富血小板纖維蛋白在即刻種植即刻負(fù)重骨缺損修復(fù)中的作用*

劉德裕，徐普，翦新春，黃謝山，朱亞麗，程亞楠

（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？卺t(yī)院口腔醫(yī)學(xué)中心，海南 ?？?570208）

·論著·

富血小板纖維蛋白在即刻種植即刻負(fù)重骨缺損修復(fù)中的作用*

劉德裕，徐普，翦新春，黃謝山，朱亞麗，程亞楠

（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)中心，海南 海口 570208）

目的對比觀察Bio-Oss/PR復(fù)合材料與單純Bio-Oss修復(fù)材料修復(fù)比格犬下頜骨骨缺損區(qū)的成骨效果。方法選擇4只成年雄性beagle犬，拔除雙側(cè)下頜第四前磨牙（PM4），并將其作為實驗牙位。每只實驗動物下頜左右兩側(cè)立即對稱植入1枚柱狀螺紋純鈦種植體并即刻負(fù)重，然后在種植體頰側(cè)制備一大小約7.0 mm×3.0 mm的裂開性骨缺損。采用自身對照方式，實驗側(cè)用PRF/Bio-oss骨粉植入種植體頰側(cè)缺損區(qū)；對照側(cè)單純用Bio-oss骨粉植入缺損區(qū)。3個月后手術(shù)切開觀察骨缺損區(qū)新骨形成情況并測量記錄。結(jié)果術(shù)后3個月，實驗組種植體頰側(cè)骨量增加高度平均為（3.25±0.56）mm,對照組為（1.88±0.48）mm；實驗組種植體頰側(cè)缺損面積變化平均為（15.38±0.97）mm2,對照組為（13.31±0.72）mm2。實驗組新生骨量與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論在即刻種植即刻負(fù)重種植體周圍骨缺損中使用PRF，可以促進(jìn)骨組織的再生與修復(fù)。

PRF；Bio-oss；骨缺損；種植體

富血小板纖維蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)是法國人CHOUKROUN等[1]在2000年最先開發(fā)并應(yīng)用的第二代血小板凝集物，它是一種具有粘性的富含各種生長因子和高濃度纖維蛋白原的血小板凝膠。目前已經(jīng)有不少國內(nèi)外學(xué)者將PRF應(yīng)用于口腔種植領(lǐng)域，并取得了一定的成果，特別是在上頜竇內(nèi)提升術(shù)、頜骨缺損修復(fù)及即刻種植骨缺損修復(fù)等應(yīng)用研究中[2-3]。這些研究結(jié)果在不同程度上證實了PRF的成骨能力，也說明了PRF在口腔種植術(shù)后軟組織的愈合以及促進(jìn)新骨形成中有一定的作用[4-5]。

但是，目前關(guān)于PRF/Bio-oss復(fù)合材料應(yīng)用于種植體周圍骨缺損修復(fù)的實驗研究尚不多見，尤其是其在即刻種植即刻負(fù)重中較大面積骨缺損修復(fù)中應(yīng)用的研究尚未見相關(guān)報道。因此本研究通過動物實驗的方法，觀察應(yīng)用PRF后種植體周圍骨組織的生長情況，探討PRF修復(fù)骨缺損的作用機制及PRF對Bio-oss材料在種植體周圍骨缺損修復(fù)中的促進(jìn)作用，為臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1主要儀器與材料

種植機(Nobel，奧地利)，超聲骨刀（Piezotome，法國），臺式低速離心機（TD4Z-WS，長沙），便攜式X射線機（ADX4000，韓國），種植體（Osstem，韓國4.0×10.0 mm,8枚），Bio-oss骨粉（0.5 g，瑞士，8盒）。

1.2實驗對象

選用健康成年雄性比格犬4只，約24月齡，體重12～16 kg（沈陽康平實驗動物研究所提供）。要求所有實驗動物咬合關(guān)系基本正常，而且牙體、牙列完整，無明顯牙周病。所有動物在實驗前進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)約1個月。

1.3PRF制備方法

隨機選取實驗犬1只，用動物麻醉固定架將其固定后，用10 ml注射器從下肢靜脈抽取10 ml血液，立即放入10 ml無抗凝劑的無菌離心管中，然后置于3 000 r/min的低速離心機中，經(jīng)過10 min離心后，可見樣本分為顏色不同的3個層面：上層呈淡黃色澄清液體，為貧血小板血漿（PPP）；下層為疏松的紅色膠凍狀物，主要為紅細(xì)胞碎片；中間一層呈淡黃色凝膠狀，主要纖維蛋白和血小板凝集物，即PRF。將下層的疏松膠凍狀紅細(xì)胞碎片及上層的PPP層去除后，取得中間層部分，即是PRF凝膠。

1.4實驗方法

首先使用30 g/L戊巴比妥鈉溶液對beagle犬靜脈麻醉，拔除雙側(cè)下頜第4前磨牙（PM4），并將其作為實驗牙位。每只實驗動物下頜左右兩側(cè)立即對稱植入1枚柱狀螺紋純鈦種植體并即刻負(fù)重，然后在種植體頰側(cè)制備一大小約7.0 mm×3.0 mm的裂開性骨缺損。采用自身對照方式，實驗側(cè)用PRF/Bio-oss骨粉植入種植體頰側(cè)缺損區(qū)；對照側(cè)單純用Bio-oss骨粉植入缺損區(qū)。3個月后手術(shù)切開觀察骨缺損區(qū)新骨形成情況并測量記錄。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)使用SPSS17.0軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，各組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1大體觀察

術(shù)后3個月的大體情況及口腔檢查結(jié)果：實驗過程無動物死亡，所有實驗動物健康狀況良好，手術(shù)創(chuàng)口均愈合良好，無感染及裂開；所有種植體無松動及無脫落，除3號實驗犬左側(cè)基臺發(fā)生脫落丟失外，其余基臺存好、無破損；種植體周圍牙齦組織與基臺貼合緊密，牙齦無退縮，齦緣連續(xù)自然；愈合基臺周圍牙周組織正常，無紅腫，探診無出血。

2.2骨缺損區(qū)新生骨量的測量

術(shù)后3個月，手術(shù)取材時剝離軟組織后可見骨缺損修復(fù)情況：種植體頰側(cè)缺損區(qū)已由原來的矩形缺損（附圖A）變?yōu)楝F(xiàn)在的倒三角形缺損，實驗組骨缺損區(qū)大部分愈合，基底部見新生骨組織充滿缺損區(qū)，與周圍骨面基本平齊，上緣見部分新生骨組織覆蓋種植體（附圖B）；對照組骨缺損區(qū)亦有部分愈合，但新生骨量明顯少于實驗組，骨缺損區(qū)尚見少量纖維結(jié)締組織，上緣仍見種植體頰側(cè)螺紋外露（附圖C）。

用刻度尺測量兩側(cè)種植體頰側(cè)缺損區(qū)的高度及寬度（高度為骨缺損最低處至種植體頸緣近遠(yuǎn)中骨嵴最高處連線的垂直距離；寬度為缺損區(qū)上端最寬處的距離），計算頰側(cè)骨缺損區(qū)的高度變化，并根據(jù)三角形形狀缺損計算出骨缺損面積的變化即新生骨的增加量（表1、2）。

本實驗為小樣本資料，選擇兩獨立樣本t檢驗。實驗組頰側(cè)骨組織增加高度平均為（3.25±0.56）mm，對照組平均為（1.88±0.48）mm。t=3.71，P=0.014，實驗組種植體頰側(cè)缺損面積變化平均為（15.38± 0.97）mm2，對照組平均為（13.31±0.72）mm2。t=3.42，P=0.014，兩組數(shù)據(jù)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。表明實驗組種植體頰側(cè)骨缺損處骨組織增加的高度大于對照組骨組織增加的高度，新生骨量大于對照組的新生骨量，因此認(rèn)為PRF/Bio-oss復(fù)合材料的應(yīng)用能有效促進(jìn)骨缺損的修復(fù)。

3 討論

近些年，人體自身血液制品在促進(jìn)愈合等方面的研究很多，其在臨床口腔種植中的應(yīng)用也愈來愈多受到臨床醫(yī)師的關(guān)注[6-8]。PRF相對于富血小板血漿（platelet rich plasma,PRP）具有一些明顯優(yōu)勢[9]：①簡便性：制備容易，花費低廉，僅通過一次離心即可制得，臨床應(yīng)用方便快捷；②安全性：由自體全血離心制得，制備過程中不要加入凝血酶或抗凝劑等添加劑，杜絕了外來物質(zhì)可能引起的免疫反應(yīng)和交叉感染的風(fēng)險，同時也避免了倫理道德問題。而且在生物學(xué)性能上，PRF富含血小板，這些血小板激活后會釋放出多種生長因子[10]，有血小板衍生生長因子（platelet-derived growth factors，PDGF）、轉(zhuǎn)化性生長因子（transforming growth factor-β1，TGF-β1）、胰島素樣生長因子（insulin-like growth factor-1，IGF-1）、表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）和血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）等，這些生長因子可以通過不同方式來調(diào)控成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞等成骨相關(guān)細(xì)胞的增殖、分化以及凋亡以促進(jìn)組織的再生與修復(fù)。本實驗中在種植體頰側(cè)骨缺損中植入Bio-oss骨粉后，用PRF膜將其完全覆蓋，利用PRF均有粘性使Bio-oss骨粉很好的固定于頰側(cè)骨缺損區(qū)，這樣就可以利用PRF內(nèi)富含的大量生長因子來促進(jìn)骨組織的愈合，同時還可利用其內(nèi)高濃度的白細(xì)胞因子來控制炎癥反應(yīng)避免術(shù)后感染。在本研究中筆者發(fā)現(xiàn)所有實驗犬術(shù)區(qū)均未發(fā)生感染，而且PRF組的創(chuàng)口愈合速度明顯快于對照組，骨組織增加的高度與新生骨量也大于對照組。

目前已經(jīng)有不少國內(nèi)外學(xué)者將富血小板纖維蛋白（PRF）應(yīng)用于口腔種植領(lǐng)域，并取得了一定的成果。CHOUKROUN等[11]應(yīng)用PRF聯(lián)合異種凍干骨材料植入上頜竇底提升的間隙中，其結(jié)果顯示聯(lián)合PRF組骨組織的生長速度明顯快于對照組，說明了PRF的應(yīng)用明顯加快了骨組織的愈合與修復(fù)。KFIR等[12]將PRF聯(lián)合骨替代材料應(yīng)用于112例患者的上頜竇提升術(shù)中，其中有108例取得了成功，也表明了PRF能有效促進(jìn)骨組織的愈合。MAZOR等[13]將單純PRF作為植入材料應(yīng)用于20位患者（41例）的上頜竇提升術(shù)中，術(shù)后6個月時X線檢查時發(fā)現(xiàn)，所有病例均有明顯的骨生長，說明PRF單獨應(yīng)用也具有促進(jìn)骨組織修復(fù)的作用。國內(nèi)周延民等[14]在PRF應(yīng)用于2例即刻種植的臨床病例，術(shù)后通過X線觀察發(fā)現(xiàn)種植體周圍骨缺隙在愈合過程中明顯縮小，也說明了PRF具有良好的成骨能力。

PRF/Bio-oss復(fù)合物作為移植材料，其中的PRF來源于自體血液，獲取容易，制備簡單，而且完全無免疫原性和傳染病源等方面的風(fēng)險；而Bio-oss骨粉是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的可降解材料，不僅能為細(xì)胞附著提供支架作用，還可增加膜的空間維持能力[15]。這種有機-無機相的復(fù)合材料不僅具有良好的骨傳導(dǎo)能力，還具有良好的骨誘導(dǎo)能力，可很好促進(jìn)骨組織的再生[16]。本實驗中使用PRF與Bio-oss復(fù)合，Bio-oss不僅具有良好的生物相容性，而且有高度的骨傳導(dǎo)性，其孔隙結(jié)構(gòu)有利于成骨細(xì)胞的粘附，促進(jìn)新生骨形成，還具有巨大的內(nèi)表面積，利于新骨的長入，而且因其可降解性會隨著新骨的形成長入而被逐漸吸收。而PRF則具有很好的骨誘導(dǎo)作用，可以促進(jìn)骨基質(zhì)的分泌和成骨細(xì)胞的生成。兩者復(fù)合能起到互補的作用，兼具良好的骨傳導(dǎo)性與骨誘導(dǎo)性，而且PRF還可以長時間不斷誘導(dǎo)成骨細(xì)胞向Bio-oss的孔狀腔隙結(jié)構(gòu)中生長，促進(jìn)骨生成，從而能更好的促進(jìn)骨缺損的修復(fù)再生。本實驗研究結(jié)果顯示，骨移植術(shù)后3個月，PRF與Bio-oss復(fù)合物實驗組形成的新生高度及骨量均比Bio-oss對照組較多，結(jié)構(gòu)也更成熟；而Bio-oss對照組雖有部分新骨形成，但新生骨量較少。

通過實驗結(jié)果的證明，可以認(rèn)為使用PRF/Biooss復(fù)合物植入種植體周圍骨缺損處，PRF可以明顯加快骨缺損的愈合，而PRF還可以通過促進(jìn)Bio-oss材料對種植體周圍骨缺損修復(fù)的作用來增強其成骨修復(fù)能力，但其在骨形成過程中的具體作用機制、作用持續(xù)時間以及效應(yīng)與濃度的關(guān)系仍有待進(jìn)一步研究。

[1]CHOUKROUN J,ADDA F,SCHOEFFLER C,et al.Une opportunite'en paro-implantologie:le PRF[J].Implantodontie,2000(42): 55-62.French.

[2]DISS A,DOHAN DM,MOUHYI J,et al.Osteotome sinus floor elevation using Choukroun’s platelet-rich fibrin as grafting material：A 1-year prospective pilot study with microthreaded implants [J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2008, 105(5):572-579.

[3]SIMONPIERI A,DEL CORSO M,SAMMARTINO G,et al.The relevance of choukroun’s platelet-rich fibrin and metronidazole during complex maxillary rehabilitations using bone allograft.Part I:A new grafting protocol[J].Implant Dent,2009,18(2):102-111.

[4]毛晶晶,何家才,鄭先雨,等.富血小板纖維蛋白在犬上頜竇底提升中促骨缺損修復(fù)的作用[J].安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2010,45(2): 176-179.

[5]李琦.Choukroun富血小板纖維蛋白修復(fù)兔顱骨骨缺損的實驗研究[D].吉林:吉林大學(xué),2009:32-43.

[6]DAVID M DOHAN EHRENFEST,GIUSEPPE M DE PEPPO, PIERRE DOGLIOLI,et al.Slow release of growth factors and thrombospondin-1 in Choukroun's platelet-rich fibrin(PRF):a gold standard to achieve for all surgical platelet concentrates technologies[J].Growth Factors,2009,27(1):63-69

[7]J ALSOUSOU,M THOMPSON,P HULLEY,et al.The biology of platelet-rich plasma and its application in trauma and orthopaedic surgery[J].Journal of Bone and Joint Surgery,2009,91 (8):987-996.

[8]BLANTON MATTHEW W,HADAD IVAN,JOHNSTONE BRIAN H,et al.Adipose stromal cells and platelet-rich plasma therapies synergistically increase revascularization during wound healing[J]. Plastic&Reconstructive Surgery,2009,123(2):56s-64s.

[9]DOHAN DM,CHOUKROUN J,DISS A,et al.Platelet-rich fibrin(PRF):A second generation platelet concentrate．Part I:Technological concepts and evolution[J].Oral Surg Oral Med Oral-Pathol Oral Radiol Endod,2006,101(3):e41-44.

[10]GIANNOBILE WV.Periodontal tissue engineering by growth factors[J].Bone,1996,19(1Suppl):23s-37s.

[11]DOHAN DM,CHOUKROUN J,DISS A,et al.Platelet-rich fibrin(PRF):A second generation platelet concentrate.Part V: Histologic evaluations of PRF effects on bone allograft maturation in sinus lift[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2006,101(3):299-303.

[12]KFIR E,KFIR V,ELIAV E,et al.Minimally invasive guided bone regeneration[J].J Oral Implantol,2007,33(4):205-210.

[13]ZIV MAZOR,ROBERT A.HOROWITZ,MAREO DEL CORSO, et al.Sinusfloor augmentation with simultaneous implant placement using Choukroun’s PRF(Platelet-Rich Fibrin)as sole grafting material:a radiological and histological study at 6months[J]. J Periodontol,2009,80(12):2056-2064.

[14]周延民,李臻,儲順禮,等.即刻種植間隙充填富血小板纖維蛋白修復(fù)骨缺損2例[J].中國實用口腔科雜志,2009,2(8):504-505.

[15]STEPHAN EB,JIANG D,LYNCH S,et al.Anorganic bovine bonesupports osteoblastic cell attachment and proliferation[J].J Peri-odontol,1999,70(4):364.

[16]VALENTINI P,ABENSUR D.Maxillary sinus floorelevation for implant placement with demineralized freeze-dried bone and bovine bone(Bio-Oss):A clinical study of 20 patients[J].Int J Periodontics R estorative Dent,1997,17(3):232.

Role of PRF repair bone defects in immediate-implant and immediate-loading*

De-yu LIU,Pu XU,Xin-chun JIAN,Xie-shan HUANG,Ya-li ZHU,Ya-nan CHENG
(Stomatology Center,Haikou Hospital Affiliated to Xiangya Medical School, Central South University,Haikou,Hainan 570208,P.R.China)

【Objective】To explore the osteogenesis effect of the composite of PRF and Bio-Oss versus simple Bio-Oss material on the repair of Beagle dogs.【Methods】Four male adult Beagle dogs were undergone extraction of the bilateral mandible fourth premolar to create edentulous regions．Each mandible of the dogs was implanted one titanium cylindrical screw threaded implant respectively after the extraction surgery.The implant superstructures were installed immediately after implant surgery in order to ensure the immediate loading.Then a mandible defect (7.0 mm×3.0 mm)was created in the buccal ridge of the implant.Self-controlled design was applied in this experiment.PRF/Bio-oss was filled in the defect of the experimental side and Bio-oss was filled in the control side.3 months after operation,the location and formation of new bone was observed,and measured and recorded.【Results】The mean±standard deviation of the increased height of the buccal bone were(3.25±0.56)mm in the experimental group and(1.88±0.48)mm in the control group.The mean±standard deviation of the increased buccal defect area were(15.38±0.97)mm2in the experimental group and(13.31±0.72)mm2in the control group.A greater volume of new bone formation were observed in the experimental group which received PRF than in the control group(P＜0.05).【Conclusions】PRF can promote the regeneration of bone defects.

PRF;Bio-oss;bone defects;implant

R781.05

A

1005-8982（2015）28-0022-04

2015-05-06

海口市重點科技計劃項目（No：2010-169）

徐普，E-mail：hnxupu@163.com，Tel:0898-66189604