引導(dǎo)骨再生技術(shù)中屏障膜材料的臨床應(yīng)用進展

呂曉琴+王開娟

【摘 要】 種植義齒修復(fù)治療目前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于牙列缺損或缺失的修復(fù)，但是由于種植區(qū)骨量不足，大大降低了種植修復(fù)的成功率，因而限制了種植義齒的適用范圍，是目前種植外科醫(yī)師所面臨的主要難題。其中，引導(dǎo)骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術(shù)能有效地解決骨量不足的問題，來恢復(fù)牙槽骨的高度和豐滿度，提高種植修復(fù)的遠(yuǎn)期成功率。而屏障膜在引導(dǎo)骨再生中起著重要的作用，決定了GBR技術(shù)的成敗。本文就目前臨床中使用的屏障膜的應(yīng)用研究進展進行綜述。

【關(guān)鍵詞】 牙種植 引導(dǎo)骨再生 屏障膜

近年來，隨著種植技術(shù)的日漸成熟，種植成功率越來越高，許多人將種植治療作為修復(fù)牙列缺損和牙列缺失的首選方法[1]，并成為一種常規(guī)修復(fù)方法，但種植區(qū)骨量的不足增加了種植修復(fù)失敗的風(fēng)險，限制了種植義齒的適用范圍，是目前口腔種植醫(yī)生面臨的主要難題。目前，常用的骨增量技術(shù)有骨移植技術(shù)、引導(dǎo)骨再生技術(shù)、牽張成骨、骨劈開[2]等。其中，引導(dǎo)骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術(shù)能有效地解決骨量不足的問題，恢復(fù)牙槽骨的高度，提高種植修復(fù)的遠(yuǎn)期成功率并獲得較為理想的美學(xué)效果[3]。在引導(dǎo)骨再生技術(shù)中，屏障膜起著極為重要的作用，決定了GBR技術(shù)的成敗。目前臨床使用的屏障膜材料種類繁多，性能也各有差異。隨著科技發(fā)展與研究的深入，其性能也在不斷的優(yōu)化。本文將對臨床常用的屏障膜的種類、性能等問題進行綜述。

1 屏障膜的理論基礎(chǔ)

1.1 屏障膜概念的提出

1962年Melcher[4]等在鼠下頜骨孔覆蓋了醋酸纖維素膜，實驗發(fā)現(xiàn)使用膜后骨孔內(nèi)充滿了新生的骨組織，因此提出了一項新技術(shù)即屏障膜技術(shù)（Barrier Membrane Tech-nique，BMT）；1982年Nyman[5]等人使用不可吸收的微孔濾膜用于牙周病的治療，發(fā)現(xiàn)其可以增加牙槽骨骨量和牙周附著，獲得了成功，從而提出了引導(dǎo)組織再生（Guided Tissue Regeneration，GTR）的概念。此后GTR技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于牙周病的治療中，效果較顯著。1989年 Dahlin[6]等將引導(dǎo)組織再生技術(shù)進一步應(yīng)用于即刻種植，應(yīng)用其引導(dǎo)種植體周圍骨組織的再生，并取得了理想的效果，其后在牙種植時GTR 技術(shù)被稱為引導(dǎo)骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術(shù)。隨后其他學(xué)者對GBR技術(shù)也進行了更加深入的研究，從而使得GBR技術(shù)得到快速發(fā)展并日趨成熟。目前，GBR技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在牙槽外科學(xué)，牙周病學(xué)和口腔種植學(xué)領(lǐng)域。

1.2 屏障膜的作用

GBR 的原理[7] 是將屏障膜放置于軟組織與骨缺損之間，建立一個生物屏障，阻止干擾骨形成的纖維結(jié)締組織和上皮細(xì)胞進入骨缺損區(qū)，從而保留成骨空間，允許前體成骨細(xì)胞優(yōu)先進入骨缺損區(qū)優(yōu)勢生長，保證成骨細(xì)胞有充足的時間能夠占據(jù)成骨空間，同時能夠保護血凝塊，減小覆蓋組織的壓力，實現(xiàn)骨缺損區(qū)域的骨組織修復(fù)性再生。

2 屏障膜的種類

屏障膜在一定程度上決定了GBR 技術(shù)的成敗，而屏障膜材料的性能則是目前臨床選用屏障膜材料時考慮的重點。一個良好的屏障膜應(yīng)當(dāng)具有以下幾個特點[8]：（1）良好的生物相容性及組織和細(xì)胞親和性，在機體內(nèi)不會引起排異反應(yīng)和炎癥反應(yīng)。（2）能夠提供較好的機械屏障作用及空間保護作用，應(yīng)完全隔離軟組織，能夠阻止干擾骨形成的上皮細(xì)胞和結(jié)締組織纖維細(xì)胞侵入骨缺損區(qū)并優(yōu)勢生長。（3）無毒性、致熱性和免疫原性，穩(wěn)定性良好，不易與組織發(fā)生反應(yīng)。（4） 臨床易于操作，覆蓋骨缺損區(qū)，能夠較好的貼合于骨表面。

2.1 不可吸收性膜

臨床上使用的不可吸收性膜主要包括括聚四氟乙烯膜（e-PTFE）、加強型聚四氟乙烯膜、鈦膜、多聚乙醛膜等。其中鈦膜[9]作為代表，具有良好的組織相容性，其在臨床的應(yīng)用報道也較多見。對比傳統(tǒng)屏障膜，鈦膜具有一定的機械強度，可引導(dǎo)新生骨，為骨組織的再生提供了支持性保護，并保持空間的相對穩(wěn)定。有研究顯示，應(yīng)用鈦網(wǎng)作為屏障膜，骨增量可以達(dá)到垂直方向與水平方向10 mm[10-11]。另外，由于鈦網(wǎng)表面光滑，細(xì)菌不易附著，可有效降低感染風(fēng)險。即使發(fā)生軟組織撕開從而導(dǎo)致鈦網(wǎng)意外暴露，臨床及組織學(xué)水平觀察也少見感染[12] 。

由于不可吸收性膜具有若干缺點，如：（1）材質(zhì)堅硬，塑形較困難；（2）機體親和力差，黏膜容易裂開，暴露后成骨效果不理想；（3）由于機體不能吸收，需要二次手術(shù)取出，增加患者痛苦等，不可吸收性膜在臨床上的使用受到了一定的限制。

2.2 可吸收性膜

可吸收性膜是現(xiàn)在臨床上比較常用的一種屏障膜，其主要成分是一種含羚脯氨酸纖維而組成的物質(zhì)，它被認(rèn)為是一種優(yōu)良的GBR屏障膜材料。其中引導(dǎo)骨再生效果得到較大肯定的有Bio-Guide、Biomend、Biomend Extend、Periogen、ParaGuid 等。可吸收性膜具有以下優(yōu)點[13]：（1）生物相容性好，無毒，無致敏性，無抗原性； （2）具有凝血作用， 能夠促進組織的愈合； （3）具有可控的降解速度；（4）可在體內(nèi)降解，減少患者承擔(dān)二次手術(shù)的痛苦；

作為可吸收性膜，良好的性能是臨床醫(yī)生選用屏障膜材料時需考慮的主要因素。因此，可吸收性膠原膜所具備的優(yōu)異性能有如下幾點：（1）屏障膜的誘導(dǎo)作用。膜可以作為一種支架，促使源自骨膜、骨髓的成骨細(xì)胞在其表面黏附并進行增殖和分化。還有研究證明，一些多孔可吸收膜可以作為藥物釋放來控制種植體周圍炎[14]；（2）屏障膜對局部血液循環(huán)的作用。骨的再生修復(fù)依賴于良好的血液供應(yīng)，可吸收膜由于其良好的通透性，可以促進微循環(huán)系統(tǒng)的早期重建。（3）屏障膜參與代謝調(diào)節(jié)[15]?？晌漳ぴ诮到膺^程中，允許組織液與各種生長因子之間自由交換轉(zhuǎn)運，調(diào)節(jié)鈣磷代謝，甚至在降解過程中能釋放骨再生所需的微量元素，這些都有利于骨的再生修復(fù)；（4）可吸收性膠原膜具有一定的抗感染能力[16]，即便術(shù)后膜暴露，對骨再生的影響也比較小。

2.3 人工合成屏障膜

目前，人工合成屏障膜所使用的主要材料包括：聚乳酸、聚左旋乳酸，聚輕基乙酸、聚乙醇酸和藻酸鈣等，人工合成膜還包括將來自不同材料的膜而制成的復(fù)合膜，如PLTM膜是高分子材料與膠原的復(fù)合膜。合成聚合物膜的種類很多。王紅[17]等通過靜電紡絲技術(shù)成功制備出靜電紡絲素/膠原/聚（左旋乳酸-己內(nèi)酯）三維納米纖維屏障膜膜，通過對其性能研究發(fā)現(xiàn)其具有良好的生物相容性、透氣性、透濕性、無免疫原性等優(yōu)異性能，并且2同具有可控的降解速率及藥物釋放速率。牙周膜干細(xì)胞（PDLSCs）在纖維表面貼附牢固，生長狀態(tài)良好，增殖效果明顯，表明該復(fù)合納米纖維屏障膜有望成為一種新型的屏障膜材料。

雖然目前臨床上已經(jīng)有許多種膜可供使用，但是還沒有一種膜能夠同時具備恢復(fù)牙種植體周圍骨缺損所需要的所有的功能，對屏障膜的研究目的之一，就在于試圖整合這些作用于一種膜上，從而更好的為修復(fù)骨缺損提供條件。

2.4 組織工程復(fù)合膜

近年來，組織工程漸漸成為研究的熱點。組織工程的三大要素包括：種子細(xì)胞、支架材料和生長因子。

目前研究最多的是將生長因子與屏障膜復(fù)合應(yīng)用于GBR技術(shù)中，保證生長因子能夠緩慢而持續(xù)地釋放，從而刺激骨組織再生修復(fù)。近年來研究熱門的生長因子有骨形成蛋白（BMP）[18]，胰島素樣生長因子（IGF），甲狀旁腺激素（PTH）[19]等等。有研究表明，這些生長因子能誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞及骨髓細(xì)胞分化成為骨細(xì)胞， 是一種有效的骨誘導(dǎo)物質(zhì)[20]，從而促進新骨的形成及結(jié)締組織附著。

3 結(jié)語與展望

隨著種植技術(shù)的日益發(fā)展，越來越多的患者將種植牙作為首選，而如何增加牙種植的適用范圍，就是目前研究的重點，而引導(dǎo)骨再生技術(shù)決定了牙種植的成敗。因此，如何有效的發(fā)展引導(dǎo)骨再生技術(shù)則是重中之重。在GBR技術(shù)的研究中，屏障膜的研究越來越多的被關(guān)注。相信隨著發(fā)展研究新型屏障膜材料，將逐漸提高GBR的效果，使GBR技術(shù)更為安全易行，大大提高骨缺損的種植成功率。

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