膜龈手术中自体软组织替代物的研究进展

2019-10-7 17:10  来源:华西口腔医学杂志
作者:许春梅 张尽美 吴亚菲 赵蕾 阅读量:1016

    膜龈手术由Friedman于1957年首次提出,主要目的为覆盖牙龈退缩的暴露根面,增加角化龈以及改善系带附着异常。目前自体结缔组织移植术是改善牙龈退缩问题的金标准,游离龈移植术则是增宽角化龈的首选方法。尽管自体软组织移植术能获得良好的临床效果,但患者术后供区出血及疼痛不适较明显,且可移植软组织量有限,对于多位点组织缺损患者的应用存在局限性;同时,应用自体软组织移植后,患者对术区组织的美学满意度参差不齐。近年来发现,一些生物材料可有效提高根面覆盖率并获得较好的角化龈增量,具有一定程度上替代自体软组织应用于膜龈手术的可能性。本文就目前相关替代材料的研究进展做一综述。

    1.支架作用类材料

    1.1 脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix,ADM)

    ADM是由同种或异种皮肤组织脱去上皮及细胞成分后形成的无细胞组织支架,主要由基质层和一层相对完整的基底膜构成。1996年同种ADM作为游离龈替代物首次被用于牙周手术。临床上应用最广泛的ADM材料为AlloDerm®,厚度0.9~1.6 mm;其他真皮基质类材料如Puros®Dermis、瑞诺脱细胞异体真皮基质(acellular epidermal matrix,AEM)、生物组织补片等也在牙周膜龈手术中有所应用。

    目前学者们认为,ADM对于多相邻位点牙龈缺损(multiple adjacent gingival recessions,MAGRs)的治疗效果优于单独使用冠向复位瓣术(coronally advanced flap,CAF)。Ahmedbeyli等分别应用AlloDerm®联合CAF(ADM组)和仅CAF(CAF组)治疗24名患者的48处MillerⅠ型MAGRs,结果发现,术后1年ADM组平均根面覆盖率(rate of mean root coverage,MRC)和完全根面覆盖率(rate of complete root coverage,CRC)均明显高于CAF组,ADM组MRC为94.84%,CRC为74.99%;CAF组则分别为83.33%和50%,两组差异具有统计学意义;同时,ADM可提高CAF对角化龈宽度(width of keratinizedtissue,KT)(ADM组1.21 mm,CAF组0.6 mm)和牙龈厚度(gingival thickness,GT)(ADM组0.69 mm,CAF组0.07 mm)的改善水平,对临床附着水平(clinical attachment level,CAL)的增加效果也更好(ADM组2.75 mm,CAF组2.17 mm)。但是,尽管ADM组的根面覆盖美学评估分数明显高于CAF组,两组在患者综合满意度评估上无明显差异。

    另有研究显示,虽然ADM术后收缩率更高,仍可有效增加KT,其增加量平均超过2 mm。2016年,Guan等采用系统评价的方法综合分析了单纯CAF和联合应用ADM治疗MillerⅠ型和Ⅱ型牙龈退缩的临床效果差异,结果发现,联合ADM可更有效地减少CAF的牙龈退缩量,改善CAL和KT,此结论与2013年Buti等进行的网状Meta分析结果一致。

    应用ADM联合CAF进行根面覆盖术后的长期稳定性也较为肯定。使用CAF分别联合AlloDerm®和自体结缔组织(connective tissue graft,CTG)对MillerⅠ型和Ⅱ型牙龈退缩区进行根面覆盖术,5年后CAF+ADM组的MRC和CRC分别为54.6%和39.8%,CAF+CTG组的MRC和CRC分别为20%和13.3%;两组KT增加量分别为-0.03 mm和0.77 mm,组间差异无统计学意义,该结果提示,ADM的长期根面覆盖效果和CTG效果相近。

    另一项随访2年的临床研究结果显示,ADM(AlloDerm®)组的MRC和其他临床指标的改善水平更明显。上述两项研究一致认为,ADM的长期效果较稳定,和CTG效果相似。ADM的术后效果虽与CTG相近,但移植区组织颜色和相邻组织更为接近,提示ADM术后的美学效果较CTG更好。

    目前,关于ADM应用于亚裔人群的临床实验较少。2015年Taiyeb Ali等的研究纳入6名亚裔患者共8处牙龈退缩,分别用ADM和CTG进行根面覆盖术,结果显示:术后6个月,ADM组和CTG组的MRC(分别为71.15%和58.25%)、牙龈退缩减少高度(2.75 mm和1.63 mm)、CAL(2.75 mm和1.63 mm)以及KT(3 mm和1.75 mm)等临床指标改善水平的差异均无统计学意义;但从结果数值来看,此研究中ADM组的根面覆盖率高于CTG,且牙龈退缩减少量、CAL和GT改善水平都较CTG组高出至少1 mm。此研究的缺点是纳入患者及缺损数较少,未涉及KT和患者满意度等评价指标,因此关于ADM在亚裔人群根面覆盖术中的应用效果尚需进一步论证。

    ADM具有良好的生物相容性及安全性,组织愈合效果稳定,且患者术后美学满意度较高,术后不适少。由于ADM是一种无髓、无细胞的支架组织,其存活与否取决于局部宿主受体组织的血管和组织细胞再生,因此龈瓣需要充分覆盖ADM以保证局部血供充足;一些研究认为,植入前ADM至少应在无菌生理盐水中水化15 min以上,获得较好的柔软度和韧性,便于植入并能和受植区骨面紧密贴合。在临床应用中,同种ADM因涉及伦理问题,其推广应用受到诸多限制。

    近年来,异种ADM因来源广、价格低及无伦理问题等特点备受关注。一项病例系列研究显示,应用异种ADM治疗MAGRs可获得良好的临床效果,CRC和MRC分别达到43%和84.35%,牙龈退缩减少3.16 mm,CAL增加3.26 mm,KT增加0.92 mm,是一种潜在的软组织替代材料。

    综上可见,尽管各研究得出ADM对于根面覆盖和角化龈增量的水平不一,但其综合所得临床结果较一致,临床疗效较肯定。异种ADM是一种有潜力的可应用于膜龈手术的软组织替代材料,但其安全性及临床效能还有待进一步研究证实。

    1.2 异种胶原基质(xenogeneic collagen matrix,XCM)

    XCM是一种来源于猪的胶原膜材料,由一层起屏障作用的致密层和一层可提供宿主细胞附着、增殖及血管新生的富含疏松胶原纤维的多孔层构成,厚1.6~3 mm,商品名为Mucograft®。2009年Sanz等首次在膜龈手术中应用XCM,有效增加了角化龈宽度,随后多项研究结果均显示,将XCM应用于治疗不同类型的牙龈退缩可获得较好的临床效果。

    一项纳入45名患者的多中心研究显示:分别应用CAF或联合XCM的CAF治疗MillerⅠ型和Ⅱ型牙龈退缩患者,术后6个月时CAF+XCM组和CAF组的MRC分别为75.29%和72.66%,CRC分别为36%和31%,组间差异无统计学意义;但CAF+XCM组术后KT(0.93 mm)及GT(0.59 mm)的增加量较CAF组(分别为0.37 mm和0.24 mm)更明显。McGuire等研究也发现,XCM能有效改善KT(>2 mm);另有临床研究报道,在种植体周围应用XCM也可有效增加KT(2.3 mm),同时减少术后不适。

    一项为期5年的随访研究比较了XCM与CTG在MillerⅠ型和Ⅱ型牙龈退缩中的治疗效果,发现两组术后5年的根面覆盖率、KT及探诊深度与各组术后6个月时相比无明显变化,提示XCM术后的长期效果较稳定;但XCM组5年MRC和CRC(分别为77.6%和52.9%)明显低于CTG组(95.5%和88.2%)。有趣的是,两组患者的术后满意度相似,提示XCM具有良好的患者接受度。

    Aroca等纳入22例MillerⅠ型和Ⅱ型患者,分别采用XCM联合隧道技术和CTG联合隧道技术治疗156处牙龈退缩,随访12个月,结果发现,应用XCM联合隧道技术组获得有效的MRC和CRC分别为71%和42%,明显低于CTG联合隧道技术组(90%和85%),但两组KT增加量(2.4 mm和2.7 mm)的差异无统计学意义。由此推测,XCM相对CAF根面覆盖效果更佳,长期效果较稳定,但与CTG相比仍有一定的差距。XCM具有良好的厚度选择范围,较其他膜材料有更好的支架作用,在自身胶原和细胞等成分替代移植材料后可获得良好的牙龈厚度,但在局部组织愈合过程中需要恰当的固位和稳定,避免移位和膜暴露。

    由于材料本身的特性,XCM在移植前不需生理盐水润湿,但在操作过程中需尽量避免压迫膜材料,以维持其三维结构,具有一定的操作难度。尽管XCM具有支架和屏障膜的双重作用,但其不含细胞成分及生长因子,且目前针对亚洲人群的大规模临床研究资料缺乏,现有临床应用效果不完全一致,其临床潜力尚待进一步发掘。

    1.3 阔筋膜(fascia lata,FL)

    FL是一种来源于人大腿深筋膜组织的同种异体软组织移植材料,主要成分为水合胶原蛋白,结构致密,不含细胞成分,厚度多制备成2 mm左右,具有良好的免疫耐受性。最早由Sezer等应用于前庭沟加深术并获得良好效果。目前,FL在根面覆盖术中的应用尚处于临床探索阶段。

    2015年,Żurek等进行的一项体外研究应用FL作为支架材料,在FL上移植并培养牙龈成纤维细胞7 d后进行切片染色,结果显示,成纤维细胞能在FL中顺利定植、增殖并产生新的胶原纤维。其后该研究组2016年报道,在12例患者中应用隧道技术分别联合带有自体成纤维细胞的FL或CTG针对MAGRs进行根面覆盖,结果发现,FL和受区结缔组织间相容性好,新生血管爬入移植物连接受体组织和FL,成纤维细胞在FL中增殖并不断合成新胶原纤维替换FL中萎缩退化的胶原纤维,术后12个月时FL完全被新生胶原纤维取代,与受体结缔组织连接紧密,其愈合效果与CTG相似。

    Bednarz等研究采用隧道技术联合同种异体FL或CTG对MillerⅠ型和Ⅱ型MAGRs进行根面覆盖术,随访6个月结果显示:两者均可以获得有效的MRC和CRC,FL组分别为94.21%和94.24%,CTG组分别为95.77%和94.87%;FL组(0.48 mm)和CTG组(0.73 mm)均能有效增加KT;两组间除CRC外,在其他临床指标如牙龈退缩量、附着水平改善等均无明显差异。但要注意的是,该试验中所纳入患者多为女性,FL组全为女性,患者性别比不平衡;此外共125处退缩为MillerⅠ型,只有12处为MillerⅡ型,且98处位于上颌,CTG组中仅22处牙龈退缩位于下颌,因此该研究的治疗效果需进一步研究考证。

    以上各研究显示,FL具有一定的替代自体软组织移植物的潜力,应用于MAGRs的疗效可观。由于是同种异体移植物,受体组织的免疫排斥反应相对较小,FL与受植区结缔组织相容性佳。但目前FL尚无成品化材料,其制备及获取途径有限,且存在一定的潜在交叉感染的风险,具体安全性和临床效果仍需考证。

    2.富含生长因子的材料

    2.1 人成纤维细胞真皮替代物(human fibroblast derived dermal substitute,HF-DDS)

    HF-DDS是一类主要用于皮肤移植的组织工程材料,采用可水解膜(Dermagraft®)作为支架,将异体人成纤维细胞接种到支架材料上进行体外培养而成。支架膜材料、成纤维细胞和由成纤维细胞分泌的多种生长因子成分共同构成HF-DDS,厚度约250 μm。

    McGuire等于2005年在22例患者中分别采用HF-DDS和游离龈移植术(free gingival graft,FGG)治疗角化龈不足,随访12个月后显示:HF-DDS组KT增加1.26 mm,与术后即刻相比收缩率为45.5%;而FGG组KT增加量和收缩率分别为2.57 mm和21.8%,显著优于HF-DDS;同时,由于HF-DDS厚度较小,为排除移植物厚度(FGG约1 mm厚)对结果的影响,该研究中17例患者采用了3层或4层HF-DDS叠加后进行移植,术后12个月使用多层HF-DDS者较使用单层HF-DDS者获得KT更高;但HF-DDS组患者术后对受植区组织颜色和形态满意度较FGG组更高;而两组患者术后局部肿痛不适、敏感等指标在不同的观察期(3、5、7、9、12个月)均无明显差异。此结果可能是由于所选测评时间点较晚造成。同年,Wilson等还报道了10例患者应用HFDDS和CTG治疗MillerⅠ型和Ⅱ型牙龈退缩的临床同口对照研究,其中5例患者使用2层HF-DDS,5例患者仅使用1层。

    术后6个月,HF-DDS组和CTG组退缩量分别减少2.13 mm和2.25 mm,且两组间根面覆盖率相近(56.7%和64.4%);此外,HF-DDS组KT、牙周探诊深度、CAL等指标也获得了与CTG相似的效果。值得一提的是,使用2层材料组比使用1层材料组所获得根面覆盖效果更佳(分别为2.5 mm和1.75 mm),提示术后治疗效果与术中应用的HFDDS厚度相关。

    作为一种人工合成生物膜材料,目前尚无研究报道HF-DDS在膜龈手术应用中的排异或过敏反应等。膜材料中的胶原纤维成分为宿主细胞的爬行、生长、增殖提供空间,多种生长因子可促进局部组织愈合和血管新生。HF-DDS非常薄,其厚度对术后角化龈宽度和根面覆盖水平都有一定影响,移植所用层数需要根据患者具体情况和手术目的决定,并应注意对多层HF-DDS的固定。虽然HF-DDS中具有一定的促血管再生活性成分,但仍需要被完全覆盖,以减少感染风险,促进愈合。上述研究样本量偏少,对于不同厚度HF-DDS应用于增加角化龈或进行根面覆盖的临床效果评价尚需进一步评价。

    2.2 人胚胎膜:羊膜和绒毛膜(amnion and chorion membrane)

    目前应用的羊膜和绒毛膜材料主要来自于同种异体人胚胎膜组织,最早被应用于皮肤移植。羊膜和绒毛膜属于半透膜,其基质中含有多种生长因子和蛋白酶抑制剂,可有效促进组织愈合,诱导组织再生,减少感染风险并抑制炎症。2009年首次应用羊膜替代CTG治疗MillerⅠ型与Ⅱ型牙龈退缩,获得了良好的临床效果,MRC达97%(根面覆盖高度达3.2 mm)。

    2015年首次报道应用绒毛膜联合改良CAF术进行根面覆盖,MRC和CRC分别为89.92%和66.67%。2013年,Ghahroudi等的临床研究显示,应用CAF分别联合羊膜(商品名为Amnio-care™)或CTG对22例患者共71处MillerⅠ型与Ⅱ型牙龈退缩进行根面覆盖,术后6个月,羊膜组MRC为67%,CTG组MRC为53%,羊膜组更高,但两者之间差异无统计学意义;羊膜组的CAL改善效果更佳(羊膜组2.35 mm,CTG组2.16 mm,P<0.05),羊膜组术后疼痛和肿胀水平在7 d内持续低于CTG组,术后2 h两组间的差异即有统计学意义。

    值得注意的是,另一类同种异体移植材料ADM对于CAL的疗效与CTG相比无明显差异,而此研究中羊膜对CAL改善明显且优于CTG组,可以推测可能与羊膜中多种生长因子以及层粘连蛋白等有效成分的作用有关。富血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)同样含有丰富的生长因子。

    Agarwal等的研究同时比较了CAF联合PRF或羊膜及仅使用CAF进行根面覆盖后的效果,结果显示:3组均可达到良好的临床效果。CAF+PRF、CAF+羊膜及CAF组的MRC分别为56%、36%、33%,CRC分别为33.3%、26.6%、13.3%。CAF+PRF组MRC显著高于CAF+羊膜组,而CAF+羊膜组与CAF组间的差异无统计学意义;3组间术后不适及患者满意度等评价指标均无明显差异。3组间术后不适评价相近或许与采用显微手术方式有关,从操作水平上整体降低了对术区组织的损伤。PRF组术后MRC高于羊膜组则可能与PRF的微观结构有关,纤维蛋白聚集形成的立体网络结构使PRF在纤维蛋白基质重塑过程中缓慢、持久地释放细胞活性物质,在较长时间内维持对局部组织的愈合和再生作用。

    但一项2017年的研究则显示:羊膜和PRF均可有效改善根面覆盖情况,提高角化龈宽度,但差异无统计学意义。有关绒毛膜的临床研究开展较晚且研究报道较少。除了良好的根面覆盖效果外,绒毛膜能有效增加KT(1.33 mm)和CAL(3.48 mm),还可有效改善牙龈生物型。在牙周翻瓣术中应用绒毛膜后同样观察到GT有所增加(P<0.05),但增量小于1 mm。一些学者还比较了羊膜和绒毛膜的临床效果差异,结果显示:根面覆盖术后6个月,两者MRC分别为22%和28%,KT增加量分别为1.42 mm和1 mm,CAL改善分别为2.17 mm和1.58 mm,两组间差异无统计学意义;但绒毛膜厚度为羊膜的3~4倍,其操作性能相对羊膜更佳。

    该研究的不足之处是未比较两者的牙龈厚度以及患者满意度等,两种材料的长期临床效果差异还有待进一步发掘;同时,此研究中羊膜和绒毛膜的根面覆盖水平同此前报道的病例研究及随机对照研究有较大差异,初步分析可能与不同的手术方法以及羊膜材料来源不同有关。羊膜和绒毛膜是一种新型的组织工程生物材料,虽然相对其他移植材料而言,羊膜和绒毛膜来源较广、保存期长、成本更低,且能有效地促进组织愈合,通过“组织封闭”作用降低感染风险,但目前研究中使用的材料多为非成品化的,涉及交叉感染风险等问题,且其在膜龈手术中的应用时间较短,相关研究仍较少,其临床效能和安全性有待进一步的多中心、大样本的长期论证。

    综上所述,ADM在膜龈手术中应用较广泛且疗效肯定,但XCM在角化龈增量上表现出良好的潜力,其他新型移植材料也表现出可观的根面覆盖效果,为临床牙周膜龈手术中软组织移植替代选择提供了新的启发。不同类型材料的作用机制和有效成分各不相同,临床研究和应用过程中需充分考虑材料的特性。以上各软组织替代材料在膜龈手术中的应用时间仍较短,相关不良术后反应和临床潜能尚需更多高质量的临床研究进行更进一步的发掘探索。

编辑: 陆美凤

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