种植体植入后,需要数周时间才能与骨骼牢固结合。在这段时间里,稳定性并非直线上升,而是会经历一次下降期。土耳其卡赫拉曼马拉什苏丘伊玛姆大学研究团队在一项针对人体种植体的临床试验中于2026年5月发布结果:在植入前用冷等离子体活化表面,可以避免这种下降。未处理的种植体在植入4周后稳定性出现下降,而经等离子体处理的种植体在同一时间点却持续上升。

表面像'生锈'一样老化

钛种植体在刚出厂时反应性最强。随着时间推移,空气中的碳氢化合物不断积累,表面能量和亲水性(水分容易铺展的性质)随之下降,血液与组织中的蛋白质以及负责造骨的成骨细胞也变得不易附着。研究团队将这种现象称为'生物老化',并说明制造后储存时间越长,老化程度就越严重。

冷等离子体可以逆转这种老化。含有离子和自由基的气体接触钛表面时,会去除碳氢化合物并提高氧含量。X射线光电子能谱(XPS)分析显示,处理后碳含量下降、氧含量上升,据报道这一变化能重新提升蛋白质吸附和成骨细胞附着能力。

展示在种植体表面照射冷等离子体60秒后,水滴接触角大幅缩小的插图。左侧为碳氢化合物堆积、水滴呈圆形的老化表面,右侧为等离子体处理后水滴广泛铺展的表面。

不改变粗糙度,而是重新调整化学性质

以往的表面处理方式主要是使表面变粗糙。适度粗糙的钛表面与骨骼接触面积更大,初期固定力更好,但这种粗糙度在制造阶段一旦确定就不再改变,储存过程中一旦积累碳氢化合物,反应性就会随之下降。

也有研究尝试用紫外线分解碳氢化合物,即光功能化。UCLA研究团队的实验在石英容器中确认真空紫外线能在1分钟内分解90%以上的有机物,但最终表示实际应用于种植体的效果仍需另行验证。本次研究则进展到了下一步-实际应用于患者,并用等离子体代替了光照。紫外线设备在诊室中配置起来较为麻烦,而等离子体只需在植入前照射60秒即可。

40颗种植体:第4周的下降消失了

研究团队招募了11名需要植入4颗种植体的患者,为同一患者所植入的每颗种植体分配不同的处理方式。其中一颗作为未处理对照组,其余三颗分别用真空腔方式(Plasma Active)、氩气方式、常温常压方式(均使用Piezobrush设备)照射等离子体60秒。种植体使用的是Straumann集团的Medentika Quattrocone,稳定性通过Osstell设备测得的种植体稳定性系数(ISQ,1~100分,70分以上视为稳定)确认。因初期固定力不足,1名患者被排除,最终对10名患者的40颗种植体在第0、14、28、56天进行了测量。

四组在植入当天的稳定性均相近,为70.6~70.9。但对照组在第14天降至68.7,第28天进一步降至63.4,从'稳定'范围跌入'一般'范围。相比之下,三个等离子体处理组在第28天仍维持在74.2~78.0,反而有所上升。到第56天,四组均回到了稳定范围,但等离子体处理组为80.6~82.3,比对照组的72.3高出8~10分。就第56天的数据而言,三种等离子体方式之间没有明显差异。

展示种植体稳定性系数(ISQ)在植入后第0天、14天、28天、56天变化情况的折线图。未处理的对照组在第28天大幅下降,第56天有所恢复;而真空、氩气、常压三种等离子体处理组则未出现下降,持续稳步上升。

稳定性上升与骨骼实际结合是两回事

研究团队也表示,这一结果需要谨慎解读。ISQ并非通过显微镜确认骨骼与种植体实际接触程度得出的数值,而且种植体位置是根据修复计划确定的,各组之间的颌骨部位或长度并不完全相同。该试验是在完成后才进行注册的,且属于仅10名患者规模的预备性试验,研究团队自己也明确表示,这只是构建假说阶段的证据。

尽管如此,本次研究仍在三种不同方式中一致地表明,冷等离子体表面活化能够在人体实际种植体上减少早期稳定性下降。这相当于从以往仅停留在使表面粗糙化的处理方式,向植入前恢复化学状态的处理方式迈进了一步。不过,这种稳定性提升是否能转化为实际的骨结合速度或长期成功率,仍需在更大规模的后续研究中加以确认。