牙种植体是植入骨组织内替代天然牙根的永久植入医疗器械。1952年，现代口腔种植学奠基人Branemark教授开发应用了Branemark牙种植体系统。此后，围绕提高初期稳定性、减少各类种植并发症、缩短软硬组织愈合周期、长期维持边缘骨及龈缘牙龈乳头稳定性、适应即刻种植即刻修复即刻负重使命等，牙种植体产品的结构设计不断推陈出新，推动口腔种植产业蓬勃发展。技术的进步，也对牙种植体产品上市注册申报资料的撰写及技术审评不断提出新的要求。

　　牙种植体产品的属性特征包括本体材料、结构设计及表面处理。其中，结构设计与产品设计研发、生产加工、上市前临床研究等各个环节均有关联，对结构设计科学性的阐述及验证也是种植体产品注册申报资料的难点之一。

牙种植体结构设计关键要素

　　牙种植体结构设计包括外形、尺寸、颈部、根端、种植体-基台连接、平台转移设计等。

　　外形设计

　　已上市种植体形态有叶状、锚状、中空管状、根形、柱形等。根形和柱形种植体较常见。从临床操作角度而言，带锥度的种植体更利于植入。

　　尺寸设计

　　种植体的尺寸设计包括直径与长度两方面内容。

　　种植体直径包括体部直径和平台直径。对螺纹种植体而言，体部直径分为不包含螺纹的内径和包含螺纹的外径。通常，种植体外径被称为种植体体部直径，简称种植体直径。种植体的标准直径为3.75mm，直径小于3.25mm的被称为小直径种植体。增大种植体直径可以减少骨结合界面应力集中，从而减少种植体周围骨的丧失。

　　种植体长度是指种植体植入骨内部分的长度。骨水平种植体的长度是指整个种植体长度，软组织水平种植体的长度是指种植体粗糙表面的体部长度。多数种植体系统中，种植体长度在7~16mm，长度小于7mm的被称为短种植体。增加种植体长度可扩大骨-种植体界面的表面积，提高抗侧向负荷的能力。

　　颈部设计

　　种植体颈部是指种植体的冠方部分，设计理念有骨水平和软组织水平两种。

　　骨水平种植体是种植体平台与牙槽嵴顶齐平或位于根方。传统的种植体颈部设计采用光滑表面，以避免菌斑附着。而与传统光滑颈部设计相比，颈部采用微螺纹设计的种植体更有利于种植体颈部骨量的长期维持。

　　软组织水平种植体是指种植体颈部位于软组织内部，种植体平台可以位于牙槽嵴表面的软组织内部或软组织外部。软组织水平种植体为光滑颈部设计，其部分植入牙槽嵴，或完全位于软组织内，光滑颈部会发生软组织愈合。软组织水平种植体平台的垂直位置向冠方转移，使种植体平台与基台的微间隙向冠方移位，可避免连接处的微动和微间隙处病原微生物对种植体周围骨组织的刺激，有利于保持种植体周围软组织结合与骨结合的长期稳定。

　　根端设计

　　种植体的根端设计主要体现在种植体根端轮廓及螺纹顶角角度设计。

　　种植体根端轮廓设计主要分为圆钝型（柱形）和锋利型（锥形）两种。圆钝型一定程度上能减少对周围组织的伤害，但自攻性能较差。而根尖1/3带有切割刃设计的种植体具有良好的自攻性，在植入过程中可以逐步挤压周围骨质，使种植体在骨质条件较差情况下依然能有良好的初期稳定性，但这一过程也会增大侵犯下颌管和上颌窦的风险。

　　根端螺纹顶角角度设计通常分为对称、上平下斜、上斜下平3种。研究人员通过有限元分析发现，螺纹形状对称组螺纹顶角为60度时，种植体-骨界面Von-Mises应力峰值最小；螺纹上平下斜和上斜下平组顶角为45度时，Von-Mises应力峰值最小。

　　种植体-基台连接设计

　　种植体平台中心向冠方凸起或凹陷到种植体内部的结构设计，分别称为外基台连接和内基台连接。

　　外基台连接是指基台与种植体顶部表面接触，根据几何形状可分为外六角连接、外八角连接、花键连接等。与内基台连接相比，外基台连接存在抗侧向负荷能力不足和螺丝易松动的缺陷，但在小直径种植体设计内连接结构受到种植体颈部直径限制时仍有应用。

　　内基台连接是指种植体平台冠方没有凸起的固位结构，而是深入种植体的内凹设计，基台深入种植体内依靠相应的设计实现抗自身旋转，达到基台固位、抗剪切、定位等作用。莫氏锥度连接是内基台连接的一种方式，这种方式的种植体-基台连接只有锥度结构，没有螺丝，完全依靠锥度壁产生的机械摩擦固位力。莫氏锥度连接微生物封闭性良好，能够消除种植体-基台界面存在的微间隙，避免微生物在种植体-基台界面处聚集。此外，莫氏锥度连接具有较强的机械稳定性，能够有效减少微间隙和微动，从而减少种植体周围边缘骨吸收。

　　平台转移设计

　　平台转移的概念在2006年由Lazzara首次提出，即种植体修复时采用小直径的基台，使基台的边缘处于种植体边缘的内侧，基台-种植体的连接部边缘向种植体中轴线迁移。平台转移的结构优点主要在于种植体颈部的种植体-骨界面的应力集中区被有效转移，分散了颈部的应力，使种植体颈部周围骨的应力减小，减少因应力集中而造成的骨吸收，但应力转移至中心，加大了中央螺钉折断的风险。

注册时审评部门关注的问题

　　技术审评过程中，审评员主要关注综述资料、研究资料、生产制造信息等方面内容。

　　综述资料

　　结构设计的综述方面，申请人应准确、真实地描述产品结构设计特征及相关信息，侧重阐述产品的设计原理、结构特征以及区别于其他同类产品的特征。综述资料主要包括三部分内容。

　　一是提供与体系设计开发文件版本一致的工程图并标示特征参数。

　　二是明确与结构设计相关的器械特征，包括：种植体外形；长度、直径的具体标称值及公差；螺纹宏观设计参数（如单线螺纹、双线螺纹、三线螺纹）；螺纹形态（如矩形、偏梯形、反偏梯形、方形等）、螺距及螺纹深度；种植体颈部特征（如骨水平、软组织水平）；种植体根端轮廓设计（如圆钝、锋利）及根端螺纹顶角角度（如对称、上平下斜、上斜下平）；种植体-基台连接形式（如外八角连接、莫氏锥度连接）；种植体轴向平面特性（如轴向抗旋转沟槽）；平台转移设计。

　　三是阐述参考同类或前代产品情况，提供该产品与国内外已上市产品结构设计的优劣性对比分析资料，包括设计原理、结构设计参数、结构设计实现的生产工艺、结构设计涉及的性能指标等。

　　研究资料

　　关于种植体产品结构设计的研究资料，申请人应提交结构设计赋予的产品功能性、安全性指标及与质量控制相关指标的确定依据，采用的标准或方法、采用的原因及理论基础。

　　结构设计科学性的研究资料应提供关于产品结构的设计开发及设计更改的验证、确认、评审资料。例如，采用平台转移设计的产品应明确水平迁移距离及迁移距离确定依据；采用矩形螺纹设计的产品应提供能有效降低应力集中的研究资料。

　　产品功能性研究资料应提供成品特性及性能验证资料。例如，种植体系统耐疲劳性能、指标、指标确定依据及性能验证报告。

　　种植体-基台系统的兼容性研究资料应提交与不同型号种植体配合使用各种基台的技术文件及种植体-基台系统兼容性验证资料，包括牙种植体内连接锥度配合、牙种植体与种植体基台的配合间隙、抗扭性能、紧固扭矩、疲劳极限等。

　　若器械设计、性能及验证试验部分依从相关技术标准，应声明试验遵从何种技术标准，企业应按依从的技术标准完成符合性试验。

　　生产制造信息

　　种植体产品结构设计的实现工艺以机械加工为主，在资料撰写中，申请人应提供产品结构实现的生产工艺及工艺控制文件。申请人应详述产品的生产过程，提供生产工艺流程图；明确关键工艺、特殊工艺及工艺参数，并提供相关的验证或确认资料；明确生产工艺规程和生产过程质量控制要求，提供相关文件，包括CNC代码（机床加工的数控编码），车、铣、冲、镗等各工序所用刀具、夹具、量具、辅助工具要求、生产质控要求、放行质量控制要求等，必要时提供作业指导书等。

　　技术指标要求

　　结构设计的相关性能指标要求应不低于YY 0315—2016《钛及钛合金牙种植体》的相关要求，检验方法应采用行业标准载明中的方法，若采用其他方法则应选择经验证的方法并说明原因。

　　在尺寸方面，应采用游标卡尺、千分尺、光学测量仪、螺纹塞规和/或螺纹环规等测量各部位几何尺寸，牙种植体的长度和直径公差应为±0.2mm，角度公差应符合ISO 2768-1中角度的精密公差等级的规定。

　　在牙种植体与基台的配合方面，具有内连接锥度的牙种植体，种植体与种植体基台的内连接界面应配合良好，且锥度偏差应不大于生产企业提供锥度值的±3%。内连接锥度可采用锥度塞规/环规直接测量，种植体基台的锥度可以用光学测量仪测量。测量5个同一型号牙种植体和配套的种植体基台，5个测量结果的偏差应不大于生产企业提供标示值的±3%。牙种植体与种植体基台的配合间隙应≤0.035 mm。

　　在螺纹偏差方面，对基桩可拆卸型牙种植体，连接螺纹应给出螺纹代号和螺纹公差带代号。牙种植体的连接螺纹可使用螺纹塞规/环规测量。

　　在机械性能方面，牙种植体、种植体基台及中央螺钉配套组装后的机械性能应包括抗扭性能、紧固扭矩、疲劳极限。

　　典型性选择

　　从结构设计的角度来说，牙种植体产品的典型性选择应考虑技术指标及性能不改变时，功能最齐全、结构最复杂、力学失效风险最高的产品。若型号间的差异对产品性能和技术特征产生影响，应分别选取典型样品进行全性能检验；也可根据差异情形选择典型型号进行全性能检验，选择其他型号进行差异性检验。

　　牙种植体结构设计直接或间接影响种植体的功能性、稳定性及美观性。对于牙种植体产品上市前注册来说，产品结构设计资料的全面性和严谨性在一定程度上反映了生产企业的研发能力和产品转化能力。生产企业应加强种植体结构设计的验证能力，组建专业的技术团队，对产品结构设计进行深入的基础研究，制定科学的工艺路线和技术指标，为医疗器械注册申报提供充分的支持性数据，以助力产品尽早上市。

　　（作者单位：国家药监局医疗器械技术审评中心）

(责任编辑：张可欣)