自体骨取样钻头的发热：一项体外研究

为什么钻头发热对日常牙科很重要

当牙医植入种植体或重建丢失的颌骨时，经常采用患者自身的骨质，通过轻柔钻取并收集微小的骨屑。这听起来很简单，但存在一个隐性风险：钻孔可能使骨组织过热，杀死细胞并削弱种植体的愈合。本研究探讨了这些专用自体骨取样钻头产生的热量有多少、钻头参数与磨损如何改变温度，以及这些发现对安全治疗的含义。

骨屑作为天然构建材料

外科医生偏好使用患者自体骨作为天然移植材料，因为它含有活细胞和有助于新骨生长的生长因子。获得此类移植材料的一种方法是使用中空钻头，在切削过程中将骨屑收集于钻体内。与将碎屑推出孔外并带走热量的普通钻头不同，收集型钻头会困住发热的碎屑。同时，骨组织本身导热性差，热量容易积聚并损伤组织。如果骨组织在短时间暴露于高温，局部组织可能死亡，延缓愈合或削弱与该区域种植体的结合。

构建一个受控的实验室钻孔模型

为安全测试这些钻头产生的热量，研究者使用了新鲜猪肋骨，其行为与人体颌骨相似。他们使用了定制的钻塔，使外科手柄在精确控制的推力下垂直下压，从而消除了人为差异。团队在一种商用的骨屑收集钻头上测试了四种转速（300、600、1200 和 2000 转/分钟）和三种轴向推力（15、20 和 25 牛顿）。微小的温度传感器放置在距钻孔腔仅 0.5 毫米处以追踪骨内温度变化，同时非接触式红外测温仪测量被困于钻头内的骨屑温度。所有钻孔均采用充足的冷却液，类似于临床中的谨慎做法。

骨组织和骨屑的实际升温情况

核心问题是钻孔是否会将骨温提高到危险区。在该模型中，约超过 10 摄氏度的升温被视为对骨细胞有风险。在测试的各种组合中，收集到的骨屑的温升始终低于 5 摄氏度——对移植材料质量来说是令人宽慰的结果。围绕钻孔的供体骨显示出更大的温升，但大多数设置仍低于 10 摄氏度阈值。最热的情况是在 1200 转/分钟并配合最高推力下，平均升温略超 10 摄氏度。相比之下，使用约 20 牛顿的中等推力可将骨温升保持在所有转速下约 3 到 5 摄氏度之间，而在 600 转/分钟钻孔时，无论推力大小温升均低于该危险阈值。

速度、压力与磨损何时变得危险

研究还评估了钻孔持续时间及钻头本身的磨损情况。较高的转速，尤其是 2000 转/分钟，切削速度很快，通常在两秒内完成，而较慢的组合可能超过六秒。显微图像显示十次使用后仅有轻微刃口钝化，但三十次使用后出现明显圆钝和崩口，部分钻尖甚至开始裂开。这些磨损的钻头运行时更热且切削更慢：骨温平均升高超过两倍，切削时间也几乎翻倍。尽管骨屑的温升仍低于 5 摄氏度，周围供体骨更频繁地接近或超过危险区，这在真实患者中增加了热损伤的风险。

将研究结论应用到牙科临床

对牙医和口腔外科医生来说，结论既实用又明确。只要选择合适的参数并保持良好冷却，骨屑收集钻头可以安全地获取有价值的自体移植材料。本研究中最安全的组合是推力约为 20 牛顿——不论转速——或在任一测试推力下使用 600 转/分钟，这些条件能将骨组织加热控制在有害范围之下。然而，钻头不应超过约 30 次使用后继续使用，因为严重磨损会导致更高摩擦、更高骨温和更长的钻孔时间，即使骨屑本身仍相对凉爽。定期目视检查钻尖并及时更换因此有助于保护骨组织健康并提高获得牢固、持久种植体的可能性。

引用: Jáni, F., Köhler, N., Lempel, E. et al. Heat generation of autologous bone harvesting drills: an in vitro study. Sci Rep 16, 5093 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35988-3

关键词: 牙种植钻孔, 骨移植, 钻头磨损, 热损伤, 口腔外科