近年来，种植义齿由于具有舒适、美观、稳定和清洁方便等优点而被广泛应用于患者缺失牙修复。然而，并不是所有的缺牙患者都可以进行种植修复。由于外伤、肿瘤、牙周炎和缺牙时间较长等原因导致的牙槽骨骨量不足，需在种植术的同期或者分期进行骨增量手术。单一的骨增量材料有多种，其各具优缺点。将骨增量材料与生长因子、生物无机离子复合后能对材料的特性进行扬长避短。
1.骨增量材料
1.1自体骨
从自身口内或口外部位获取骨质植入同一个体的另一骨缺损区称为自体骨移植。自体骨常取自下颌骨、上颌骨、颅骨、髂嵴和胫骨等部位。其中，口内外最常见的供体部位分别是下颌骨和髂骨。由于自体骨同时具有骨诱导、骨生成和骨传导特性，能更快更好地整合到宿主骨中，从而被认为是骨移植材料中的“金标准”。
自体骨可以是松质骨、皮质骨或两者的组合。其中，皮质骨具有优异的结构完整性，但由于骨祖细胞数量有限，初期就具有较强的机械支持作用，而后期的强度随着时间的延长而降低。尤其在6个月后，皮质自体骨移植处的强度比正常骨质弱40%～50%。
相反，松质骨由于多孔结构在植入初期强度较弱，随着被正常骨质的替代以及生物力学的刺激，其外形的稳定性和强度逐渐提高，尤其是在后期，其强度稍高于正常骨质。另外，其多孔结构使血液中的细胞可以快速扩散、迁移、增殖与分化，具有比皮质移植物更快的再血管化能力，这有助于维持其成骨潜能和新骨形成的能力。尽管如此，它们仍然存在一些缺点，如供体部位感染、可用量有限、成本增加和吸收较快等。
自体牙由新鲜拔除的乳牙、正畸牙和阻生牙脱矿形成。因牙本质具有与人体骨骼非常相似的组织学特征和化学成分，且其含有65%的无机物质和35%的有机物质；有机物质包含I型胶原蛋白以及骨形态发生蛋白和非胶原蛋白，因此可快速诱导新生骨组织形成。Shavit等对近10年发表的上颌窦底提升术中使用的所有种类的骨移植材料进行了系统评价，来检测使用自体牙进行骨增量的成功率和可靠性。结果发现自体牙与自体骨、同种异体骨以及异种骨的成功率没有明显差异。
有学者分别使用Bio-Oss、β-磷酸三钙和自体牙对患者进行上颌窦底骨增量比较，3个月后发现，自体牙组的类骨质厚度显着高于其它两组，证明了自体牙的成骨能力较高。然而，自体牙却有吸收较慢、有导致骨质疏松的倾向等不足。
1.2同种异体骨
考虑到以上骨移植材料的局限性，从人类尸体上获取的同种异体骨则逐渐被认为是较好的替代材料；因其避免第二手术部位的缺点，并且在临床上已被广泛应用于治疗骨缺损。虽然缺乏成骨潜能，但同种异体骨仍然表现出较好的骨传导和骨诱导特性。且主要有以下多种形式存在：
1.2.1新鲜或冷冻骨
在所有新鲜或冷冻的同种异体骨中，髂骨由于骨松质和骨髓组织而具有较高的骨传导特性和骨诱导潜力。Contar等将其植入患者萎缩的牙槽嵴顶；3个月后，组织学分析发现其骨髓间隙包围着大量的成熟和致密骨组织。然而，由于疾病传播、抗原风险使得冷冻髂骨移植在现代临床中已经过时。
1.2.2矿化冻干骨
与新鲜冷冻骨相比，矿化冻干骨的相关健康风险很小。骨基质中的生长因子使其具有较高的骨诱导潜力，加之骨传导性和维持空间作用，骨移植手术后的成功率较高，目前已被广泛用于牙周骨缺损的治疗。有学者发现将其与自体骨混合使用可以增强材料的成骨效果。因其来源较为丰富，可以考虑作为自体骨移植的替代材料。
1.2.3脱矿冻干骨
是一种高度加工的同种异体衍生物，其胶原蛋白、非胶原蛋白和生长因子仍然存在，因此骨诱导能力更强。与上述两种同种异体骨相比，脱矿冻干骨具有快速再吸收和暴露骨诱导蛋白的优点，在治疗骨缺损时形成的新骨量更多。尽管同种异体骨有如此多的种类和优点，但其仍然存在疾病传播的风险。据报道，其中人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）传播的风险为160万分之一。还有一些关于牛海绵状脑病的交叉感染和疾病传播的发生。但是，同种异体骨移植的优势远远超过这些发生率较低的风险，在临床使用显著增加。
1.3异种骨
随着全球人口的增加，消费动物后产生的骨骼废物也越来越多。通过在化学、低温或高温煅烧动物骨能够获得大量的骨增量材料。它不仅满足了当前对骨增量材料的巨大需求，还紧跟了节能环保的潮流。收取成年新鲜的牛骨、猪骨、鱼骨、鱼鳞等，进行脱蛋白处理，既抑制体内免疫应答，又阻止疾病传播。同时还具有与人体骨骼和牙齿相似的组分，拥有天然的互连多孔、骨传导性、亲骨性、生物活性、生物相容性、抗微生物特性、支架作用以及可降解性等优点，利于氧气和营养物质的运输以及成骨细胞和血管原细胞的黏附、迁移、增殖与分化，促使材料中新骨形成的效果更佳。受到广大研究者们和临床医生们的青睐，目前已被广泛应用于骨增量材料、外科整形和组织工程等医疗领域。
1.4合成骨
为了防止天然骨的数量不足，各种形式的合成骨逐渐走入大众视野。与天然骨相比，合成骨分为可再吸收和不可再吸收，且其孔隙率和孔径可控、来源广泛、无疾病传播风险和抗原性较低。虽然没有骨再生和骨诱导能力，但其骨传导性较强，并已成功用于牙槽骨骨增量等手术。其中，合成骨主要分为以下几类：
1.4.1硫酸钙
又称巴黎石膏，通过加热石膏和α-半水合物晶体制备，主要有硬颗粒和可注射的粘性液体两种形式。虽然缺乏大孔结构，但硫酸钙仍然具有骨传导、快速再吸收特性，以及较弱的机械强度，这意味着它只能用于非承载压力的小型骨缺损区域。Niu等称硫酸钙无法在脊柱关节融合术中达到最佳的融合率，这主要是因为硫酸钙在骨再生早期的降解速度比实际骨沉积快。但是，将硫酸钙与其它植骨材料和/或生长因子结合时，将弥补以上缺点。
Martin等使用万古霉素、硫酸钙和羟基磷灰石复合后治疗7名由多重耐药细菌引起的慢性骨髓炎的患者，不但实现了对感染的快速控制、达到了最佳的骨结合，最后还获得了满意的新骨生成效果。
1.4.2磷酸钙陶瓷
其化学成分类似于钙化后的骨组织。分为多孔、无孔致密物和有孔颗粒状物。磷酸钙陶瓷作为一种具有良好骨传导性的生物可吸收陶瓷而被广泛应用于临床研究。根据钙磷比的不同，多种磷酸钙陶瓷具有不同的吸收率和机械性能。其中，羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）结构式为Ca10（PO4）6（OH）2，具有优异的骨传导和骨整合特性。其互连孔隙结构利于骨祖细胞的黏附、增殖、分化，以及血管再生，促使新骨快速增长。但是，它仍然存在吸收较慢和机械强度较低等缺点，因此不适合用于垂直骨增量。
而磷酸三钙（tricalcium phosphate，TCP），是磷酸钙的多孔形式，其降解和吸收速度较快、支架强度高，有益于纤维血管长入和新骨形成。最常见的类型是β-TCP，可用于填补创伤和良性肿瘤引起的骨缺损。将羟基磷灰石和磷酸三钙复合可以取其优点、补其缺点，把溶解速率和机械性能控制在一定范围内。Malhotra等将人体脐静脉内皮细胞与HA和β-TCP的重量比等于7∶3一起培养时，发现显著上调成骨细胞增殖和血管生成。
1.4.3磷酸二钙
透钙磷石（二水合磷酸二钙）具有支持骨生成、促进编织骨和纤维血管组织形成的能力，已成功在动物研究中用于牙槽骨的垂直骨增量手术。然而，由于透钙磷石植入后变成不溶性HA，在体内降解不足，使其应用受到限制。与透钙磷石相比，三斜磷钙石（无水磷酸二钙）以快速再吸收的特性受到了临床医生们的欢迎。经检测，三斜磷钙石的骨生成和血管形成能力更强，除了在动物颅面骨缺损中形成了充足的骨量，而且在人类种植体周围获得了满意的骨增量效果。
1.4.4生物活性玻璃
是指一组合成硅酸盐基陶瓷，最初由二氧化硅（45%）、氧化钙（24.5%）、氧化钠（24.5%）和五氧化二磷（6%）组成。随后通过加入氧化钾、氧化镁和氧化硼将其改性为更稳定的组合物，促使生物玻璃和宿主骨之间的强烈结合。这种骨结合特性被认为是由植入骨缺损区早期渗出的硅离子，在生物玻璃表面形成羟基磷灰石涂层所引起的。此涂层和生物活性玻璃的孔隙结构将吸引蛋白质和骨祖细胞，并促使它们黏附、分化和增殖，使血管快速形成、骨增量快速发生，通过爬行替代过程使得合成材料逐渐被新骨取代。但是，由于其机械性能较差，经常与其它骨增量材料或生长因子复合后用于颅面部骨缺损的治疗。
1.5生长因子和生物无机离子
大多数骨增量材料单独使用时不具有骨诱导能力，只能通过骨传导促进祖细胞的迁移和附着、分泌生长因子以刺激新骨形成。然而，当骨组织缺损较大或骨愈合过程受到干扰时，其周围分泌的生长因子将会大大减少甚至缺失，从而延迟骨损伤的愈合。此时，在上述植骨材料的支架上复合生长因子和/或生物无机离子将会显著提高复合材料的骨诱导能力，以预防骨损伤延迟愈合或不愈合。这些生长因子和无机离子的骨诱导效果都已经通过了严格的临床前试验和临床试验。
它们主要包括骨形态发生蛋白、成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、甲状旁腺激素和富含血小板的血浆、铜、硅、镁、锶和锌等。这些生长因子和无机离子对间充质干细胞具有促有丝分裂作用，在骨缺损及骨折的修复中具有促进成骨细胞分化、血管生成、骨传导、类骨质形成的作用，很好地解决了单一材料的不足。目前，多种复合材料已被广泛应用于科研实验研究及临床治疗中。
2.展望
近年来，随着越来越多的缺牙患者对种植义齿的信赖，多种多样的骨增量材料逐渐被研究和应用于临床。自体骨、同种异体骨、异种骨以及合成骨单独使用时各具优缺点。将其中多种材料复合、或与生长因子、金属离子等复合后，能综合各自材料的优点，在很大程度上改善了上述单一材料的缺点，从而获得更为可观的骨增量效果。尽管如此，目前临床上仍然没有任何一种复合材料能够完全满足临床上的所有需求。因此，仍需进一步研究出一种复合材料同时兼具骨生成、骨传导、骨诱导、来源广泛、制作方便、无毒、不致畸、良好的生物相容性、不透射线、可降解以及机械支撑作用等优点，使得骨形成速度与材料吸收速度相匹配，获得令广大医生和患者满意的新骨数量与质量。
