牙科植入物實驗犬模式（Canine Model for Dental Implant Materials）

2.2.6.1 特性介紹

如何取代缺牙的想法已經近 1000 年，人類最早曾嘗試使用貝殼或石子來取 代缺失的牙齒，於 1950 年代，有一位年輕的瑞典研究員 Per-Ingvar Brnemark 正 從事一項骨頭血液流動的研究，目的是要觀察兔子腿骨組織中的血液循環，於是 他在兔子的腿上安裝了一個光學元件，光學元件被固定在一個鈦製盒中，經過一 段時間後，當他從兔子身上取出光學元件的時候，發現鈦金屬和骨頭幾乎是分不 開，當時認為這種現象幾乎不可能發生的，此種現象也就是所謂的骨整合

（osseointegration），科學的突破往往是無意或偶然發現，鈦作為牙植入物材料帶 來了牙科革命性的變化。人體骨頭對於外來物通常都會有免疫排斥反應，所以金 屬要充當植入物，必須能與身體骨細胞和平相處，也就是要具有生物相容性

（biocompatibility），生物相容性材料分為三種等級，第 1 種，生物可忍受性材 料 （ biotolerant material ） ， 此 類 材 料 不 適 合 做 植 入 物 ， 例 如 PMMA

（polymethylmethacrylate）；第 2 種，生物鈍性材料（bioinert），骨細胞可忍受 此類材料，例如鈦金屬（titanium）或氧化鋁（alumium oxide），骨細胞會在這類

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材質的表面形成骨組織；第 3 種，生物活性材料（bioactive materials），此類材 料會與骨質組織產生一連串化學反應，例如 hydyoxyapatite 或 calcium phosphate ceramic 多用於人工骨粉或塗抹於植入物表面。

2.2.6.2 模式成功建立的標準

要成為良好的牙植入物，植入物必須先進行 in vitro 試驗，證明細胞活性狀 況良好且植入物具有耐磨抗壓等物理性質，接著才進行 in vivo 動物試驗，證明 有骨整合效果。活體常用動物模式包括囓齒類、兔類、犬類、豬類和靈長類。兔 或鼠因口腔面積狹小有礙植牙手術操作，豬則需考慮其體型涉及術前術後照護之 難度，靈長類獼猴因涉及動物保育及成本問題，以上動物常不列入植牙模式首選 之動物，實驗犬因其下顎骨（如臼齒等）與人類之咬合情形較為相似，且實驗犬 容易接受保定及術後觀察，所以常作為植牙動物模式。

2.2.6.3 模式建立

以氧化鋯（Zircionum）植入物植牙動物模式為例，可選用一歲齡 beagle 犬，

植牙前需先拔除下顎三顆前臼齒（P2、P3、P4）及第一大臼齒（M1），之後讓實 驗犬休息三個月，此期間需每日觀察並記錄犬隻口腔復原狀況，待確認完全復原 後才可執行後續植牙手術，進行植牙手術時可將三支植入物植入拔除牙齒殘留之 無齒區，完成植牙後並等到預計時間到達後即可終結實驗，移除實驗犬下顎，連 同牙齒將下顎切塊，浸泡於 10%福馬林，完成組織固定脫鈣後佐以微電腦斷層、

X 光等影像對照。

2.2.6.4 應用領域

有關牙科植入物特性如何影響臨床效果，牙醫學界已有充分的研究與暸解，

這些特性包括植入物的表面成分、微觀結構、是否具有足夠的韌性和強度、是否 具有生物相容性並能抵抗腐蝕和壓裂。牙科植入物依材料組成分為幾類：第一類，

鈷鉻鉬合金（Cobalt-chromium-molydenum），此類材料屬於 biotolerant material，

有離子釋出腐蝕之慮。第二類，純鈦金屬（pure titanium），此類材料屬於 bioinert，

由 99%鈦金屬加上氧與微量的鐵碳氦氫等元素組成，可提高抗腐蝕性，但對抗較 大咬合力仍嫌不足。第三類，鈦合金（Titanium-aluminum-vanadium alloy），其 機械強度（tensile strength）比純鈦金屬高兩倍以上，常用於植入物、牙冠、牙橋

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和假牙；但因為鈦合金含釩（vanadium）和鋁（aluminum）仍有釋出產生毒性之 慮，為此開啟了無釩和無鋁鈦合金植入物。第四類，氧化鋯，雖然含有金屬元素 但並非鋯金屬而是氧化物陶瓷；鋯可以與骨骼以及鈦金屬結合，免除患者對金屬 過敏的擔憂。選擇鋯的潛在優勢包括零腐蝕風險，但因鋯的使用時間相對較短，

所以其耐用壽命尚未完全得到證實。上述第三類鈦合金通常是臨床牙醫師選擇植 入物的 "黃金標準"，而氧化鋯植入物會異軍突起乃是因為臨床上常發現鈦金屬 植入物在齒周牙齦部容易產生暗沉色，應病患美觀要求，牙醫師已著手使用氧化 鋯植入物，包括牙冠牙橋的使用。在過去的幾十年裡，植牙已經成為修復缺失牙 齒的可靠方法，在此期間，對於牙植入物的材料也進行了廣泛的研究，並對物理 和化學特性如何影響治療臨床結果的理解有了很大的改善。

2.2.6.5 特殊照護及福祉

植牙後犬隻病歷須個別管理，手術時所給予的麻藥劑量、抗生素劑量、手術 部位、手術時間、清醒時間、麻醉時反應等需做詳細記錄，術後亦需記錄給藥狀 況與身體狀況直至實驗結束。

2.2.6.6 參考文獻

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