การเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูก (Osseointegration) และชีวกลศาสตร์

การเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูก (Osseointegration) คือการเชื่อมต่อโดยตรงทั้งในเชิงโครงสร้างและการทำงานระหว่างกระดูกที่มีชีวิตกับพื้นผิวของรากฟันเทียมที่รับแรง โดยไม่มีเนื้อเยื่อเส้นใยคั่นกลาง เป็นรากฐานทางชีววิทยาของการรักษาด้วยรากฟันเทียมสมัยใหม่ และความทนทานของรากฟันเทียมขึ้นอยู่กับวิธีการถ่ายโอนแรงทางกลจากรากฟันเทียมไปยังกระดูกโดยรอบ

Definition

การเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูก (Osseointegration) คือการสัมผัสโดยตรงระหว่างกระดูกกับรากฟันเทียมที่เกิดขึ้นและคงอยู่ภายใต้การรับแรงใช้งาน โดยที่กระดูกที่มีชีวิตจะแนบชิดกับพื้นผิวของรากฟันเทียมโดยไม่มีชั้นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเส้นใยคั่นกลาง

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแนวคิดและเงื่อนไขของการเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูก ความแตกต่างระหว่างความมั่นคงปฐมภูมิ (เชิงกล) และทุติยภูมิ (เชิงชีววิทยา) และหลักการทางชีวกลศาสตร์ที่ควบคุมการถ่ายโอนความเค้นที่รอยต่อระหว่างกระดูกกับรากฟันเทียม เป็นข้อมูลอ้างอิงทางการศึกษาว่าทำไมและอย่างไรรากฟันเทียมจึงเชื่อมติด ไม่ใช่ระเบียบปฏิบัติทางคลินิก

Core questions

• เงื่อนไขใดบ้างที่จำเป็นสำหรับรากฟันเทียมที่จะเชื่อมติดกับกระดูก แทนที่จะถูกห่อหุ้มด้วยเนื้อเยื่อเส้นใย?
• ความมั่นคงปฐมภูมิและความมั่นคงทุติยภูมิแตกต่างกันอย่างไร และมีการพัฒนาอย่างไรในระหว่างการหายของแผล?
• แรงบดเคี้ยวถูกถ่ายโอนจากรากฟันเทียมไปยังกระดูกอย่างไร และเหตุใดการเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่มากเกินไปจึงขัดขวางการเชื่อมติด?

Key concepts

• การสัมผัสระหว่างกระดูกกับรากฟันเทียม
• ความมั่นคงปฐมภูมิ (เชิงกล)
• ความมั่นคงทุติยภูมิ (เชิงชีววิทยา)
• การเคลื่อนที่ขนาดเล็กของรากฟันเทียม
• การถ่ายโอนความเค้นและการกระจายแรง
• ลักษณะพื้นผิวของรากฟันเทียม
• การปรับโครงสร้างกระดูกรอบรากฟันเทียม

Mechanisms

หลังจากใส่รากฟันเทียม การยึดติดเริ่มต้นจะเป็นไปในเชิงกลล้วนๆ ซึ่งเกิดจากแรงเสียดทานระหว่างเกลียวของรากฟันเทียมกับกระดูกโดยรอบ (ความมั่นคงปฐมภูมิ) ในช่วงระยะเวลาการหายของแผล กระดูกโดยรอบจะมีการปรับโครงสร้างใหม่ และกระดูกใหม่จะก่อตัวขึ้นแนบชิดกับพื้นผิวของรากฟันเทียม เปลี่ยนจากความมั่นคงเชิงกลไปสู่ความมั่นคงทางชีววิทยา (ความมั่นคงทุติยภูมิ) Albrektsson และคณะได้ระบุข้อกำหนดสำหรับการเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูกที่คาดการณ์ได้ ซึ่งรวมถึงวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ เทคนิคการผ่าตัดที่ไม่ก่อให้เกิดการบาดเจ็บ คุณภาพกระดูกที่เพียงพอ และการควบคุมสภาวะการรับแรง เนื่องจากรากฟันเทียมไม่มีเอ็นยึดปริทันต์ แรงบดเคี้ยวจึงถูกส่งผ่านโดยตรงไปยังกระดูก การเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่มากเกินไปที่รอยต่อระหว่างกระดูกกับรากฟันเทียมในระหว่างการหายของแผลอาจขัดขวางการก่อตัวของกระดูกและนำไปสู่การห่อหุ้มด้วยเนื้อเยื่อเส้นใยแทนที่จะเป็นการเชื่อมติด

Clinical relevance

หลักการของการเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูกอธิบายว่าเหตุใดการจัดการทางศัลยกรรม ความมั่นคงของรากฟันเทียม และรูปแบบการรับแรงจึงมีความสำคัญต่อผลลัพธ์ของรากฟันเทียม และเป็นพื้นฐานในการตีความวรรณกรรมเกี่ยวกับรากฟันเทียม ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงแนวคิดและไม่ได้ให้ระเบียบปฏิบัติทางศัลยกรรมหรือคำแนะนำการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

ข้อมูลการศึกษาแบบติดตามระยะยาว ซึ่งเริ่มต้นด้วยการศึกษา 15 ปีของ Adell และคณะในผู้ป่วยที่ไม่มีฟันทั้งปาก ได้ยืนยันว่ารากฟันเทียมที่เชื่อมติดกับกระดูกสามารถคงความมั่นคงได้เป็นเวลาหลายปี หลักฐานจากการทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์อภิมาน (Schimmel et al., 2018) ชี้ให้เห็นว่าอัตราการรอดของรากฟันเทียมโดยทั่วไปยังคงสูงแม้ในผู้ป่วยสูงอายุและผู้ที่มีภาวะทางระบบบางอย่าง แม้ว่าปัจจัยดังกล่าวอาจปรับเปลี่ยนผลลัพธ์ได้

History

แนวคิดนี้เกิดขึ้นจากการสังเกตโดยบังเอิญของ Brånemark ในทศวรรษ 1960 ว่าห้องไทเทเนียมยึดติดกับกระดูกอย่างแน่นหนา เขาบัญญัติศัพท์ว่า osseointegration และนำไปใช้กับฟันปลอม และหนังสือปี 1985 ที่แก้ไขโดย Brånemark, Zarb และ Albrektsson ได้รวบรวมกรอบการทำงานทางคลินิก บทความของ Albrektsson และคณะในปี 1981 ได้ระบุเงื่อนไขที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งเปลี่ยนทันตกรรมรากฟันเทียมจากการปฏิบัติเชิงประจักษ์ไปสู่การปฏิบัติที่มีพื้นฐานทางชีววิทยา

Debates

การเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูกควรเข้าใจว่าเป็นสมดุลที่มั่นคงหรือเป็นการตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอม?

นักวิชาการบางคนเสนอว่าการเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูกเป็นการตอบสนองของกระดูกต่อวัสดุแปลกปลอมที่ถูกควบคุมและสมดุล แทนที่จะเป็นการยอมรับเฉยๆ ซึ่งเป็นการปรับกรอบความคิดที่ส่งผลต่อการตีความพฤติกรรมของกระดูกรอบรากฟันเทียมและการสูญเสียกระดูกขอบกระดูก; ชีววิทยาพื้นฐานยังคงมีการถกเถียงกันอยู่

Key figures

• Per-Ingvar Brånemark
• Tomas Albrektsson
• George Zarb

Seminal works

• branemark-albrektsson-1981
• adell-1981
• branemark-1985

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างความมั่นคงปฐมภูมิและความมั่นคงทุติยภูมิของรากฟันเทียมคืออะไร?

ความมั่นคงปฐมภูมิคือการยึดติดทางกลทันทีของรากฟันเทียมจากการสัมผัสระหว่างเกลียวกับกระดูก ณ ตำแหน่งที่ใส่; ความมั่นคงทุติยภูมิพัฒนาขึ้นในระหว่างการหายของแผลเมื่อกระดูกใหม่ก่อตัวขึ้นแนบกับพื้นผิวของรากฟันเทียม แทนที่การยึดติดทางกลเริ่มต้นด้วยการเชื่อมติดทางชีววิทยา

เหตุใดการเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่มากเกินไปจึงขัดขวางการเชื่อมติดของรากฟันเทียมกับกระดูก?

หากรากฟันเทียมมีการเคลื่อนที่มากเกินไปเมื่อเทียบกับกระดูกโดยรอบในระหว่างการหายของแผล เนื้อเยื่อเส้นใยมีแนวโน้มที่จะก่อตัวขึ้นที่รอยต่อแทนที่จะเป็นกระดูก ทำให้เกิดการห่อหุ้มด้วยเนื้อเยื่ออ่อนแทนที่จะเป็นการสัมผัสโดยตรงระหว่างกระดูกกับรากฟันเทียม