口腔種植體周圍的骨吸收同許多因素有關(guān)，與其相關(guān)的直接誘因主要如下：
1 生理性剩余牙槽吸收
一些全身性生理代謝因素及生理狀況與牙槽吸收相關(guān)。有研究表明，牙槽骨的吸收與其它部位骨骼一樣，受全身性的鈣磷代謝的影響。而且，可能有些絕經(jīng)后的婦女的牙槽骨吸收也與其全身性骨質(zhì)疏松相關(guān)，雖然近期的一些研究不同意這種觀點(diǎn)。
2 種植手術(shù)創(chuàng)傷
種植手術(shù)創(chuàng)傷是引起種植體負(fù)載頭1年之內(nèi)明顯吸收的主要因素之一。包括：
2.1 手術(shù)分離粘骨膜，修整牙槽骨。
2.2 手術(shù)過程中產(chǎn)熱過多。
2.3 基臺植入手術(shù)，修整粘骨膜瓣導(dǎo)致生物學(xué)寬度降低[1].
3 微生物學(xué)因素
同天然牙一樣，種植體周圍的組織也會發(fā)生炎癥，通常表現(xiàn)為軟組織炎癥，骨組織進(jìn)行性吸收及骨袋的形成。同軟組織炎癥相關(guān)的種植體周圍進(jìn)行性吸收被定義為種植體周圍炎(peri-implantis)。已有研究表明，種植體周圍炎同革蘭陰性桿菌相關(guān)，包括類桿菌和梭桿菌[2].多個研究表明，放線共生放線桿菌、牙齦卟啉菌、中間類桿菌等，同種植體周圍炎相關(guān)[2，3].另外，螺旋體也在種植體周圍炎的發(fā)病區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。也有學(xué)者認(rèn)為，葡萄球菌在某些種植體周圍炎的病例中有作用。目前，許多學(xué)者認(rèn)為種植體周圍炎的微生物病原與牙周炎相似[2].甚至在牙列缺損修復(fù)的病人中，天然牙周圍的病原微生物正是種植體周圍炎病人的微生物原的重要來源[4].
種植體周圍炎的產(chǎn)生機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，至今仍不清楚，但可大致分為兩種途徑：
(1) 細(xì)菌毒素及酶對宿主組織的直接作用，包括透明質(zhì)酸酶、細(xì)胞毒素、白細(xì)胞毒素、內(nèi)毒素等。例如內(nèi)毒素，已證明對牙齒和種植體都可引起急性炎反應(yīng)并產(chǎn)生破壞，并抑制修復(fù)或恢復(fù)過程。
(2) 宿主對細(xì)菌及其產(chǎn)物的反應(yīng)，這似乎是種植體周圍組織破壞的主要原因[5]。
4 生物力學(xué)因素
早在一百多年前，Von Meyer，Roux 和Wolff就作了關(guān)于的生物力學(xué)負(fù)荷與其適應(yīng)性變化的研究，其中以Wolff最為出名：即規(guī)則應(yīng)力(principle stress)影響的重建活動。而關(guān)于種植體周圍牙槽骨的力學(xué)負(fù)荷的影響因素及其與牙槽骨吸收之間的相互關(guān)系近年也有相當(dāng)數(shù)量研究。
首先，在上部結(jié)構(gòu)與種植體的安置過程中就有可能出現(xiàn)大應(yīng)力：
(1) 在植入種植體時(shí)造成過大應(yīng)力。
(2) 上部結(jié)構(gòu)不能與種植體精確吻合造成的過大的力。
而咬合負(fù)也對應(yīng)力分布有明顯影響。
①斜向載荷，水平載荷可極大增大內(nèi)應(yīng)力值。
②Tuener 1995年動物實(shí)驗(yàn)證明，施加載荷的速率對骨小梁及骨膜的增生有很大影響，荷的快速增加比慢速增加對骨生長影響多出67%[6]。
(3) 臨床研究證明，副功能可造成Branemark種植體邊緣骨吸收增大。
對種植體的上部結(jié)構(gòu)也有許多相關(guān)研究，例如長的懸臂梁可造成Branemark種植體周圍頭一年骨吸收增大;桿式附著體的覆蓋義齒的骨內(nèi)應(yīng)力大于球式附著體的種植覆蓋義齒;而上部結(jié)構(gòu)材料的彈性模量對骨內(nèi)壓力影響不大。
關(guān)于種植體本身的研究則更充分：
種植體材料對其周圍骨內(nèi)應(yīng)力有影響，隨彈性模量的增大，種植體部骨內(nèi)應(yīng)力減小而根端骨內(nèi)應(yīng)力增大 .而種植體外形也對應(yīng)力分布有所影響，但結(jié)果不一致。種植體尺寸對應(yīng)力分布影響研究結(jié)果為一般情況下周圍骨內(nèi)應(yīng)力隨種植體直徑增大而減小，隨種植體長度增加而減小。另外，種植體數(shù)目增加也可減小骨內(nèi)應(yīng)力，但也有學(xué)者認(rèn)為種植體數(shù)目對每個種植體周圍骨內(nèi)應(yīng)力沒有影響。
近年來的另一個熱點(diǎn)是關(guān)于種植體特性及形態(tài)的研究：數(shù)個研究發(fā)現(xiàn)愈合期后種植體-骨界面的生物力學(xué)測量值與種植體表面粗糙度有關(guān);種植體頸部的光滑表面可造成低應(yīng)力分布引起的廢用性萎縮[7];而其粗糙表面還可減少界面重建中的剪應(yīng)變效應(yīng);Hansson1997年設(shè)計(jì)了一種多個小坑的微觀表面與螺紋宏觀結(jié)構(gòu)的種植體，使界面力下降，提示對界面剪力的控制應(yīng)將宏觀水平的種植體設(shè)計(jì)與微觀水平的表面形狀結(jié)合起來[8].
而對種植體基臺的幾個研究如下：有學(xué)者認(rèn)為基臺受力時(shí)對于種植體的變形是造成某些應(yīng)力集中情況的因素之一[9]; Mihalko1992年通過有限元分析發(fā)現(xiàn)斜面型的基臺那種種植體界面使該界面的剪切應(yīng)力減小[10]; 而適當(dāng)擴(kuò)大基臺直徑，可減小根尖區(qū)應(yīng)力，并使皮質(zhì)區(qū)應(yīng)力分布更均勻[11]。
骨本身也對應(yīng)力分布有所影響：Mei Jer1993年在進(jìn)行了一個種植體的有限元研究后認(rèn)為，種植體周圍應(yīng)力不僅僅是由于種植體及其界面相對周圍骨的運(yùn)動造成的局部變形引起的，也有整個下頜彎的因素[12]; 而骨質(zhì)較差的易產(chǎn)生超負(fù)荷而失敗;骨與種植體界面的整合情況也直接影響應(yīng)力分布[11]。
關(guān)于骨吸收后的應(yīng)力分布變化的研究很少見，近年僅Patra 1998年所作的一個相關(guān)二維有限元研究，結(jié)果表明隨著皮質(zhì)骨失的增加，應(yīng)力可傳導(dǎo)到離種植體頸部更遠(yuǎn)的區(qū)域，使松質(zhì)骨內(nèi)應(yīng)力增大，甚至?xí)霈F(xiàn)大部分負(fù)荷直接傳導(dǎo)到薄弱的松質(zhì)骨內(nèi)的情況，而導(dǎo)致種植體失敗[11].而Van steeberghe1999年也在相關(guān)文章中提到碟型骨吸收發(fā)展到一定程度后，可能使 種植體更易受力彎后脫位，折斷[9]。
關(guān)于生物力學(xué)因素引起骨吸收的機(jī)理方面：有些學(xué)者認(rèn)為不僅應(yīng)力集中可引起骨吸收，而且應(yīng)力過小也可引起骨的廢用性吸收[7]，而關(guān)鍵是要應(yīng)力是否超出了骨適應(yīng)的生理性應(yīng)力范圍。Rubin和Lanyon1987年提出骨適應(yīng)的應(yīng)力生理范圍為200-2500uE[13];Reiger1990年提出保持骨健康的應(yīng)力范圍為250-400psi[14].另外，骨界面的骨微裂或骨微損傷是導(dǎo)致骨吸收的一個直接原因[15]，這可由過大負(fù)荷或骨生理適應(yīng)范圍內(nèi)的疲勞損傷所致。
關(guān)于骨重建的理論，有研究認(rèn)為液壓比電效應(yīng)在骨適應(yīng)性活動中有重要的地位[16];另外，F(xiàn)yhire和Carter1986年提出了關(guān)于骨重建的兩個目標(biāo)理論：即使骨小梁方向順應(yīng)力方向以取得最小材料獲得強(qiáng)度的效果[17]而Huiskes于1987年提出了一個應(yīng)變能密度理論，應(yīng)變能密度定義為單位體積有力所作的功，而骨重建的動力就是實(shí)際情況與靜態(tài)平衡狀況間的能差[18]。
而關(guān)于骨適應(yīng)性重建的細(xì)胞生物學(xué)研究，在近十年也有很大進(jìn)展，既包括動物實(shí)驗(yàn)，也包括實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。而漸被廣泛接受的一個理論為：骨細(xì)胞與骨襯里細(xì)胞網(wǎng)共同提供了一個保證骨器官機(jī)械需求的細(xì)胞系統(tǒng)，在骨細(xì)胞的參與下，對壓力的感知明顯好于只有襯里細(xì)胞參與的情況。而負(fù)特別是彎負(fù)的一個直接效應(yīng)，就是骨組織腔隙小管內(nèi)液流的變形。這會產(chǎn)生兩個效應(yīng)：首先，易化營養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散的物的運(yùn)輸，有助于骨細(xì)胞生存。其次，液流剪切力的大小同負(fù)載直接相關(guān)，將給細(xì)胞網(wǎng)關(guān)于應(yīng)力大小的信息，及關(guān)于結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)定性的信息。經(jīng)典的旁分泌細(xì)胞的信號分子例如一氧化氮與前列腺素作為液流細(xì)胞受體的結(jié)果釋放出來，介導(dǎo)了骨的適應(yīng)性重建[19].
而對于引起種植體周圍骨吸收的兩種最主要誘因：微生物因素與生物力學(xué)因素之間的關(guān)系，現(xiàn)在還不是很清楚。有人認(rèn)為在骨整合種植體中邊緣骨吸收更可能是因?yàn)橛捎趹?yīng)力集中，因?yàn)楣切赃B結(jié)不象纖維連結(jié)那樣利于齦袋加深，另一方面，種植體的無孔金屬表面也比真牙多孔的牙骨質(zhì)表面更不易聚集內(nèi)毒素。而正是因?yàn)榉N植體骨袋中的厭氧環(huán)境，才蓄積了同牙周袋內(nèi)相同的細(xì)菌，而不是相反的關(guān)系。而另一些研究表明，雖然粗糙表面可減少骨組織廢用性萎縮的可能性，但其大幅下降的生存率可能正是由于微生物入侵造成的[20].目前來看，這兩種因素都不應(yīng)忽略，很有可能二者是相互關(guān)聯(lián)的，并可能在不同情況下一種是主要因素而另一種為繼發(fā)性的。
1 生理性剩余牙槽吸收
一些全身性生理代謝因素及生理狀況與牙槽吸收相關(guān)。有研究表明，牙槽骨的吸收與其它部位骨骼一樣，受全身性的鈣磷代謝的影響。而且，可能有些絕經(jīng)后的婦女的牙槽骨吸收也與其全身性骨質(zhì)疏松相關(guān)，雖然近期的一些研究不同意這種觀點(diǎn)。
2 種植手術(shù)創(chuàng)傷
種植手術(shù)創(chuàng)傷是引起種植體負(fù)載頭1年之內(nèi)明顯吸收的主要因素之一。包括：
2.1 手術(shù)分離粘骨膜，修整牙槽骨。
2.2 手術(shù)過程中產(chǎn)熱過多。
2.3 基臺植入手術(shù)，修整粘骨膜瓣導(dǎo)致生物學(xué)寬度降低[1].
3 微生物學(xué)因素
同天然牙一樣，種植體周圍的組織也會發(fā)生炎癥，通常表現(xiàn)為軟組織炎癥，骨組織進(jìn)行性吸收及骨袋的形成。同軟組織炎癥相關(guān)的種植體周圍進(jìn)行性吸收被定義為種植體周圍炎(peri-implantis)。已有研究表明，種植體周圍炎同革蘭陰性桿菌相關(guān)，包括類桿菌和梭桿菌[2].多個研究表明，放線共生放線桿菌、牙齦卟啉菌、中間類桿菌等，同種植體周圍炎相關(guān)[2，3].另外，螺旋體也在種植體周圍炎的發(fā)病區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。也有學(xué)者認(rèn)為，葡萄球菌在某些種植體周圍炎的病例中有作用。目前，許多學(xué)者認(rèn)為種植體周圍炎的微生物病原與牙周炎相似[2].甚至在牙列缺損修復(fù)的病人中，天然牙周圍的病原微生物正是種植體周圍炎病人的微生物原的重要來源[4].
種植體周圍炎的產(chǎn)生機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，至今仍不清楚，但可大致分為兩種途徑：
(1) 細(xì)菌毒素及酶對宿主組織的直接作用，包括透明質(zhì)酸酶、細(xì)胞毒素、白細(xì)胞毒素、內(nèi)毒素等。例如內(nèi)毒素，已證明對牙齒和種植體都可引起急性炎反應(yīng)并產(chǎn)生破壞，并抑制修復(fù)或恢復(fù)過程。
(2) 宿主對細(xì)菌及其產(chǎn)物的反應(yīng)，這似乎是種植體周圍組織破壞的主要原因[5]。
4 生物力學(xué)因素
早在一百多年前，Von Meyer，Roux 和Wolff就作了關(guān)于的生物力學(xué)負(fù)荷與其適應(yīng)性變化的研究，其中以Wolff最為出名：即規(guī)則應(yīng)力(principle stress)影響的重建活動。而關(guān)于種植體周圍牙槽骨的力學(xué)負(fù)荷的影響因素及其與牙槽骨吸收之間的相互關(guān)系近年也有相當(dāng)數(shù)量研究。
首先，在上部結(jié)構(gòu)與種植體的安置過程中就有可能出現(xiàn)大應(yīng)力：
(1) 在植入種植體時(shí)造成過大應(yīng)力。
(2) 上部結(jié)構(gòu)不能與種植體精確吻合造成的過大的力。
而咬合負(fù)也對應(yīng)力分布有明顯影響。
①斜向載荷，水平載荷可極大增大內(nèi)應(yīng)力值。
②Tuener 1995年動物實(shí)驗(yàn)證明，施加載荷的速率對骨小梁及骨膜的增生有很大影響，荷的快速增加比慢速增加對骨生長影響多出67%[6]。
(3) 臨床研究證明，副功能可造成Branemark種植體邊緣骨吸收增大。
對種植體的上部結(jié)構(gòu)也有許多相關(guān)研究，例如長的懸臂梁可造成Branemark種植體周圍頭一年骨吸收增大;桿式附著體的覆蓋義齒的骨內(nèi)應(yīng)力大于球式附著體的種植覆蓋義齒;而上部結(jié)構(gòu)材料的彈性模量對骨內(nèi)壓力影響不大。
關(guān)于種植體本身的研究則更充分：
種植體材料對其周圍骨內(nèi)應(yīng)力有影響，隨彈性模量的增大，種植體部骨內(nèi)應(yīng)力減小而根端骨內(nèi)應(yīng)力增大 .而種植體外形也對應(yīng)力分布有所影響，但結(jié)果不一致。種植體尺寸對應(yīng)力分布影響研究結(jié)果為一般情況下周圍骨內(nèi)應(yīng)力隨種植體直徑增大而減小，隨種植體長度增加而減小。另外，種植體數(shù)目增加也可減小骨內(nèi)應(yīng)力，但也有學(xué)者認(rèn)為種植體數(shù)目對每個種植體周圍骨內(nèi)應(yīng)力沒有影響。
近年來的另一個熱點(diǎn)是關(guān)于種植體特性及形態(tài)的研究：數(shù)個研究發(fā)現(xiàn)愈合期后種植體-骨界面的生物力學(xué)測量值與種植體表面粗糙度有關(guān);種植體頸部的光滑表面可造成低應(yīng)力分布引起的廢用性萎縮[7];而其粗糙表面還可減少界面重建中的剪應(yīng)變效應(yīng);Hansson1997年設(shè)計(jì)了一種多個小坑的微觀表面與螺紋宏觀結(jié)構(gòu)的種植體，使界面力下降，提示對界面剪力的控制應(yīng)將宏觀水平的種植體設(shè)計(jì)與微觀水平的表面形狀結(jié)合起來[8].
而對種植體基臺的幾個研究如下：有學(xué)者認(rèn)為基臺受力時(shí)對于種植體的變形是造成某些應(yīng)力集中情況的因素之一[9]; Mihalko1992年通過有限元分析發(fā)現(xiàn)斜面型的基臺那種種植體界面使該界面的剪切應(yīng)力減小[10]; 而適當(dāng)擴(kuò)大基臺直徑，可減小根尖區(qū)應(yīng)力，并使皮質(zhì)區(qū)應(yīng)力分布更均勻[11]。
骨本身也對應(yīng)力分布有所影響：Mei Jer1993年在進(jìn)行了一個種植體的有限元研究后認(rèn)為，種植體周圍應(yīng)力不僅僅是由于種植體及其界面相對周圍骨的運(yùn)動造成的局部變形引起的，也有整個下頜彎的因素[12]; 而骨質(zhì)較差的易產(chǎn)生超負(fù)荷而失敗;骨與種植體界面的整合情況也直接影響應(yīng)力分布[11]。
關(guān)于骨吸收后的應(yīng)力分布變化的研究很少見，近年僅Patra 1998年所作的一個相關(guān)二維有限元研究，結(jié)果表明隨著皮質(zhì)骨失的增加，應(yīng)力可傳導(dǎo)到離種植體頸部更遠(yuǎn)的區(qū)域，使松質(zhì)骨內(nèi)應(yīng)力增大，甚至?xí)霈F(xiàn)大部分負(fù)荷直接傳導(dǎo)到薄弱的松質(zhì)骨內(nèi)的情況，而導(dǎo)致種植體失敗[11].而Van steeberghe1999年也在相關(guān)文章中提到碟型骨吸收發(fā)展到一定程度后，可能使 種植體更易受力彎后脫位，折斷[9]。
關(guān)于生物力學(xué)因素引起骨吸收的機(jī)理方面：有些學(xué)者認(rèn)為不僅應(yīng)力集中可引起骨吸收，而且應(yīng)力過小也可引起骨的廢用性吸收[7]，而關(guān)鍵是要應(yīng)力是否超出了骨適應(yīng)的生理性應(yīng)力范圍。Rubin和Lanyon1987年提出骨適應(yīng)的應(yīng)力生理范圍為200-2500uE[13];Reiger1990年提出保持骨健康的應(yīng)力范圍為250-400psi[14].另外，骨界面的骨微裂或骨微損傷是導(dǎo)致骨吸收的一個直接原因[15]，這可由過大負(fù)荷或骨生理適應(yīng)范圍內(nèi)的疲勞損傷所致。
關(guān)于骨重建的理論，有研究認(rèn)為液壓比電效應(yīng)在骨適應(yīng)性活動中有重要的地位[16];另外，F(xiàn)yhire和Carter1986年提出了關(guān)于骨重建的兩個目標(biāo)理論：即使骨小梁方向順應(yīng)力方向以取得最小材料獲得強(qiáng)度的效果[17]而Huiskes于1987年提出了一個應(yīng)變能密度理論，應(yīng)變能密度定義為單位體積有力所作的功，而骨重建的動力就是實(shí)際情況與靜態(tài)平衡狀況間的能差[18]。
而關(guān)于骨適應(yīng)性重建的細(xì)胞生物學(xué)研究，在近十年也有很大進(jìn)展，既包括動物實(shí)驗(yàn)，也包括實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。而漸被廣泛接受的一個理論為：骨細(xì)胞與骨襯里細(xì)胞網(wǎng)共同提供了一個保證骨器官機(jī)械需求的細(xì)胞系統(tǒng)，在骨細(xì)胞的參與下，對壓力的感知明顯好于只有襯里細(xì)胞參與的情況。而負(fù)特別是彎負(fù)的一個直接效應(yīng)，就是骨組織腔隙小管內(nèi)液流的變形。這會產(chǎn)生兩個效應(yīng)：首先，易化營養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散的物的運(yùn)輸，有助于骨細(xì)胞生存。其次，液流剪切力的大小同負(fù)載直接相關(guān)，將給細(xì)胞網(wǎng)關(guān)于應(yīng)力大小的信息，及關(guān)于結(jié)構(gòu)力學(xué)穩(wěn)定性的信息。經(jīng)典的旁分泌細(xì)胞的信號分子例如一氧化氮與前列腺素作為液流細(xì)胞受體的結(jié)果釋放出來，介導(dǎo)了骨的適應(yīng)性重建[19].
而對于引起種植體周圍骨吸收的兩種最主要誘因：微生物因素與生物力學(xué)因素之間的關(guān)系，現(xiàn)在還不是很清楚。有人認(rèn)為在骨整合種植體中邊緣骨吸收更可能是因?yàn)橛捎趹?yīng)力集中，因?yàn)楣切赃B結(jié)不象纖維連結(jié)那樣利于齦袋加深，另一方面，種植體的無孔金屬表面也比真牙多孔的牙骨質(zhì)表面更不易聚集內(nèi)毒素。而正是因?yàn)榉N植體骨袋中的厭氧環(huán)境，才蓄積了同牙周袋內(nèi)相同的細(xì)菌，而不是相反的關(guān)系。而另一些研究表明，雖然粗糙表面可減少骨組織廢用性萎縮的可能性，但其大幅下降的生存率可能正是由于微生物入侵造成的[20].目前來看，這兩種因素都不應(yīng)忽略，很有可能二者是相互關(guān)聯(lián)的，并可能在不同情況下一種是主要因素而另一種為繼發(fā)性的。