力和捏力。与足趾移植或拇指化不同，骨整合避免了供区 morbidity、长时间显微手术和美学不匹配。该技术提供了一种可行、创伤更小的替代方案，功能结果与再植相当，优于传统非侵入性假肢。

Li等人进行了一项比较研究，评估数字骨整合与再植在手指截肢患者中的长期结果。研究包括六名骨整合假体患者和七名再植手指患者，中位随访时间分别为8年和4.6年。尽管骨整合与感觉和活动范围略有降低相关，但两组之间的其他功能和患者报告结果相当。尽管存在一些局限性，研究结果表明骨整合是一种安全有效的长期重建选择，特别是对于优先考虑恢复日常和职业活动所需基本手功能的患者。

Aydin等人报告了一例15岁女性患者，因创伤导致拇指和食指截肢，采用牙种植体固位硅胶假体治疗，与本研究病例相似。患者在幼年时期在近节指骨水平遭受截肢。采用两阶段手术方法进行重建，结合定制设计和复合树脂指甲以增强假体固位和美学效果。在六个月随访时，患者对功能和美学结果均表示高度满意。轻微并发症包括假体指甲断裂和硅胶轻微变色，均通过假体更换和改进卫生指导得到有效处理。

Sierakowski等人报告了三名在创伤性截肢后接受骨整合假体手指或拇指的患者，长期随访分别为13年、4年和3.5年。每位患者均安装了钛种植体以支撑定制设计的假体手指。尽管手功能存在个体差异，所有患者均对美学结果表示高度满意，并报告持续日常使用假体。功能评估显示握力和捏力较对侧手降低；然而，所有患者均保留了通过假体感知压力和振动刺激的能力，表明有效的骨感知。虽然注意到一些不适，如冷耐受不良和夜间疼痛，但不影响假体使用。报告的并发症包括一例无菌性种植体松动和一例基台松动。作者得出结论，骨整合假体为近端手指截肢提供了一种稳定、耐用且美学上有利的重建解决方案，特别是在手术重建不可行时。成功结果在很大程度上取决于适当的患者选择、足够的骨质量和现实的期望。

Amornvit等人比较了两位数字截肢患者中种植体固位手指假体的一阶段和两阶段手术技术。在一阶段方法中，种植体和基台在一次手术中放置，减少了手术时间、住院次数和总体费用。相比之下，两阶段方法遵循传统方案，先放置种植体，在8周愈合期后连接基台。在术后5至6个月的随访中，两种技术均显示成功结果，无感染或骨丢失等并发症报告。患者能够有效使用假体进行日常任务，包括书写和抓握。作者得出结论，一阶段技术是两阶段方法的安全有效替代方案，在不影响临床结果的情况下提供更快的康复和心理优势。尽管如此，在初始种植体稳定性差或软组织条件有问题的情况下，两阶段技术仍是首选方案。Bregoli观察到一阶段和两阶段手术方法之间的结果相似。

Bregoli等人在另一项研究中进行了尸体研究，评估用于拇指截肢治疗的患者匹配骨整合假体。CT扫描用于重建掌骨残端，指导定制种植体的设计。种植体由锥形螺钉组成，远端为六角形以方便假体连接并增强与松质骨的整合。外科医生积极参与设计过程，以确保种植体满足临床要求和患者特定需求。种植体采用一阶段手术方法植入尸体标本。该技术也可能适用于不同水平的拇指和长手指截肢。

在本系列中，四名患者接受了不同手指的骨整合重建，包括拇指、无名指、食指和中指。拇指病例出现骨不连，随后导致种植体松动并需要移除。研究人员认为该失败继发于技术因素，因为近节指骨基底与掌骨头之间的融合部位未能愈合，且种植体相对较短，由于长基台和相对较重的保留假体导致长力臂效应。该问题可能通过使用更大种植体以获得更好的骨整合来解决。在本病例中，种植体选择限于研究机构可获得的市售种植体。研究人员认为将种植体植入掌骨内可以实现更好的骨整合，并可在未来提供给该患者，特别是考虑到他对美学和功能结果的满意度。

从生物力学角度看，拇指重建因独特的负荷条件而特别容易失败。拇指在捏持和抓握过程中承受高弯曲和扭转力，当与短残留段和长基台结合时，产生不利的力臂效应。在本病例中，关节融合部位的骨不连充当应力集中点，而标准长度种植体提供的骨-种植体界面不足以实现持久固定。这些因素共同增加了界面处的微动和机械应力，最终导致失败。为降低此类风险，应考虑在种植前进行刚性融合、最大化种植体长度、在可能时优先植入掌骨，以及通过优化假体设计改善负荷分布。这些生物力学考虑在拇指重建中尤为关键，应指导种植体选择和手术规划。

其余三例显示出良好的早期结果，三个月内成功实现骨整合，无种植体松动或深部感染。一名患者出现浅表性基台部位感染，经保守伤口护理和口服抗生素后痊愈。功能结果令人鼓舞，握力和捏力恢复、邻近关节活动度保留，以及与传统假体相比触觉敏感度提高。总体而言，患者对美学外观和功能表现均表示高度满意，包括精细运动技能增强和整体手功能改善。

关于保留的假体，其以伸直位置制作，限制了手指在抓握中的最佳参与，特别是在屈曲时。因此，建议以更屈曲的位置重新制作假体以增强功能性抓握。颜色不匹配被男性患者接受，但女性患者不接受。值得注意的是，假体颜色在不同天气条件和温度下保持不变，而周围皮肤会随温度变化而改变。

使用标准牙种植体增加了松动和假体周围骨折的风险，因为长固位假体对短种植体杆施加了显著的机械负荷。建议使用定制加长种植体以降低此风险。

局限性包括样本量小和随访时间短，无法得出关于长期种植体存活率和假体耐久性的结论。此外，缺乏客观结果指标和经过验证的功能恢复及患者满意度评估工具是另一个重要局限性，因为结果基于患者报告的满意度进行主观评估。尽管如此，本系列证明骨整合数字假体可以实现可靠的骨整合、恢复功能并提供高患者满意度。个体化手术规划和仔细的术后管理对成功至关重要，支持骨整合作为创伤性数字重建中优于传统硅胶假体的替代方案。

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   结论

骨整合牙种植体为创伤性手指截肢患者提供了一种安全有效的数字假体固位方法。该方法实现可靠的骨整合，恢复握力、捏力和触觉敏感度，并在功能和美学结果方面提供高患者满意度。虽然骨不连、种植体松动或浅表感染等并发症可能发生，但通过适当的手术规划和术后护理可以管理。定制加长种植体可进一步提高稳定性并减少机械应力，特别是在残留骨较短的情况下。总体而言，骨整合为不适合再植或复杂手术重建的患者提供了一种有价值的重建选择，与传统硅胶假体相比，具有更优的假体固位、增强的骨感知和改善的生活质量。