上颌窦血供及黏骨膜的应用解剖和CBCT评估

    上颌窦的血供及相应的血管走行与上颌窦底提升的手术风险直接相关，上颌窦黏骨膜的性状对上颌窦底提升的手术风险、适应证选择、术式选择及术后并发症预防密切相关。术前要获得相关信息，除有限的临床检查之外，主要依靠放射线检查。本文中，作者将结合锥形束计算机体层成像对上颌窦区域血管走行特点及上颌窦底黏骨膜性状进行讨论，有利于读者对相关解剖更好的理解。
    锥形束计算机体层成像（cone beam computed tomography, CBCT）具有放射线辐射剂量小、空间分辨率高等优点，能准确提供上颌窦相关解剖细节，中、大视野的CBCT可以呈现上颌窦及其毗邻重要解剖结构的全貌，是上颌窦放射线检查的常规手段。本文中，作者将与上颌窦血管走形及黏骨膜组织学形态、病理学表现结合临床与CBCT对应讨论。
    1.上颌窦的血液供应
    上颌窦的血供十分丰富，为获得上颌窦内骨增量的理想效果奠定了生理学基础。上颌窦的血供主要来自上颌动脉，由其分支的蝶腭动脉的鼻后外侧动脉、上牙槽后动脉、眶下动脉和腭大动脉等提供血供，静脉回流入蝶腭静脉和翼丛。但也有少部分血供来自筛前动脉和上唇动脉。上颌窦底的血供来自腭大动脉、腭小动脉和蝶腭动脉，血管穿过腭骨发出分支分布于上颌窦的内壁、前壁和上颌窦底。
    1.1上牙槽后动脉（posterior superior alveolar artery,PSAA）：在上颌动脉经翼上颌裂进入翼腭窝时发出，直径大约为 2 mm，在上颌骨后面紧贴骨面下行8 mm时，发出牙龈支和牙支两个分支，均与眶下动脉的分支发生骨外和骨内吻合。
    ①牙龈支沿骨面行向前下，分布于上颌磨牙及前磨牙颊侧区域的黏骨膜、颊肌和牙龈。这个分支与出眶下孔的眶下动脉在上颌骨外侧壁的颊侧发生骨外吻合（extraosseous anastomosis，EA）； ② 牙支在上颌骨后面进入骨内向前走行，与未出眶下孔的眶下动脉发出的上牙槽前动脉或中动脉，在上颌骨外侧壁的内侧或骨内发生骨内吻合（intraosseous anastomosis，IA），被称之为牙槽上颌窦动脉（alveolar antral artery，AAA）。
    1.2眶下动脉（infraorbital artery，IOA）：紧邻上颌动脉发出上牙槽后动脉之后，或与上牙槽后动脉共干发出，随眶下神经经眶下裂入眶，沿眶下沟、眶下管前行。在出眶下孔之前，从眶下管内发出上牙槽中动脉和上牙槽前动脉两个分支，经上颌窦内壁的骨管中下行至牙槽突供应上颌前牙、牙周组织及上颌窦黏骨膜。两个分支其中的一支与上牙槽后动脉的牙支发生吻合，形成牙槽上颌窦动脉。
    1.3上牙槽后动脉与眶下动脉的骨外吻合：骨外吻合(EA)距离牙槽嵴的平均高度为23～26 mm，在尸体标本的检出率只有44%的人群存在骨外吻合。因为该血管位于上颌窦侧壁外的软组织内，侧壁开窗时几乎不会发生该动脉出血。
    1.4牙槽上颌窦动脉：1934 年Strong首先发现并描述了牙槽上颌窦动脉，之后的许多研究确定了其走行和位置，并因开展上颌窦底提升而受到重视。牙槽上颌窦动脉与牙槽嵴顶的平均距离是11.25～26.90 mm，与上颌窦底的平均距离是5.80～10.40 mm，其中距离牙槽嵴顶和上颌窦底的最短距离分别是2.80 mm和0，在尸体标本的检出率是100%。
    牙槽上颌窦动脉的直径为0.2～3.5 mm，>2 mm 的比例为4%～21.2%，随着上颌窦侧壁厚度增加，血管直径也随之增加，血管直径在男性显著大于女性。基于CBCT，笔者团队将牙槽上颌窦动脉在上颌窦侧壁开窗位置与骨壁的位置关系分为四种类型： Ⅰ型即骨内型：动脉走行于上颌窦外侧壁内的骨管内，CBCT成像清晰可见；Ⅱ型即部分骨内型：动脉走行于上颌窦外侧壁的凹槽或切迹内，切迹开口朝向窦腔黏骨膜，CBCT成像清晰可见；Ⅲ型即骨外型：动脉走行于上颌窦外侧壁与窦腔骨膜之间或黏骨膜内，CBCT 成像不显现；Ⅳ型即混合型：在侧壁开窗处，动脉同时存在两种或两种以上的走行。
    基于临床所见，在Ⅱ型和Ⅲ型牙槽上颌窦动脉中，牙槽上颌窦动脉与骨膜呈现两种位置关系：①位于骨膜内，但与骨膜相连；②位于骨膜外。通常，牙槽上颌窦动脉的前后走行呈水平向或略微前高后低，但也存在呈坡度较大的前后走行，并且十分接近上颌窦底。牙槽上颌窦动脉与上颌窦底提升的术中和术后出血密切相关。
    通过CBCT可以明确牙槽上颌窦动脉的走行，Ⅱ型Ⅲ型牙槽上颌窦动脉即使在术中损伤或断裂，也可以通过血管收缩自行止血，通常不需要血管结扎等处理。但如果是Ⅰ型，即侧壁骨管内型牙槽上颌窦动脉，因为血管位于骨管内无法通过断裂血管的自行收缩止血，会引发严重出血。因此，对直径较大的Ⅰ型牙槽上颌窦动脉，要谨慎处置。
    2.上颌窦黏膜与黏骨膜
    上颌窦衬里为上颌窦黏骨膜（maxillary sinus mucoperiosteum），首先由德国解剖学家Conrad Victor Schneider详细描述，又被称之为施耐德膜（Schneiderian membrane），也被称之为上颌窦膜（maxillary sinus membrane）。伴随上颌窦底提升技术的发展，人们对上颌窦黏骨膜的研究兴趣日益提高，对上颌窦黏骨膜的组织学结构以及生理性变化日益清晰。
    2.1上颌窦黏骨膜与上颌窦黏膜的表述含义：对上颌窦衬里的表述分为两种情况：上颌窦黏骨膜和上颌窦黏膜。
    （1）上颌窦黏骨膜：上颌窦底提升时，将上颌窦衬里视为“一层”，从上颌窦腔骨壁表面剥离，以保持黏骨膜完整性。因此，描述上窦底提升时剥离的是“全层黏骨膜”，所发生的穿孔也是“黏骨膜”的穿孔，因此用“黏骨膜（mucoperiosteum）”、施耐德膜或上颌窦膜描述上颌窦衬里。
    （2）上颌窦黏膜：描述某些上颌窦内的病变，例如感染和囊肿时，因为病变发生于上皮层和固有层，此时用“黏膜（mucosa）”描述上颌窦衬里。
    2.2上颌窦黏骨膜的组织学结构：上颌窦黏骨膜分为三层，由表及里为上皮层、固有层和骨膜层。
    （1）上皮层：上皮层由纤毛细胞、杯状细胞、基底细胞和基底膜所构成。基底细胞具有增殖和分化能力，可以分化为杯状细胞和纤毛细胞。杯状细胞是产生黏蛋白的分泌细胞，而纤毛细胞是具有纤毛的柱状上皮细胞，通过摆动将黏蛋白向上颌窦开口运送，并引流至鼻腔。
    （2）固有层：富含血管网的固有层由疏松结缔组织所构成，内含小动脉、小静脉、末梢神经、淋巴管、纤维结缔组织束和黏液腺等。黏液腺通过上皮层开口于上颌窦腔。具有这种特殊结构的固有层，既有维护黏膜健康的作用，也会形成各具特征的某些疾病，例如黏膜囊肿、息肉和感染等。
    （3）骨膜层：骨膜层为菲薄的纤维结缔组织，也被称为骨膜样层。上颌窦黏骨膜在健康状态下略呈蓝色，且具有弹性。
    2.3上颌窦黏膜表面的黏液毯：上颌窦黏膜分泌的黏蛋白覆盖于黏膜表面，为双层分泌毯。
    （1）内层：亦被称之为溶胶，为一层薄薄的浆液，富含蛋白质、免疫球蛋白和补体，有助于维持黏骨膜的健康状态。
    （2）表层：亦被称之为凝胶，是杯状细胞分泌的一种黏稠的黏液，漂浮在较薄的溶胶层表面，具有湿润黏膜、加湿吸入的空气、捕获灰尘、颗粒和细菌等功能。
    2.4上颌窦黏骨膜的血管生成和骨生成能力：近年来，人们特别感兴趣上颌窦黏骨膜是否具备成骨能力，但并无一致性意见。笔者摘选部分较为有影响力的实验研究观点如下，仅供参考。
    （1）认为有成血管性：目前，缺乏上颌窦黏骨膜血管生成（vasculogenesis）能力的研究。2015年，Derjac-Aramal等通过8 例成年人活检样本的免疫组化研究中发现了丝状伪足放射状伸出的内皮尖端细胞（endothelialtip cell，ETC），和单核细胞衍生细胞，首次证明上颌窦黏骨膜具有血管生成的作用和形成新血管的过程。
    （2）认为无成骨性：2014 年，Jungner 等在9 只成年雄性卷尾猴的双侧上颌窦底提升的研究中，进行了植骨（胫骨骨颗粒）与不植骨、切除与不切除上颌窦底黏骨膜的编组研究，进行光学显微镜的硬组织磨片或脱钙切片的免疫组化观察与分析。结果显示，上颌窦底提升所有样本的骨形成从上颌窦底开始，并沿着种植体表面生长到提升的空间中，上颌窦底黏骨膜似乎没有表现出骨诱导潜力。
    （3）认为有成骨性，2009 年Srouji 等将从人体获得上颌窦黏骨膜（hMSSM）进行细胞培养，然后进行体外和体内（无胸腺裸鼠）实验。结果表明，hMSSM 细胞可以被诱导表达碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白-2、骨桥蛋白、骨连接蛋白和骨钙素，并使其细胞外基质矿化。体内实验进一步证明了hMSSM衍生细胞的固有成骨潜力，这表明hMSSM衍生细胞移植后在异位部位形成组织学证实的骨。
    2006 年Palma等用4 只卷尾猴进行了上颌窦底提升植骨（胫骨骨颗粒）与不植骨、光滑表面与粗糙表面种植体的编组研究。发现在不植骨组，新骨经常沉积在与施奈德膜接触的部位，认为上颌窦黏骨膜具有骨诱导潜力。
    2.5上颌窦黏骨膜的厚度：伴随上颌窦内生理病理性变化，上颌窦黏骨膜的固有层会发生相应的变化。因此，难以准确判断上颌窦黏骨膜的“生理性厚度”。2008 年Aimetti等在耳鼻喉手术时获取了20 例被认为无病变的上颌窦黏骨膜，并进行了活检，发现其平均厚度为（0.97±0.36）mm，但存在较大个体差异0.45～1.40 mm。
    有趣的是，作者发现上颌窦黏骨膜厚度与牙龈生物型正相关，厚龈生物型的黏骨膜平均厚度显著高于薄龈生物型。很多学者基于CBCT的测量，也获得了一些具有参考价值的信息：男性的黏骨膜平均厚度显著高于女性；上颌窦底最低点处的黏骨膜平均厚度显著高于外侧壁和内侧壁；根尖周病男性患者的黏骨膜厚度显著增加；黏骨膜厚度与上颌窦间隔存在显著负相关，间隔可能导致上颌窦黏骨膜变薄；未发现年龄、鼻腔疾病、吸烟、牙髓和牙周状态、拔牙后的时间以及拍摄CBCT的季节等因素对黏膜厚度有显著影响。
    在正常情况下，黏骨膜厚度约1 mm。在CBCT中，如此之薄的黏骨膜厚度并不显影，一旦显见，即被视为黏骨膜增厚。黏膜厚度超过2 mm即被视为病理性增厚，笔者团队将其表现分为如下类型：①均匀性增厚：上颌窦黏膜均匀性增厚，与周围黏膜没有界限，通常为黏膜炎症的表现；②规则性隆起：上颌窦黏膜局部隆起，呈球形、半球形或不规则形，与周围黏膜界限清晰，形成90°以内的夹角，通常为黏膜囊肿的表现；③局部不规则性隆起：上颌窦黏膜不规则性局部隆起，与周围黏膜界限不清，通常为黏膜肿瘤的表现；④大范围不规则性隆起：上颌窦内均为密度增高影像，通常为上颌窦黏液囊肿和上颌窦炎的表现。
    2.6上颌窦黏骨膜的物理性质：2009 年，Pommer 等研究了取自20 个新鲜尸体的上颌窦黏骨膜的物理性质。黏骨膜与上颌窦骨壁之间的平均黏合力为（0.05±0.025）N/mm2，黏骨膜的平均厚度为（90±45）μm（范围为24～350 μm），黏骨膜厚度的增加可显著提高其载荷强度，穿孔发生时的平均张力为（7.3±4.2）N/mm2。黏骨膜可以在一维方向被拉伸长度132.6%，在二维方向被拉伸为124.7%。该研究显示，黏骨膜的拉伸能力并没有人们想象的那么理想。
    3.总结
    本文结合CBCT系统讨论了上颌窦血供，重点介绍了外侧壁的血管走行，详细阐述了上颌窦黏骨膜的组织学构成及不同病理状态下的CBCT表现，讨论了上颌窦黏骨膜的骨诱导能力，便于口腔种植外科医生更好地了解上颌窦相关手术风险并制定适合的手术方案，减少手术并发症的发生。