不同方法及生物材料在位点保存中的应用

2023-3-15 15:03  来源:北京口腔医学
作者:地力努尔·克然木 艾力麦尔旦·艾尼瓦尔 尼加提·努尔穆罕默德 王玲 阅读量:10411

    位点保存的概念首次提出于2005年,是指拔牙的同时立即对需行种植修复的位点采取修复性或保护性措施,通过减少拔牙窝的骨丢失和加速骨形成,从而弥补牙槽骨的生理性吸收,最大程度地保存软硬组织形态,为未来种植体的修复提供良好条件。
    已有研究证实,拔牙后牙槽嵴宽度可能会失去2.46~4.56mm,高度失去0.9~3.6mm,平均骨丢失量水平向约为3.79mm,垂直方向约为2.25mm,水平方向的骨丢失大于垂直方向的骨丢失。然而,利用位点保存技术处理的拔牙窝牙槽嵴宽度仅丧失1.25~1.86mm,牙槽嵴高度丧失1.36~1.62mm。这表明,在保留牙槽骨尺寸和轮廓方面,位点保存技术具有显著优势,尤其在上颌骨。
    1.引导骨组织再生膜技术(guided bone regeneration,GBR)
    GBR技术最早提出于牙周组织工程领域,指在骨缺损处应用具有生物免疫屏障的薄膜阻断生长速度较快的成纤维细胞及上皮细胞的长入,保证生长较慢的成骨细胞和血管的生长,通过机械地隔绝邻近软组织,为成骨细胞重新占据骨缺损空间提供有利条件,从而引导组织生长。当骨缺损大于2mm时需行GBR。
    Kim等认为PASS原则(P:初次闭合,A:血管生成,S:空间维护,S:稳定性)是GBR成功的关键。目前,可吸收与不可吸收膜广泛应用于GBR技术,骨增量效果均较无膜组显著。
    可吸收膜包括聚乳酸合成膜、胶原膜等,而胶原膜是目前使用最广泛的可吸收膜,主要由胶原蛋白组成,具有低免疫原性、可吸收性、良好的生物相容性、止血功能强等特点,使其能更好地促进创面愈合并引导骨组织再生。
    Lyu等发现应用胶原膜处理的拔牙位点板状骨的形成量显著高于无膜组,Lee等则对4只比格犬行位点保存,3个月后观察到相对单层胶原膜,双层膜更能减少颊侧骨壁的吸收,改善新骨形成。但可吸收膜抗压强度较差,对三维空间的维护能力较缺欠,无法忽视后期出现膜移位或膜崩陷情况。
    不可吸收膜有微钛网、钛膜、聚四氟乙烯膜等,其中高密度聚四氟乙烯膜(Dense polytetrafluoroethylene,d-PTFE)强度及韧性较高,若膜暴露,其感染风险较膨胀聚四氟乙烯(Expanded-polytetrafluoroethylene,e-PTFE)低,可单独或与其他生物材料复合应用,且dPTFE膜可促进血凝块形成,有效地保护牙槽骨,支持骨再生。然而,不可吸收膜需再次手术取出,具有一定的应用局限性。因此,有学者建议当骨丢失量<50%的牙槽嵴时,使用冻干异体骨(freeze-dried bone allograft,FDBA)和胶原膜可以成功地保存完整的牙槽骨,可作为d-PTEF膜结合FDBA移植的替代治疗。
    研究发现,不同的拔牙方式会引起牙槽骨不同程度的吸收。微创拔牙是通过微动力器械切断牙根近中和远中面的牙周韧带纤维,降低拔牙窝内的刚体力学,减轻牙齿脱位的阻力,减小拔牙窝的形变并减轻周围软组织损伤,从而保存牙槽窝骨壁的完整性。对于牙冠破坏较大的牙齿,超过22%的牙齿需行翻瓣去骨拔牙,当尝试使用微创拔牙器械时,只有6%的牙齿需要翻瓣。
    微创拔牙术可避免因创伤大而引起术后下唇麻木,张口受限等并发症,而与位点保存技术联合应用时可明显降低拔牙位点牙槽骨的吸收,在维持牙槽骨的高度及宽度方面效果显著。目前,通过微创拔牙位点保存技术减少手术时间及创伤,降低拔牙术对机体造成的伤害,从而减少或避免后期种植修复术前复杂的骨增量手术,为种植体长期稳定性及发挥功能提供基本条件,已逐步成为专家共识。
    2.自体骨移植
    自体骨富含骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP),可将间充质成体干细胞诱导为骨祖细胞,由于其具备骨传导性、骨诱导性及无免疫原性等特性,被认为是骨缺损重建的“金标准”。Younes等发现自体骨能最大限度地减少单根牙拔除后软硬组织塌陷和尺寸损失,也有研究证实,无论在前牙区还是后牙区,自体骨移植位点牙槽骨吸收的高度及宽度显著减少。
    然而,自体骨移植多数需开辟第二术区,且可用骨量有限,存在增加供区病理性吸收的风险,从而限制了其临床应用。自体牙骨粉可作为自体骨替代材料,已有大量动物实验及临床研究证实其用于骨增量技术的安全性及有效性。脱矿化牙本质基质(demineralized dentification matrix,DDM)是一种含有骨诱导生长因子的胶原蛋白生物支架,具有优良的骨诱导性和组织相容性。而自体牙骨粉是脱矿后制备出的一种改良DDM。
    杨力硕等将自体牙骨粉植入兔中切牙,观察12周后发现拔牙窝内具有较高的骨矿化沉积率,Parvini等的研究也证实了自体牙骨粉更有利于成骨。此外,Reis-Filho等发现DDM对骨祖细胞有趋化作用,可通过刺激血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)的表达来加速骨修复和组织血管化。但当没有可拔除的牙齿或骨缺损较大时,无法采用该技术。因此,在大多数情况下,它被用于即刻种植体与牙槽骨间的骨缺损修复。
    3.同种异体骨移植
    来自同一物种不同基因型个体的同种异体骨移植主要包括新鲜冷冻骨、冻干骨、脱钙冻干骨等。徐玉丽等在135颗患牙拔牙窝内植入不同性质的骨移植材料,术后6个月发现同种异体骨在减少牙槽骨吸收方面较异种移植组及人工合成骨组有更好的效果,也有研究表明FDBA联合胶原膜能更好地维持拔牙后牙槽嵴的高度,与短期愈合组(8~10周)相比,愈合18~20周的拔牙位点可产生两倍多的重要骨质。然而,同种异体移植骨经预处理后其生物力学性能降低,且存在免疫排斥可能,使其在位点保存领域中的发展受到了限制,亟需进一步研究其安全性及可靠性。
    4.异种骨移植
    骨粉是以去有机质的牛四肢骨为原料加工制成,具有与人骨相似的孔隙结构,利于成骨细胞附着成骨,且不易引起机体免疫反应,是目前应用范围较广也是迄今为止研究最多的骨移植材料。仅用骨粉填充拔牙窝时发现新骨形成比例约为(26.0±23.7)%,最高可达到48.3%。
    Girlanda等植入种植体的同时放入骨粉,发现骨粉在愈合的5个月内保证了拔牙窝牙槽骨重塑过程的活性,从而促进了骨标志物的更高表达。Silva等则通过临床、放射学和组织形态分析说明骨粉用于上颌窦底提升术,且骨再生效果显著,被认为是异种移植材料的“金标准”。而Iorio-Siciliano等发现在初始愈合期仍可能会观察到大量残余移植物,这意味着骨粉有一个缓慢的吸收过程,低吸收速率使其在骨再生领域具有良好的推广应用价值。
    目前,更多学者建议将骨粉与其他移植材料联合使用,从而强化位点保存的作用,在未来的研究中,观察其长期临床效果的同时需探究其成骨机制。
    5.人工合成材料
    根据组成成分,可将人工合成材料分为无机材料(羟基磷灰石、生物陶瓷等)、有机材料(α-聚酯、胶原等)、复合材料(聚合物复合人工骨、磷酸钙复合人工骨等)三类。其中,羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)具有与人骨相似的晶体结构,同时具备诱导间充质细胞向成骨细胞转变的特性,是当今应用最广泛的骨再生生物陶瓷材料。而磷酸三钙(tricalcium phosphate,TCP)具有良好的骨引导能力,不仅能刺激细胞的附着和长入,且可促进周围组织血管化,为骨组织长入提供条件,β-TCP+BMP-2组合方式进行牙槽嵴裂骨缺损修复的成骨效果优于自体髂骨移植。
    也有研究表明HA单独用于上颌窦提升术时,可产生大量的新骨,但并不能满足种植体植入时对骨质骨量的要求。在自体骨中加入HA也并不会增加拔牙位点新骨形成体积,但能降低供体部位术后并发症的发生并减少疼痛。与单独使用TCP或HA相比,Bio-oss骨粉在骨传导及促进新骨形成方面效果较显著。
    6.血液浓缩制品
    近年来,血小板浓缩物作为许多生长因子的储存库广泛应用于骨增量的研究中。法国学者Dohan等提出富血小板纤维蛋白(Platelet-rich fibrin,PRF)的概念,PRF是来自患者自身静脉血液的第二代血小板浓缩物,PRF释放生长因子的时间较第一代血小板浓缩物富血小板血浆(Platelet-rich plasma,PRP)长,纤维蛋白含量高,且富含血小板衍生生长因子、转化生长因子-β、血管内皮生长因子、表皮生长因子和胰岛素样生长因子-1等生长因子,可为组织和细胞的生长提供支持。
    黄蓓等以90例前牙缺失患者为研究对象,发现PRF可促进骨组织的修复及拔牙创的愈合,降低骨吸收。单独使用PRF进行上颌窦提升术也可取得较理想的骨增量效果。Scarpioni等则采用Bio-Oss骨粉、PRF及PRF+Bio-oss骨粉修复大鼠颅骨缺损,观察8周发现Bio-Oss骨粉联合PRF应用可促进新骨形成,效果较其他组显著。然而,也有研究发现PRF可能不会增强骨形成,在即刻种植中应用PRF并不能改善种植体的稳定性或促进骨愈合,将PRF加入牙槽突裂患者髂骨移植物中,也不能改善上颌牙槽骨的厚度、高度及其密度。而在种植体周围炎的病例中,手术清创后应用PRF可以减少种植体周围袋的深度,增加角化粘膜的宽度,对软组织效果显著。
    因此,目前已知PRF用于软组织而非硬组织愈合的临床效益,在牙槽骨愈合和骨形成方面仍存在较大争议,应在扩大样本量的基础上延长随访时间,设计更多高质量的病例对照试验和标准化的测量方法来评估PRF在位点保存中的确切作用。与PRF一样,浓缩生长因子(concentrated growth factors,CGF)也是通过自体血液进行制备,是最新一代血小板浓缩制品。与PRF相比,CGF表现出更强的组织再生能力和更好的生物多样性,其纤维蛋白基质更稳定,且CGF的拉伸强度及其所包含的成骨细胞数量显著高于PRF,理论上,CGF可以成为一个强大的生物支架与生长因子库。
    CGF不仅可以加速软组织愈合,减轻疼痛及肿胀,减少牙槽骨炎的发生,且能有效刺激成骨细胞的分化与增殖,使其速度提升4~6倍,显著改善骨组织愈合过程。动物实验表明,CGF联合Bio-oss骨粉可以较好的维持犬牙槽嵴的高度,明显缩短创口愈合时间。
    Fang等对40例颌骨缺损的患者进行研究,发现CGF与Bio-Oss骨粉复合应用可有效促进骨再生和黏膜愈合。Adalı等则对双侧上颌窦提升后植入种植体的患者进行自身对照指出将CGF与同种异体骨移植材料联合使用可维持上颌窦提升后获得的垂直骨高的稳定性。而将CGF、PRF、PRP分别置于兔颅骨缺损中,术后第6周和第12周,实验组和空白对照组之间的新骨形成生长有显著差异,其中CGF组骨形成量最大。
    近期Rochira等进行的体外细胞实验首次表明,CGF能够在人骨髓干细胞(human bone marrow mesenchyme stem cell,hBMSC)中诱导成骨分化,CGF在hBMSC骨诱导中的应用可能为组织再生领域提供新的临床和生物技术策略。CGF因具有骨诱导性、骨引导性以及强大的骨再生能力,已成为牙槽骨缺损修复的新方法之一,在许多体外研究和综述文章中已证实其卓越的临床和组织学结果,但其机制尚不清。
    在临床实践中,CGF的用量和最佳疗效之间的关系及其适用范围还不明确,笔者认为对CGF的最佳浓度达成共识是很有必要的,有助于获得最佳的疗效,减少副作用。探讨CGF促进成骨的机制、规范离心制备程序、寻找适合不同临床应用的适当治疗剂量、统一检测工具及指标是未来基础性研究和临床试验的发展方向。
    综上所述,位点保存技术已被证明是必要且有效的,其方法及不同移植材料各具优缺点,在适应症、移植生物材料的选择及其配比、屏障膜的应用等问题上均无统一标准,在未来研究中需不断探索以获得足够的骨量进而为后期种植体修复提供良好条件。

编辑: 陆美凤

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