影響上頜竇骨移植材料穩(wěn)定的研究進(jìn)展

馬 楠，謝志剛

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院種植科，昆明 650106)

在口腔種植中，上頜后牙區(qū)由于上頜竇氣化擴(kuò)張，及長期缺牙引起的牙槽骨吸收和增齡性改變常導(dǎo)致該區(qū)域垂直骨量的不足，故一直是口腔種植的難點(diǎn)。種植體的成功取決于良好的骨結(jié)合，而影響骨結(jié)合形成和維持的因素較為復(fù)雜。以往研究認(rèn)為，種植體長度至少在10 mm才可達(dá)到預(yù)期手術(shù)成功的目的[1]。因此，為了增加上頜后牙區(qū)的垂直骨量，允許植入適當(dāng)長度的植體，上頜竇提升術(shù)被提出。早期上頜竇提升術(shù)的失敗率高達(dá)32%，其多由種植體的初期穩(wěn)定性不足所致[2]。據(jù)國內(nèi)外數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，上頜竇提升術(shù)后種植體的成功率雖超過90%[3-5]，但仍有很多因素會(huì)改變手術(shù)結(jié)果。植骨區(qū)種植體的成功不僅依賴于剩余骨量為種植體提供的初期穩(wěn)定性，還與骨移植材料的長期穩(wěn)定密切相關(guān)[6]。骨移植材料的變化除了改變上頜竇提升術(shù)后所獲得的骨量外，還會(huì)影響種植體的早期穩(wěn)定性[7]。骨移植材料的吸收可能導(dǎo)致術(shù)后種植體的移位，或在嚴(yán)重骨量不足的情況下造成種植體的脫落導(dǎo)致治療失敗[8]。上頜竇內(nèi)骨移植區(qū)的成熟多在術(shù)后6個(gè)月左右完成，6個(gè)月后則變化很小[9]。現(xiàn)就上頜竇提升術(shù)后骨移植材料長期穩(wěn)定的影響因素予以綜述。

1 解剖條件

1.1剩余牙槽骨高度 植骨區(qū)的成熟和鞏固依賴于功能性骨移植材料-編織骨復(fù)合物的形成，需要充足的成骨細(xì)胞供應(yīng)[10]。在上頜竇提升術(shù)6個(gè)月后，位于剩余骨上的β-磷酸三鈣顆粒部分或完全被活性骨替代，而位于更根方的顆粒仍然存在，表明骨移植材料是從冠方到根方逐漸成熟[11]。上頜竇骨移植材料的成熟主要來自預(yù)先存在的上頜竇底天然骨，特別是剩余的牙槽骨[12]。所以當(dāng)上頜后牙區(qū)骨量不足時(shí)，不僅難為種植體提供足夠的初期穩(wěn)定性，在骨移植材料的動(dòng)態(tài)成熟鞏固過程中也不能提供有限的細(xì)胞來源。因此學(xué)者認(rèn)為，將剩余骨量作為細(xì)胞和血液供應(yīng)的基礎(chǔ)來源，對骨移植材料的鞏固和成熟起重要作用[13-14]。組織形態(tài)學(xué)研究認(rèn)為，新形成骨和剩余骨移植材料是評(píng)估移植材料的重要標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檩^高的骨量和骨密度可以提高骨-種植體的接觸率，從而提高植入物的存活率[15]。Avila-Ortiz等[14]采取經(jīng)側(cè)壁開窗式上頜竇提升術(shù)并使用同種異體骨移植，在術(shù)后6～7個(gè)月植入種植體的同期取出骨核，以評(píng)估剩余牙槽骨高度對移植區(qū)新形成骨量及剩余移植材料的組織形態(tài)學(xué)影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剩余牙槽骨高度<4 mm和≥4 mm時(shí)，新形成骨量及剩余移植材料的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Moon等[16]在一項(xiàng)臨床研究中比較了剩余牙槽骨高度≤4 mm和>4 mm兩組間骨移植材料吸收的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)剩余牙槽骨高度與骨移植材料的吸收無顯著相關(guān)性。但該研究是在全景片上比較骨移植材料高度的變化，并不能完全代表骨移植材料在三維層面上的改變，存在一定的偏倚。此外有學(xué)者在骨移植2周后，在上頜竇骨側(cè)壁區(qū)域觀察到少量新骨形成[17]。雖然上頜竇中骨移植區(qū)的礦化開始于竇底部附近，但側(cè)壁骨的成骨潛能更大，提供的成骨細(xì)胞更豐富。這間接表明，竇底天然骨量對上頜竇內(nèi)骨移植材料的成熟影響不大。但由于以上研究涉及個(gè)體愈合能力、植入骨移植材料的種類及手術(shù)方式的差異，故難以得出準(zhǔn)確的結(jié)論。

1.2竇腔尺寸 成年人上頜竇平均寬25～35 mm，高36～45 mm，長38～45 mm[18]。不同個(gè)體的竇腔尺寸不同，甚至同一個(gè)體不同側(cè)的竇腔尺寸也不盡相同。1980年，Boyne和James[19]提出，上頜竇提升術(shù)中移植材料成熟的過程是指骨移植區(qū)周圍骨壁的成骨細(xì)胞逐漸過渡到移植區(qū)中心，移植材料通過骨傳導(dǎo)特性使來自竇壁的細(xì)胞遷移到移植區(qū)形成新骨并替代部分移植材料。移植材料與骨壁之間緊密接觸有利于營養(yǎng)物和成骨介質(zhì)在再生區(qū)域快速有效的傳遞，如骨形態(tài)發(fā)生蛋白、堿性磷酸酶、骨橋蛋白等。因此，竇腔尺寸對骨移植區(qū)的成熟有著一定影響。Avila等[20]通過觀察不同上頜竇寬度對骨移植材料成熟的影響發(fā)現(xiàn)，上頜竇寬度較大時(shí)移植區(qū)內(nèi)生骨的比例較低。Zheng等[21]研究也證實(shí)，骨移植材料的吸收與上頜竇寬度正相關(guān)。另有學(xué)者用頰腭側(cè)骨壁夾角的大小來描述竇腔尺寸，通常以>60°表示寬大竇腔，<30°表示窄小竇腔[18]。無論哪種類型的移植材料，寬大竇腔內(nèi)移植區(qū)與骨壁的距離相對較長，均導(dǎo)致血供和成骨細(xì)胞的遷移速度減慢，這在一定程度上影響移植區(qū)的成骨。因此，可通過錐形束CT、多層螺旋CT等影像學(xué)的術(shù)前分析來評(píng)估竇腔尺寸，選擇合適的骨移植材料。當(dāng)上頜竇寬度較大時(shí)，可加入具有骨誘導(dǎo)性能的生長因子或一定比例自體骨；而狹窄竇腔更容易獲得骨與移植材料的緊密接觸，對移植材料的骨誘導(dǎo)要求可適當(dāng)降低。

2 手術(shù)方式

傳統(tǒng)的上頜竇提升術(shù)分為兩類，外提升和內(nèi)提升。1980年，Boyne和James[19]提出通過上頜竇骨移植來增加上頜后牙區(qū)骨高度。1986年，Tatum[22]提出了上頜竇側(cè)壁開窗植骨術(shù)，該術(shù)式通過在上頜竇頰側(cè)壁預(yù)備骨窗并向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，剝離黏骨膜，最后在膜下植入骨移植材料，直至獲得種植所需的高度。1998年，Summers[23]提出了內(nèi)提升，即利用骨鑿增加竇底骨高度的技術(shù)，采用直徑逐漸增加的一組凹面骨鑿經(jīng)牙槽嵴頂入路，將竇膜抬起后放置移植物或?yàn)檠獕K形成提供空間。

骨形成過程中的血液供應(yīng)起非常重要的作用[24]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，如果在骨折修復(fù)期間抑制血管生成將導(dǎo)致纖維組織的形成，從而影響骨形成[25]。移植區(qū)的血液供應(yīng)主要來自竇腔內(nèi)側(cè)骨壁。有學(xué)者主張?jiān)谑中g(shù)過程中應(yīng)盡可能將黏膜從上頜竇內(nèi)側(cè)壁抬起，以獲得更多的血液供應(yīng)移植區(qū)[26]。同時(shí)，由于移植區(qū)可接觸到來源于3個(gè)天然骨壁提供的細(xì)胞及相應(yīng)的生長因子，所以更利于移植區(qū)的成熟與長期穩(wěn)定。其中，外提升由于直視操作，故有利于將竇底黏膜從上頜竇內(nèi)側(cè)壁剝離，尤其是傾斜型竇底。Kim等[27]比較了不同術(shù)式對上頜竇提升術(shù)后3年骨移植材料吸收的影響發(fā)現(xiàn)，采用經(jīng)嵴頂式和側(cè)壁開窗式的骨移植材料吸收高度分別為(2.31±2.46) mm和(3.56±3.10) mm，且側(cè)壁開窗式術(shù)后骨吸收量更多。從力學(xué)角度分析，側(cè)壁開窗式由于在上頜竇外側(cè)壁預(yù)備骨窗甚至剝離整個(gè)骨窗致外側(cè)壁不完整，所以在承受負(fù)荷后可能引起移植區(qū)的骨丟失[28]。但目前關(guān)于上頜竇提升術(shù)對骨移植材料三維變化影響的研究仍較少。此外Avila-Ortiz等[29]也提出，在上頜竇外側(cè)壁預(yù)備的骨窗大小對移植區(qū)的成骨也有一定影響。關(guān)于不同術(shù)式對上頜竇提升術(shù)骨移植材料的影響，還需大量、長期采用三維測量方法的研究來證實(shí)。

3 骨移植材料

上頜竇黏膜下的移植區(qū)發(fā)生改建和體積收縮的程度與移植材料的骨傳導(dǎo)特性和礦化程度有關(guān)[30]。用于上頜竇提升術(shù)的骨移植材料應(yīng)符合骨生成、骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)的作用[6]。雖然自體骨同時(shí)符合這三種要求可成為骨移植材料的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但術(shù)后吸收量大且取骨量有限是其較大缺點(diǎn)。置于自體骨移植的上頜竇內(nèi)的種植體存活率較低可歸因于自體骨的高吸收率[31-32]。Shanbhag等[33]對上頜竇內(nèi)不同類型骨移植材料三維體積隨時(shí)間的變化進(jìn)行評(píng)估發(fā)現(xiàn)，自體骨移植的體積縮減最大，可達(dá)45%。

同時(shí)，同種異體骨也廣泛應(yīng)用于臨床口腔的骨增量技術(shù)，不同類型的同種異體移植物顯示出不同的組織學(xué)和臨床現(xiàn)象，主要受其加工原理和組成成分的影響[34-35]。其中，脫礦的凍干同種異體骨和礦化的凍干同種異體骨作為骨形成的傳導(dǎo)支架，均已應(yīng)用于上頜竇提升術(shù)。Cammack等[15]發(fā)現(xiàn)，脫礦的凍干同種異體骨容易形成具有脂肪骨髓樣的骨質(zhì)，類似Ⅲ類骨質(zhì)；而礦化的凍干同種異體骨需要較長時(shí)間才會(huì)發(fā)生再吸收，短時(shí)間內(nèi)形成的是較高密度的骨質(zhì)，類似Ⅰ或Ⅱ類骨質(zhì)，具有更好的體積穩(wěn)定性。有學(xué)者對不同類型骨移植材料在不同時(shí)間的愈合期內(nèi)新形成骨量的差異進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，同種異體骨是唯一一種在較長的愈合期后顯示出較高骨形成量的生物材料[36]。與6個(gè)月的愈合期相比，同種異體骨在9～10個(gè)月的愈合期后新形成骨量可增加7.5%。而選擇自體骨、異種骨進(jìn)行上頜竇提升術(shù)骨移植，早期愈合時(shí)間(平均6.22個(gè)月)和較長愈合時(shí)間(平均10.36個(gè)月)對新形成骨量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[36]。

目前，異種骨以脫蛋白牛骨為主，其具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和較低的骨轉(zhuǎn)換率，可以抵抗竇腔氣化[33,37]。Gultekin等[38]對脫蛋白牛骨、礦化同種異體骨、脫礦及礦化的同種異體骨混合材料分別用于側(cè)壁開窗式上頜竇提升術(shù)后6個(gè)月的三維體積變化進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，脫蛋白牛骨的體積變化最小。同時(shí)，組織學(xué)研究也支持牛骨具有優(yōu)良的體積穩(wěn)定性，術(shù)后可以存在10年以上而不發(fā)生吸收[39-40]。但有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，單純使用脫蛋白牛骨作為骨移植材料會(huì)導(dǎo)致骨-種植體接觸率下降，僅為13.9%[41]。由于異種骨無骨誘導(dǎo)性能，所以可加入生長因子或細(xì)胞，如骨形態(tài)發(fā)生蛋白、富血小板血漿、富血小板纖維蛋白、干細(xì)胞等，也可加入適量自體骨獲得骨誘導(dǎo)性能并提高骨-種植體接觸率。Peng等[42]將自體骨與異種骨以2∶1比例混合與單純自體骨移植進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自體骨與異種骨混合的吸收率明顯低于單純自體骨移植。Dellavia等[43]將自體骨(30%)與脫蛋白牛骨(70%)的混合物用于上頜竇提升術(shù)，結(jié)果顯示術(shù)后6個(gè)月骨移植材料的體積變化僅為19%。但其作用效果還需組織形態(tài)學(xué)研究的證實(shí)，這在很大程度上取決于應(yīng)用自體骨的來源及添加的比例。Xu等[44]認(rèn)為，選擇骨移植材料時(shí)還需考慮粒徑的大小，并發(fā)現(xiàn)小顆粒骨移植材料更早出現(xiàn)骨化現(xiàn)象，且形成的骨密度大于大顆粒材料，骨傳導(dǎo)性能更優(yōu)。

可見，臨床醫(yī)師在選擇骨移植材料的種類時(shí)需慎重考慮。在剩余骨量較差的患者中，盡量選擇支架功能較好的小顆粒異種骨移植材料以提供更穩(wěn)定的移植物三維結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用自體骨提供骨祖細(xì)胞的來源，用于骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)的基質(zhì)。目前，針對基礎(chǔ)骨量不足的患者可以適當(dāng)增加自體骨的比例，提高移植區(qū)的整體成骨潛力，從而加快新骨成熟與穩(wěn)定。

4 其 他

Yu等[45]提出，糖尿病和骨質(zhì)疏松等系統(tǒng)性疾病在治療過程中應(yīng)多加留意。糖尿病患者往往伴有牙周疾病，術(shù)后切口因愈合延緩易繼發(fā)感染，對骨移植材料的成熟造成一定影響。骨質(zhì)疏松是一種單位面積內(nèi)骨量減少和骨組織微結(jié)構(gòu)破壞的骨代謝類疾病，該類患者在提供成骨細(xì)胞方面略顯不足。且患者多服用骨吸收抑制劑，如雌激素、雙膦酸鹽。這些藥物在一定程度上降低骨轉(zhuǎn)換率，影響新生骨的形成[46]。

上頜竇提升術(shù)后早期易發(fā)生亞急性或急性上頜竇炎，而炎癥多會(huì)成為骨移植材料吸收的誘因。術(shù)前已有上頜竇慢性炎癥的患者，上頜竇提升術(shù)后竇內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)將大大增加。且由感染處釋放的細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子-α和白細(xì)胞介素)也易誘導(dǎo)快速的骨質(zhì)喪失[47]。Peng等[42]對29例上頜竇提升術(shù)患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，有13.8%的患者術(shù)中出現(xiàn)了竇膜穿孔，但這些患者并未發(fā)現(xiàn)骨移植材料高度的明顯變化。上頜竇黏膜具有一定的自身修復(fù)功能，當(dāng)竇膜穿孔范圍較小時(shí)，上頜竇黏膜修復(fù)后，并不會(huì)引起竇黏膜下方移植區(qū)的明顯變化，患者多有術(shù)后不適感。而當(dāng)穿孔范圍較大難以修補(bǔ)時(shí)，上頜竇腔內(nèi)的感染將會(huì)通過破裂處引起骨移植材料的吸收，患者會(huì)出現(xiàn)明顯的上頜竇炎表征，甚至需二次手術(shù)移除。因此對于臨床醫(yī)師，術(shù)前評(píng)估竇腔狀態(tài)、避免術(shù)中竇膜完整性被破壞對上頜竇提升術(shù)的成功顯得尤為重要。

上頜后牙區(qū)植體周圍，由不同硬度的骨所包繞，即由牙槽嵴頂皮質(zhì)骨、牙槽松質(zhì)骨和上頜竇底皮質(zhì)骨組成。與天然骨相比，骨移植材料具有較低的彈性模量[48]。Esposito等[49]提出，移植材料的性質(zhì)及成熟模式?jīng)Q定了其承載能力，過早加載和超負(fù)荷加載可能會(huì)引起移植區(qū)的成骨失敗。因此，臨床醫(yī)師需注意骨移植材料在等待成熟穩(wěn)定的過程中應(yīng)避免過大的功能負(fù)荷，減少新骨替代過程中骨的丟失，保證骨移植材料的三維穩(wěn)定。

5 小 結(jié)

植骨區(qū)種植體的遠(yuǎn)期成功主要依賴于種植體與周圍植骨材料的良好結(jié)合，同時(shí)種植體周圍也需要足量骨質(zhì)的支持及對應(yīng)力的分散。在移植區(qū)成熟的早期階段，臨床醫(yī)師應(yīng)注意避免移植區(qū)三維體積的減少，尤其是移植區(qū)垂直高度的降低，以避免影響種植體的早期成功率。因此，熟知影響骨移植材料穩(wěn)定性的因素對上頜竇提升術(shù)的長期成功起關(guān)鍵作用。臨床醫(yī)師應(yīng)根據(jù)患者剩余骨量的多少及竇腔尺寸的不同選擇性地改變手術(shù)術(shù)式及移植材料的應(yīng)用，同時(shí)在術(shù)中避免上頜竇黏膜完整性的破壞，在術(shù)后有效地進(jìn)行預(yù)防控制位于移植區(qū)種植體早期過度的咬合負(fù)重，采用漸進(jìn)的生理性負(fù)載，保證移植區(qū)成骨過程的穩(wěn)定，以提高萎縮的上頜后牙區(qū)種植體的遠(yuǎn)期成功率。未來，學(xué)者應(yīng)深入探討影響骨移植材料三維體積變化的因素，并通過組織學(xué)研究予以證實(shí)。