中国口腔种植的40年 --卫生健康事业发展事业70年巡礼

 《中国口腔种植学杂志》2019年第4卷第四期       

    《中国口腔种植学杂志》是我国国内第一本口腔种植学专业杂志，专门介绍有关口腔种植学的基础科学研究和临床应用的科学研究。

       中国口腔种植学杂志为促进我国口腔种植医疗事业的发展,刊登优秀的,有代表性的,与种植医疗有关的生物材料学、生物力学、组织学、免疫学、 各类媒体检查学等优秀的科研论文。反映我国口腔种植学领域的基础研究和临 床研究的进展,推动口腔种植学的基础理论研究和临床应用技术的研究。

中国口腔种植的40年

--卫生健康事业发展事业70年巡礼   

张兴栋，杨小东

四川大学生物材料工程研究中心

华西医科大学卫生部口腔种植科技中心

编者按：口腔种植学是20世纪口腔医学最重要的高科技成果之一。中国口腔种植学也是“因改革开放而生，因改革开放而兴”。2019年迎来了新中国70华诞，本刊特邀两位亲历并见证了中国口腔种植学起步，发展的生物材料学专家和口腔种植临床专家，对40年来中国口腔种植学的发展历程做一个回顾和总结。两位专家的切身经历表明，只有通过交叉学科的口腔种植研究，不断科技创新，才是引领中国口腔种植学技术进步的驱动力。

一、口腔种植技术的起源和现代口腔种植学的建立

为解决重度萎缩无牙颌患者的义齿修复难题，临床上不得不考虑采用植入到组织内的种植体来获得义齿的固位。牙种植技术成功的关键是，种植体必须无异物排斥反应，能与牙槽骨结合，并长期保持稳定不松动，这要取决于牙种植体的材料性质和它的形态结构设计。临床上曾尝试过各种各样的牙种植体，主要材料体系包括生物惰性陶瓷，如各向同性碳，氧化铝，氧化锆陶瓷；合成高分子，如聚枫，聚四氟乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯等；金属与合金，如钴铬合金，形状记忆合金等。这些材料都属生物惰性材料，它们与骨之间的结合属机械嵌合。还有生物活性陶瓷和复合材料。生物活性陶瓷，如羟基磷灰石陶瓷，双相磷酸钙陶瓷，可降解Ca-P生物陶瓷，生物活性玻璃及玻璃陶瓷等，它们的特点是可与骨形成化学键性结合，但其脆性和生理环境中低的抗疲劳性使其难用于牙种植体。

国际现代口腔种植奠基人当属瑞典的K.Branemark。上世纪50年代，他发现金属钛植入动物骨组织可与骨紧密结合，后来他将这种结合称为骨性结合（Osseointegration），是植入体表面与骨之间无纤维结缔组织层的直接紧密接触。60年代中期他将第一个金属钛植入口腔，之后进行了大量试验。1982年在加拿大多伦多会议上，报告了长达15年的无牙颌患者的钛骨结合种植体研究，结果显示出较高的长期临床成功率。这被认为是口腔医学的突破性进展，并为口腔医学的一个新的分支学科——口腔种植学奠定了基础。

骨结合理论和技术的建立，推动了临床牙种植修复技术迅速发展。骨结合种植技术从无牙颌修复，扩展到牙列缺损修复。与此配套的植入工具和辅助器械也不断地被开发。1986年Albertsson所制定的上颌80%，下颌85%的植入成功率标准早已突破。规范化的牙种植成功率10年已达95%以上。牙种植体已成为牙缺失修复的常规手段，2017年全球牙种植体及假牙市场已达89.8亿美元，且正以6.5%的复合增长率持续增长，预计2023年可达130.1亿美元。

二、中国口腔种植的起步

上世纪70年代末，华西口腔医学院陈安玉教授提出研究人工种植牙设想，1983年于启动了中国口腔种植研究。接着陈安玉教授课题组和原四川大学张兴栋科研组联合，形成了交叉学科的口腔种植研究。陈安玉、张兴栋科研组首先对金属，合金高分子，生物惰性和生物活性陶瓷等各种口腔植入材料的生物相容性进行了系统的体内外实验研究，确定了以羟基磷灰石陶瓷和金属钛作为材料体系的重点，研发出了羟基磷灰石粉体，颗粒和块状陶瓷用于牙槽嵴增高，牙周骨缺损腔填充及拔牙后牙槽窝填充以防牙槽骨吸收，取得了良好疗效，并于1994年获国家药监局产品注册证，扩大批量生产和临床应用。科研组于1987年开展了金属钛牙种植体研究 ，研究工作集中于两个方面：一是研究等离子喷涂羟基磷灰石技术，以生物活化金属钛表面，使之植入后涂层表面能与骨形成牢固的化学键性结合，提高植入成功率并降低手术精度要求。为此科研组与荷兰莱顿大学K.de Groot合作，对涂层的形成、结构、相变、内应力及水热处理后涂层活性的恢复进行了系统的基础研究，研究成果于1996年获四川省科技进步一等奖；二是利用三维有限元应力分析方法对牙种植体形态结构进行设计，以获得植入体及骨界面最均匀的应力分布。此项研究中，对不同形态结构的牙种植体，结合动物试验提供基本实验数据。结果表明，柱状植入体具有最佳应力分布，两段式植入体应力分布更佳，螺旋状植入体应力分布也可接受，但类似于天然牙根形态的植入体应力分布最差。研究发现，植入体穿龈部位表现出的应力集中，难于克服。在上述研究基础上，1988年，我国第一个牙种植体——等离子喷涂羟基磷灰石涂层—钛基牙种植体问世。

1989年，四川大学进一步与浙江医科大学附属第二医院赵世芳教授合作，改进牙种植体并深入和扩大牙种植临床试验。1989年10月，由华西医科大学口腔医学院陈安玉教授与四川大学材料科学技术研究所张兴栋教授联合举办了第一届成都牙种植国际学术研讨会，来自德国、荷兰、日本及华西医科大学、北京医科大学、、上海第二医科大学附属第九人民医院等国内主要口腔医学院校的代表参加了会议。德国的口腔种植专家还在会议期间进行了牙种植手术演示，并向会议全体代表视频直播。这是首次让国内口腔医师直接观摩到了国外的牙种植临床操作，从而极大地推动了中国口腔种植临床技术的发展。

1988年，第四军医科大学口腔医院刘宝林教授课题组出访欧洲考察，随后也启动了口腔种植研究工作。

鉴于陈安玉教授与张兴栋教授的研究成果，1991年国家卫生部在华西医科大学口腔医学院设立“卫生部口腔种植科技中心”，陈安玉教授担任“中心”主任。其任务定位为：开展人工种植牙的科学研究，培训并推广人工种植牙临床技术，研制开发并评价人工种植体及配套器材，开展该项领域的国际国内学术交流，人才培养以及为国家在该领域发展的重大战略决策提供科技咨询。

1992年，华西医科大学卫生部口腔种植科技中心研发的纯钛牙种植体获得第一个国家药监局产品的临床准入证。1994年，四川大学生物材料工程研究中心研发的等离子喷涂羟基磷灰石涂层-钛基牙种植体获得国家药监局颁发的第二个国产牙种植体临床准入证，并获1995年国家教育部科技进步一等奖。这是国外牙种植体产品进入中国医疗市场前的两个国产牙种植体系统，从此启动了国内口腔种植技术在临床上的应用。1993年，四川大学生物材料工程研究中心制定了我国第一个牙种植体企业注册标准，以此为基础编写了我国第一个牙种植体行业标准（YY0304）并于1998年10月正式发布。1999年，华西卫生部口腔种植科技中心编写的纯钛牙种植体行业标准（YY315）也正式发布。这是迄今为止我国仅有的两个牙种植体行业标准。

与此同时，四川大学与华西医科大学，浙江医科大学等医学院校合作，在国内开展了大量的国产牙种植体临床应用技术培训，培训的3000多名临床医生，为国内牙种植的普及奠定了基础。1992年，陈安玉教授主编并出版了我国第一部口腔种植的专著《口腔种植学》。随着牙种植体使用的扩大和临床培训的开展，来自欧洲牙种植体在上世纪90年代初进入中国市场。面对口腔种植技术迅速扩大应用而出现的一些负面问题，同时为了规范我国口腔种植技术，1995年2月，在珠海举行了由四川大学生物材料工程技术研究中心协办的中华口腔医学会“全国口腔种植学术工作研讨会”，制定了后来被称为“珠海共识”的关于我国牙种植的技术规范和成果标准，对规范口腔种植研究及临床应用起到了里程碑式的作用。

三、中国口腔种植的发展

随着我国经济的快速发展，人民对口腔健康的要求不断提高，90年代后期，来自欧洲的多个牙种植体系先后进入我国医疗市场，各大口腔医学院校都建立了口腔种植中心。1993年，华西医科大学建立了国内首家牙种植专科医院-华西牙种植医院。1995年，华西口腔医学院设立了国内第一家口腔种植教研室。为促进口腔种植学科的发展，1996年，华西卫生部口腔种植科技中心创办了《中国口腔种植学杂志》学术期刊，为我国口腔种植的推广应用人才培养和学术交流奠定了基础。1995年，“珠海会议”由中华口腔医学会提议，成立了主要以口腔医学院校组成的口腔种植协作组，引导和规范国内临床口腔种植技术的开展。

在口腔植入材料方面，四川川大学生物材料工程研究中心张兴栋院士，继1990年于国际率先发现并确证优化设计的磷酸钙生物陶瓷，不外加活体细胞和/或生长因子，可诱导骨形成，继之提出机理雏形，首创骨诱导人工骨，并于2003年取得国家药监局产品注册证推广临床应用，获2007年国家自然科学二等奖，美国国家工程院和美国医学与生物工程院对成果的评价为是“对肌肉-骨骼系统治疗的开创性贡献和生物材料开发的引领作用”，产品已在口腔植入中广泛使用，疗效优于异体骨及其它人工骨。新型牙种植体研究已列入国家“十三五”科技重大专项。

本世纪以来，国际上表面粗化的牙种植产品取代了机加工光滑表面的牙种植产品。临床上证实了表面粗化的牙种植体更加容易形成骨结合。牙种植体表面粗化可加速骨结合的现象证实了张兴栋院士的“生物材料骨诱导理论”研究的结论：“类似自然骨的三维多孔结构吸附内源性骨生长因子，诱使间充质细胞趋化、迁移向骨母细胞、成骨细胞分化，并进一步成骨。” 

1995年2月的珠海会议提出，为规范和引导我国口腔种植的发展，由华西医科大学，，北京医科大学和上海第二医科大学的6名专家筹建“中华口腔医学会口腔种植协作组”，刘宝林教授任组长。1997年协作组成员扩大至12人，并得到学会批准正式成立。2002年10月第三届全国口腔种植学术会议上，中华口腔种植专业委员会成立，王兴教授任主任委员。会上，中华口腔医学会会长张震康教授提出：口腔种植学是20世纪口腔界几项有突破性进展的高科技成果之一，不懂得口腔种植就可能不是一个完整的口腔科大夫。“种植协作组”和“专委会”组织国内从事口腔种植工作的医师，通过学术会议交流学习等方式，不断促进国内口腔种植技术的提高。其中一个重要的工作，就是与国际精粹出版集团合作，从2000年开始，连续每两年举办一届“北京国际种植学术会议”，邀请了包括Branemark教授在内的，许多国际最知名的口腔种植学者前来做专题演讲，让口腔医师不出国门就能见识到国际上最高学术水平的口腔种植技术。口腔种植在国内临床治疗中广泛采用，越来越多的外文口腔种植学专著翻译成中文出版，国内也有更多的口腔医师出国参加国际高水平的学术会议。随着口腔种植由一项缺牙修复的特殊手段发展成为成熟的临床常规技术, 口腔种植也从一项多学科交叉的临床技术发展成为口腔医学新兴分支学科，国内各大口腔医学院校也成立了口腔种植学专业学科。目前口腔种植已成为我国口腔医院的常规门诊手术，口腔种植的开展已经从专业种植医师中扩展到了一般的口腔医师。2017年，国内植入量已逾200万颗，近年来复合增长率达56%，我国将有望成为全球最大的使用口腔种植体的市场。

四、中国口腔种植存在的问题和展望

我国改革开放 40年也正是中国口腔医学砥砺前行的40年，中国口腔种植事业也是“因改革开放而生，因改革开放而兴”。40 年的历程后，迎来了口腔种植行业和产业持续创新发展的新时代。

目前，在国内取得产品注册证的牙种植体系统达100多个，其中国产牙种植体系统也有14家。

我国口腔种植存在的最大问题之一，是临床使用的90%以上的牙种植体均源于进口，价格高居不下，其原因一是国产产品加工工艺等有待进一步提高，二是部分消费人群，盲目迷信进口产品，三是进口产品特别是韩国产品大幅度降价的冲击。

做为国家的医疗器械产业发展战略考虑， 一是要加强国产牙种植体产品的技术研究，大力推进研究成果的产业化，转化研究成果提高牙种植体及配套器械的加工质量，发展多元化的口腔植入产品的大型企业，提高产品的市场竞争力。其二是要促进生产企业与临床医院紧密结合，鼓励临床医院使用国产产品，为国产产品的应用开拓通道。此外还要加强前沿基础及技术研究，如植入体和牙冠的3D打印快速成型技术，植入体表面改性技术，微创导向种植牙功能整合技术，以及牙再生的基础研究等，摆脱口腔种植基础及临床应用跟踪和仿制的局面。

附记：临床上经常看到长期使用的国产种植体 

国内一位口腔医师接待患者时，看到口内有25年前做的种植义齿，口内检查种植体周组织稳定，义齿功能正常。经CBCT检查后，这位医师很感慨，在朋友圈里发文：“25年前，上世纪90年代，没有CBCT，甚至全景机在国内也很少，种植体表面处理的金标准尚未建立，更不用提导板。国产CDIC种植体，就已经初步解决了即使是现在仍然可以称为难题的病例 ，并且经过25年的时间检验。中国医生的发明创造和临床技巧可谓世界一流！”

            

         图1   国产种植体使用25年后的CBCT检查

图2   国产种植体美学区修复病例

图3   国产种植体功能区修复病例