螺絲是沿著傾斜平面的螺旋結(jié)構(gòu)，是非常高效的機(jī)械，已有數(shù)百年的歷史。種植體最初的外形設(shè)計(jì)就是螺絲的形態(tài)，可以初步固定在骨組織內(nèi)，骨結(jié)合后進(jìn)行負(fù)荷。螺絲也用來(lái)連接基臺(tái)和種植體。還可以用螺絲將修復(fù)體固定在基臺(tái)或種植體上。基臺(tái)和修復(fù)體螺絲松動(dòng)是種植修復(fù)最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一。因此，醫(yī)生應(yīng)該了解種植螺絲的機(jī)械原理。有報(bào)道表明，上頜修復(fù)螺絲第一年松動(dòng)率為6%～20%。修復(fù)結(jié)構(gòu)中螺絲通常是最薄弱的環(huán)節(jié)。任何咬合問(wèn)題、制作誤差或應(yīng)力可能導(dǎo)致咬合時(shí)修復(fù)體的晃動(dòng)，螺絲是最薄弱或受力最大的位置，往往發(fā)生松動(dòng)或折斷。咬合面的螺絲通道導(dǎo)致崩瓷的風(fēng)險(xiǎn)增高。Nissan等的研究表明，平均負(fù)荷5年后，螺絲固位修復(fù)體崩瓷率為38%，粘接固位修復(fù)體崩瓷率為4%。

螺絲是高效的力放大器。一個(gè)20 Ncm的力矩加載到螺絲上，可以移動(dòng)平臺(tái)上的兩列火車(chē)。有幾個(gè)因素可能與螺絲松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，主要因素是預(yù)負(fù)荷。另外，還包括零件匹配度，基臺(tái)-種植體連接的高度（或深度）和平臺(tái)直徑。施加在螺絲上的扭矩會(huì)同時(shí)影響螺紋和螺絲頭的壓力。施加在螺絲上的力矩也會(huì)在螺絲的陽(yáng)性部件內(nèi)產(chǎn)生拉力。扭力產(chǎn)生的壓力和拉力通過(guò)螺絲部件的斜面而放大（圖1）。當(dāng)扭矩足夠大時(shí)，螺絲在拉力的作用下延長(zhǎng)。螺絲的應(yīng)變也與扭矩的大小直接相關(guān)。力越大，應(yīng)變?cè)酱蟆Ｅち^(guò)大時(shí)， 引起材料的可塑性喪失或永久形變。此時(shí)螺絲無(wú)法取出，再加力時(shí)折斷。也就是說(shuō)，過(guò)大的扭力導(dǎo)致螺絲折斷或螺紋分離。推薦的預(yù)負(fù)荷扭矩是螺絲發(fā)生永久形變受力的75%，以保證螺絲連接的安全。

加載到螺絲的預(yù)負(fù)荷應(yīng)該是持續(xù)的，而且足以引起螺絲螺紋的形變。最開(kāi)始的螺絲系統(tǒng)，如Nobel系統(tǒng)（1980-1990年），只是采用手動(dòng)螺絲刀旋緊螺絲，無(wú)法達(dá)到足夠的扭矩。根據(jù)Misch的研究，136名牙醫(yī)用手動(dòng)螺絲刀，平均只產(chǎn)生11 Ncm的扭矩，范圍為5～21 Ncm。所以基臺(tái)螺絲松動(dòng)在那個(gè)時(shí)期的發(fā)生率高達(dá)50%。20世紀(jì)90年代早期，醫(yī)生開(kāi)始采用扭力矩扳手獲得足夠的夾緊力。扭矩扳手利用杠桿力。扳手的杠桿可以使扭矩放大到100 Ncm，超越材料彈性的極限。因此，扳手都有一個(gè)安全值限制。扳手產(chǎn)生的高扭矩會(huì)旋緊螺絲。這種方法使螺絲松動(dòng)在第一年的發(fā)生率小于16%。扭矩扳手應(yīng)該可以獲得一致的扭力。但是有研究表明，經(jīng)過(guò)反復(fù)高溫高壓消毒后，扳手會(huì)發(fā)生腐蝕，使得扭矩偏大。因此，扳手消毒時(shí)應(yīng)處于松開(kāi)的狀態(tài)，醫(yī)生使用扳手前要確保各配件沒(méi)有在鎖死的位置（圖2）。種植體公司及制造商應(yīng)定期對(duì)扭矩扳手進(jìn)行校準(zhǔn)。

醫(yī)生在旋緊螺絲時(shí)還要注意，旋緊的扭力會(huì)傳遞至種植體-骨界面（圖3）。骨組織對(duì)剪切力的抵抗較弱，只有垂直受力的65%。這與種植體的設(shè)計(jì)、表面處理和骨密度相關(guān)。骨質(zhì)偏軟的情況下，能承受的扭矩小于20Ncm。因此，推薦采用對(duì)抗扭矩的旋緊螺絲方式。由于螺絲和種植體部件之間的摩擦，逐漸會(huì)降低夾緊力。因此，每隔幾年可以重新旋緊螺絲，特別是有過(guò)大咬合力的患者。

為了減少臨床并發(fā)癥，可通過(guò)改進(jìn)螺絲設(shè)計(jì)增加預(yù)負(fù)荷，減少旋入扭矩因摩擦力而損失。螺絲頭直徑大于螺絲，可以是平頭或?yàn)樾泵妗Ｔ谘揽祁I(lǐng)域之外，螺絲頭為30～45°的錐度，幫助在有加工誤差的情況下，有助于把不同組件固定在一起。螺絲鎖緊就位時(shí)，螺絲頭的斜面可以抵消組件間的誤差。螺絲頭斜面減少了夾緊力，降低了螺紋的拉力。大部分的力加載到了螺絲上而不是螺絲固定的部件之間。如果以20 Ncm的扭矩旋緊螺絲，15 Ncm的扭矩分散到螺絲斜面，5 Ncm的扭矩加載到螺紋上。種植修復(fù)使用的螺絲應(yīng)盡量避免帶斜面的螺絲，應(yīng)使用平頭螺絲。

金屬成分是另一個(gè)影響螺絲特性的因素。主要會(huì)影響螺絲加載預(yù)負(fù)荷后的應(yīng)變量，以及發(fā)生折斷的點(diǎn)，從而決定了安全的預(yù)負(fù)荷范圍。當(dāng)其他因素類(lèi)似的時(shí)候，螺絲的材料和屈服強(qiáng)度差異巨大（金螺絲12.4 N， 鈦螺絲83.8 N）。螺絲材料不同，修復(fù)螺絲的折斷扭矩在16.5 Ncm -40 Ncm之間。關(guān)于螺絲表面性質(zhì)的爭(zhēng)論呈兩極化。有學(xué)者認(rèn)為：粗糙表面可以幫助螺絲獲得更大的摩擦力從而降低螺絲松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)；另一部分學(xué)者倡導(dǎo)使用減少摩擦力的表面涂層可以增加預(yù)負(fù)荷，認(rèn)為這是一種增加螺絲夾緊力的有效方法。螺絲直徑主要影響螺絲在發(fā)生形變前被加載的預(yù)負(fù)荷。螺絲直徑越大，用于旋緊螺絲的預(yù)負(fù)荷可以更大，這樣可獲得更大夾緊力。不同種植系統(tǒng)的基臺(tái)螺絲尺寸都很相似；但印模帽和修復(fù)螺絲直徑往往小于基臺(tái)螺絲（材質(zhì)也可能不同）。材料的強(qiáng)度與直徑的四次方呈正相關(guān)。所以，直徑減半的螺絲強(qiáng)度變?yōu)?/16。