浓缩生长因子在牙周组织再生中的应用进展

2018-10-15 10:10  来源:口腔疾病防治
作者:裴心佛 孟姝 丁一 阅读量:12972

    目前牙周病的临床治疗目标不仅是对牙周炎症的控制,还包括在牙周炎症消退后,采取牙周手术促进破坏的牙周组织再生,以期恢复牙周组织的功能与形态。现有多种针对这一临床需要的外科手术设计,也有多种不同的生物材料应用于引导牙周组织的再生。自体血小板浓缩制品因良好的再生效果和生物安全性在临床上应用较为广泛,新一代的浓缩生长因子(concentrate growth factors,CGF)作为引导再生的材料也出现在种植和牙周手术中,本文主要讨论CGF在牙周组织再生中的应用现状,为进一步的临床探索提供线索和方向。

    1.CGF简介

    CGF是新一代的血小板浓缩提取制品。血小板浓缩提取制品是患者自体外周血制备的材料,很早就在临床上用于促进组织愈合。富血小板血浆(platelet rich plasma,PRP)是第一代血小板浓缩提取制品。PRP需在采血和制备时加入添加剂,第二代富血小板纤维蛋白(platelet rich fibrin,PRF)则省略了这一环节,具有更好的生物安全性。CGF延续了富血小板纤维蛋白的安全性,形成的纤维团块量更多,更致密,富含更多的生长因子。

    在临床应用中,CGF既可单独或与骨移植材料混合使用,提高其活性,也可以制备成膜用于诱导组织再生。

    2.CGF促进牙周组织再生的体外临床前期研究

    2.1CGF的材料特性

    牙周组织的再生需要牙周干细胞、支架材料和多种生长因子。生长因子引导干细胞向受损组织迁移,诱导其向特殊表型分化并合成细胞外基质,从而激活牙周组织的再生。CGF本身就是生长因子富集的支架材料。患者的静脉血即刻差速离心后分为3层:上层为血清,中层为CGF,下层为红细胞沉积层。CGF是离心过程中形成的纤维蛋白网,束缚住了绝大部分的血小板和部分白细胞,这些血小板和白细胞正是生长因子的丰富来源,例如:血小板衍生生长因子、转移生长因子β、类胰岛素生长因子、血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、骨形成蛋白等,这些关键的生长因子刺激细胞增殖分化,促进细胞外基质的合成和血管新生。

    Honda等所做的CGF的体外缓释实验中,能够持续9~13d检测到几种关键生长因子的释放,体外缓释持续时间相对PRP、PRF更久。动物实验中也观察到术后12周CGF的成骨量稍高于PRP、PRF,推测CGF在体内作用时间更长,效果更好。

    2.2CGF诱导牙周组织再生的实验依据

    在体外实验中,CGF对犬牙周膜干细胞具有稳定的促进增殖和诱导成骨的作用,且呈现出明显的时间剂量相关性。CGF体外培养原代人牙周膜细胞的实验结果也显示CGF可以促进细胞碱性磷酸酶活性和细胞总蛋白的合成,促使牙周膜细胞增殖并向成骨细胞分化。CGF的动物实验中,在犬的引导组织再生术(guided tissue regeneration,GTR)中应用CGF,术后12周术区的新生牙槽骨不仅高度上有优势,而且在组织学上骨的成熟度更高。但是单独使用CGF与CGF+BioOss骨粉联合植入相比,CGF组新生骨在厚度上不足,外形不规则,可能与CGF吸收相对较快,过早失去支架作用有关。在镜下观察组织切片时,CGF+BioOss骨粉的成骨质量最好,因此在牙周临床应用时,可采取CGF联合骨移植材料获得较好的再生效果。

    3.CGF在临床上的应用

    3.1CGF应用于促进骨再生

    CGF临床应用的报道目前较多集中在种植术前期或者同期提升术区骨量。在能够获得稳定骨再生空间的病例中,可以考虑单独使用CGF,如上颌窦提升术。部分病例报道了在上颌窦提升术+种植术中单独使用CGF代替传统骨移植材料,大都获得了充足的新生骨量。Kim等共报道10例患者,植入16枚种植体;Sohn等报道了53例,共植入113枚种植体。术中将CGF团块单独置于上颌窦膜分离后所形成的空间里,种植体在术中同期植入。术后4~6个月后,种植体周围都观察到新生的牙槽骨,垂直向平均新增骨量在Kim等的报道中达到(8.23±2.88)mm,Sohn等的病例报道则达到了(9.53±2.64)mm,而且没有患者出现明显的术后反应。

    在研究CGF影响骨整合的随机对照临床实验中,Pirpir等共纳入40例上颌前牙种植病例,随机分为2组。试验组在种植体腔隙同期植入CGF膜,对照组不予处理,直接植入种植体,在术中、术后1周、术后4周通过共振频率分析方法评估种植体骨结合的程度。2组基线无差异,术后1周、术后4周试验组骨结合的程度都高于对照组(P<0.05),提示CGF可能在早期促进骨再生,加快骨整合。除小型骨缺损之外,有病例报道颌骨囊肿术后在直径4~5 cm骨缺损中单独填塞CGF,术后6个月骨缺损几乎全部被新生骨充填。在不放置CGF的情况下,中大型的囊肿遗留的颌骨缺损往往需要2~5年的时间愈合。

    在多个上颌窦提升术的临床对照实验中,自体血小板浓缩制品(鉴于应用于临床的时间因素,文中的数据主要来源于PRP)对比骨移植材料(包括BioOss、β磷酸三钙、冻干同种异体骨),从术后的种植体成功率和术区骨组织形态测量的结果来分析:部分文献结果支持自体血小板浓缩制品的临床骨再生效果优于骨移植材料,但是一部分实验是在愈合早期对结果进行比较,而且有相当一部分文献没有观察到显著差别。在软组织愈合和减少术后不良反应方面有大量报道自体血小板浓缩制品的优越性,但是没有量化。

    CGF即使在上颌骨量严重不足的种植病例中也可以单独使用。但是考虑到CGF材料本身为胶冻状,在术中同期植入且种植体难以固位的情况下,需要和其他骨移植材料联合使用。

    3.2CGF应用于GTR术

    目前CGF用于GTR术时多与BioOss骨粉联合。在CGF用于临床的实验中,CGF与BioOss骨粉联合对比单独应用BioOss骨粉在新生骨量上显示出良好的早期优势,CBCT显示术后1~3个月种植体颈部新骨的厚度、密度都明显高于对照组。除了成骨的早期优势,还可以看到CGF促进术区软组织愈合的作用,CGF组手术创面的红肿、压痛、渗出都比其他组别少,术后6个月牙龈退缩量也相对要少。

    CGF运用于GTR术时,与上颌窦提升术和颌骨囊肿术中缺损的充填有一定区别。后两者在种植体和上颌窦膜之间,或者是囊肿术后的颌骨缺损内都有稳定的再生空间,可以考虑单独使用CGF作为诱导再生的材料。GTR术多数情况下缺少类似的条件,为了防止膜的塌陷,有钛网加强型屏障膜和联合骨移植材料两种方法维持膜下的空间,临床上多采用屏障膜+骨移植材料的方法。

    临床上发现BioOss骨粉在术后3~5个月后仍在术区位点有部分残留,可以继续发挥支撑作用,在骨粉中混合CGF,既中和了CGF吸收快的缺点,又发挥了细胞因子的作用,协同促进牙周组织再生,愈合速度快,术后反应小,具有临床应用价值。但是GTR术中能将CGF膜直接用作屏障膜材料,防止出现降解速度和牙周愈合速度的不匹配。

    临床上应注意GTR的适应证选择:术区患牙无咬合创伤;垂直性骨吸收在Ⅲ度内;残留骨壁数目多;骨缺损窄而深;牙龈组织较宽且厚,则临床附着水平和骨量增加显著。环状骨缺损、水平型骨吸收和Ⅲ型根分叉病变则再生效果较差。目前探讨CGF应用的文献不多,而早期的PRP、PRF已经有了大量的临床实验支持。在Ⅱ度根分叉病变、重度牙周炎骨下袋的手术治疗中,PRP、PRF的植入在探诊深度、附着丧失的减少及牙槽骨的再生上有着肯定的效果。

    CGF在临床上刚刚进步,临床试验少见。北京大学口腔医院在治疗牙周骨下袋的随机临床对照实验中,在完善的基础治疗和对咬合创伤位点完成咬合调整后,选取31个探诊深度≥6mm,骨缺损深度≥3mm的牙,随机分配到两组进行手术,其中试验组CGF+BioOss骨粉植入骨缺损区,对照组仅植入Biooss骨粉。术后1年,从探诊深度的下降、附着水平的升高以及骨缺损区硬组织的充填情况三个方面评估,两组相对于基线都有明显的好转,CGF联合BioOss组探诊深度的降低和附着水平的提高上分别为(4.2±1.3)mm和(3.7±1.3)mm,明显高于BioOss组的(3.0±1.6)mm和(2.4±1.1)mm,(P<0.05)。

    乔静等在治疗下颌磨牙Ⅱ度根分叉病变的临床对照试验中发现,CGF+植骨术术后1年在基线基础上垂直附着获得和骨量增加都显著高于单纯植骨。在蔺世晨等的临床对照试验中,在上颌前牙区行拔牙位点保存术,试验组采用CGF+BioOss骨粉,对照组在拔牙术后让其自然愈合。试验组术后6个月的骨板高度较接近术前,部分病例甚至有所增加,附着龈充足,达到了位点保存的目的。对比之下,术后6个月对照组的骨板高度和宽度比术前明显减少,牙槽嵴有不同程度萎缩,附着龈较窄。

    孙俊毅等等的报道中都选择了使用CGF联合BioOss骨粉做位点保存的方式,术后都观察到了良好的效果,为后期的治疗提供了良好的基础。

    3.3CGF应用于牙周膜龈手术

    牙周的膜龈手术多适用于牙龈萎缩的患者,目前公认效果较好的术式是结缔组织移植瓣+冠向复位瓣术,但是因为需要开辟新术区取结缔组织瓣,在临床上有时单独采用冠向复位瓣术(coronally advanced flap,CAF)的术式。但是膜龈术后牙龈退缩的风险有时难以避免,在治疗MillerⅠⅢ型的临床对照实验中,随访中,从术后6个月到术后5年,CAF手术位点牙龈的退缩量不断增加,术后第5年的龈缘(唇颊侧正中)已经位于釉牙本质界根方0.8mm。

    在治疗MillerIⅡ型牙龈萎缩的左右半口随机对照的临床试验中,术后6个月,CGF+CAF在角化龈厚度上较基线增加(0.32±0.10)mm,明显高于单独CAF,在角化龈宽度的改善上,CGF组角化龈宽度较基线增加(0.58±0.53)mm,显示了独有的优势,对照组则没有明显变化。牙龈颊舌向的厚薄,也就是牙周生物型或者牙龈生物型,与牙周再生性手术后的预后有关,普遍认为厚型牙龈术后退缩风险低,预后好。在膜龈手术中可以考虑将CGF压制成膜植入,可能会减少术后牙龈退缩。

    综上所述,材料性能、体外实验、动物实验以及临床试验已经充分证明了CGF可以很好地诱导牙周组织再生。在生物安全性、再生术后的早期优势以及增加患者术后舒适度上,CGF有着突出的优点。在临床上选择CGF运用于牙周组织再生时需要注意适应证,在缺少稳定再生空间的病例中,可以联合其他生物材料弥补CGF吸收较快的弱势,充分发挥协同作用,以达到快速高质量的组织再生效果。

编辑: 陆美凤

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