種植位點(diǎn)牙槽骨密度對(duì)種植體骨結(jié)合影響的研究進(jìn)展

張 天 綜述 栗興超 審校

隨著種植修復(fù)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展[1]，種植義齒廣泛應(yīng)用于牙列缺損及牙列缺失患者的修復(fù)治療。盡管目前種植體的存活率和成功率很高，但仍有各種因素會(huì)影響種植治療的效果，最終導(dǎo)致種植失敗[2，3]，臨床上導(dǎo)致種植失敗的主要原因是骨結(jié)合失敗和咬合負(fù)載過重[4]。良好的骨結(jié)合是種植成功的生物學(xué)基礎(chǔ)[5]，種植位點(diǎn)牙槽骨密度是影響種植體骨結(jié)合以及種植體遠(yuǎn)期生存率的關(guān)鍵因素之一[4]，在種植修復(fù)治療的成功中扮演了重要角色[6～8]。本文就種植位點(diǎn)牙槽骨密度對(duì)種植體骨結(jié)合的影響做一綜述。

一、牙槽骨密度的分類及測量方法

1.牙槽骨密度的分類

目前臨床上廣泛應(yīng)用的牙槽骨密度分類方法是Lekholm-Zarb分類法[9]，該分類法將生理狀態(tài)下的牙槽骨密度分為Ⅰ-Ⅳ類：Ⅰ類骨密度：幾乎均由皮質(zhì)骨構(gòu)成，只有極少量的密質(zhì)骨小梁；Ⅱ類骨密度：較厚骨皮質(zhì)包繞密集排列的骨小梁；Ⅲ類骨密度：薄層骨皮質(zhì)包繞密集排列的骨小梁；Ⅳ類骨密度：薄層皮質(zhì)骨包繞疏松排列的骨小梁。Pereira等人從組織學(xué)觀察上肯定了Lekholm-Zarb骨密度分類法，發(fā)現(xiàn)不同級(jí)別牙槽骨中的骨表面積與骨體積之比、骨小梁厚度及骨小梁間距等組織形態(tài)學(xué)參數(shù)存在差異[10]，但其成骨基因檢測并未建立起不同密度牙槽骨間成骨趨勢的差異。

2.牙槽骨密度的測量方法

（1）錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描（cone beam computed tomography，CBCT）：CBCT利用錐形束X線將多次投照交集獲得的顱頜面部二維數(shù)據(jù)重組，以1：1重現(xiàn)頜骨及其相關(guān)組織的三維影像，通過相對(duì)灰度值反映牙槽骨密度值的變化。相對(duì)于傳統(tǒng)X線片和螺旋CT，CBCT具有精度高、輻射劑量低、可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，能精確反映牙槽骨各部位的狀況。CBCT是目前臨床上廣泛應(yīng)用于評(píng)估種植位點(diǎn)牙槽骨密度的可靠方法[11]，可以為種植術(shù)前提供重要參考信息，但其測量牙槽骨密度的精度仍會(huì)受到種植位點(diǎn)解剖形態(tài)、口內(nèi)金屬修復(fù)體以及軟組織等因素的影響。因此，若精確定量評(píng)估種植位點(diǎn)牙槽骨密度，還需引入放射標(biāo)準(zhǔn)參考系統(tǒng)對(duì)灰度值進(jìn)行矯正[12]，建立牙槽骨密度與CT值之間相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。

（2）骨探針（BoneProbe）：Krafft等人提出了一種用于對(duì)牙槽骨密度進(jìn)行客觀分類的新型診斷設(shè)備，利用骨探針[13]在種植術(shù)中對(duì)牙槽骨進(jìn)行壓縮測試。該設(shè)備的傳感器由一直徑為3.5mm的金屬圓柱體組成，將傳感器插入種植孔中，記錄擴(kuò)大該部位直徑所需的扭矩作為測量牙槽骨密度的客觀指標(biāo)。有學(xué)者證實(shí)，在術(shù)中利用骨探針檢測牙槽骨密度不會(huì)影響術(shù)后種植體骨結(jié)合[14]，并且在組織學(xué)切片上看不到骨探針擴(kuò)張引起的微小缺損。骨探針在牙槽骨中的測量值與種植體旋入扭矩和影像學(xué)檢查結(jié)果等評(píng)估參數(shù)呈顯著相關(guān)[15]，并且可以對(duì)皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨分別進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，在未來骨壓縮測試有可能成為一種術(shù)中對(duì)牙槽骨密度進(jìn)行客觀評(píng)估的可靠方法。

二、牙槽骨密度對(duì)種植體骨結(jié)合的影響

1.牙槽骨密度對(duì)種植體初期穩(wěn)定性的影響

種植體植入后良好的初期穩(wěn)定性是骨結(jié)合成功的先決條件，而種植位點(diǎn)的牙槽骨密度和種植體的幾何形狀是影響種植體初期穩(wěn)定性的主要因素[16]。已有研究表明，種植體和周圍骨組織之間有微血管形成[17]，Sakka等人認(rèn)為當(dāng)種植體初期穩(wěn)定性較差時(shí)，微血管的形成會(huì)被中斷，影響種植體周圍組織血運(yùn)，不利于種植體骨結(jié)合的形成[18]。Martinez等人發(fā)現(xiàn)部分植入Ⅳ類骨的種植體由于初期穩(wěn)定性較差而難以形成良好的骨結(jié)合[19]。牙槽骨密度及皮質(zhì)骨厚度對(duì)種植體的初期穩(wěn)定性有顯著影響[20]，種植體初期穩(wěn)定性會(huì)隨著牙槽骨密度的增加或皮質(zhì)骨厚度的增加而增加[6]。Oliveros等人比較了植入不同骨質(zhì)中種植體的初期穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)種植體初期穩(wěn)定性與缺牙區(qū)牙槽骨密度呈正相關(guān)[7]，并且寬的牙槽嵴更有利于種植體初期穩(wěn)定性。Merheb等人提出了一種基于不同變量的種植體初期穩(wěn)定性預(yù)測公式[20]，通過記錄缺牙區(qū)牙槽骨的CBCT密度值（HU）以及種植體周圍皮質(zhì)骨厚度，對(duì)種植體初期穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測，以評(píng)估種植體植入后骨結(jié)合效果。

2.牙槽骨密度對(duì)種植體骨結(jié)合速度的影響

骨骼系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡由破骨細(xì)胞骨吸收和成骨細(xì)胞骨形成共同介導(dǎo)[21]?？咕剖崴嵝粤姿崦福╰artrateresistant acid phosphatase，TRAP）常被用作破骨細(xì)胞的組織化學(xué)標(biāo)記物，具有調(diào)控成骨細(xì)胞的作用，缺乏TRAP的成骨細(xì)胞生長速度會(huì)明顯降低[22]。組織非特異性堿性磷酸酶（tissue non-specific alkaline phosphatase，TNSALP）是人體正常骨骼和牙齒礦化的重要酶，存在于肥大軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的細(xì)胞膜中，可以在骨組織礦化過程中水解羥基磷灰石的阻滯劑，為羥基磷灰石的生成提供原料[23]。Li等人[8]通過對(duì)小鼠頜骨骨膜中增殖細(xì)胞核抗原進(jìn)行免疫染色，發(fā)現(xiàn)Ⅰ類骨骨膜中有絲分裂活躍的細(xì)胞很少，而在Ⅲ類骨的骨膜和骨髓間隙中有大量增殖細(xì)胞。相比于Ⅰ類骨，Ⅲ類骨中TRAP和TNSALP的表達(dá)水平均顯著升高，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植體在Ⅲ類骨中形成骨結(jié)合的速度比在Ⅰ類骨中形成骨結(jié)合速度更快。因此，在不同密度的牙槽骨之間，破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的數(shù)量以及活性存在差異，種植體骨結(jié)合的速度也會(huì)因而不同。

3.皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨對(duì)種植體骨結(jié)合的影響

皮質(zhì)骨是影響種植體骨結(jié)合的重要因素之一，其厚度的增加可以提高種植體的初期穩(wěn)定性[6]，在早期種植體骨結(jié)合階段，皮質(zhì)骨可表現(xiàn)出優(yōu)于松質(zhì)骨的骨愈合能力[24]。此外，皮質(zhì)骨的條件對(duì)于即刻負(fù)載種植體骨結(jié)合的成功也很重要，種植體負(fù)載后產(chǎn)生超過閾值的過度微動(dòng)會(huì)導(dǎo)致纖維組織長入種植體和骨組織之間[25]，破壞種植體骨結(jié)合，而皮質(zhì)骨厚度的增加可以減小種植體負(fù)載后產(chǎn)生的最大微動(dòng)量，尤其是在松質(zhì)骨密度較低的條件下，皮質(zhì)骨對(duì)種植體最大微動(dòng)量的影響更明顯[26]。

松質(zhì)骨的特性對(duì)種植體骨結(jié)合也有重要影響。與皮質(zhì)骨相比，松質(zhì)骨與種植體骨結(jié)合效果更好[27]，松質(zhì)骨含有較多的骨髓間充質(zhì)細(xì)胞以及豐富的血運(yùn)，在種植體骨結(jié)合過程中形成新骨的能力更強(qiáng)[28]。種植體的螺紋段大部分與松質(zhì)骨接觸，種植位點(diǎn)良好的松質(zhì)骨條件更有利于種植體初期穩(wěn)定性以及骨結(jié)合的形成，Sugiura等人發(fā)現(xiàn)在皮質(zhì)骨厚度相同的條件下種植體微動(dòng)的最大程度主要受松質(zhì)骨密度影響[26]，在高密度松質(zhì)骨模型中種植體最大微動(dòng)量＜15μm，冠方皮質(zhì)骨厚度的增加并不會(huì)明顯減小種植體最大微動(dòng)量，而在低密度松質(zhì)骨模型中種植體最大微動(dòng)量是高密度松質(zhì)骨模型的2.00~4.33倍。

綜上所述，臨床上可以在術(shù)前和術(shù)中對(duì)種植位點(diǎn)牙槽骨密度進(jìn)行精確測量以及客觀分類，并以此參考進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步優(yōu)化種植方案。不同級(jí)別的牙槽骨密度通過影響種植體初期穩(wěn)定性、種植體最大微動(dòng)量以及皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨在早期骨愈合和新骨形成能力方面的差異，進(jìn)而影響種植體骨結(jié)合形成的速度和效果，具有一定厚度的皮質(zhì)骨和較多的高密度松質(zhì)骨更有利于種植體骨結(jié)合的形成。因此，越來越多的口腔臨床工作者通過微創(chuàng)拔牙、拔牙位點(diǎn)保存以及牙槽嵴保存技術(shù)[29]，減少牙槽骨吸收，保存和改善植入位點(diǎn)牙槽骨的密度，為后期種植手術(shù)提供良好的牙槽骨條件，以期提高種植的成功率和美學(xué)效果，很大程度上簡化種植治療程序。盡管諸多學(xué)者探討了種植位點(diǎn)牙槽骨密度對(duì)種植體骨結(jié)合的影響，但很少有人關(guān)注不同牙槽骨密度中種植體周圍應(yīng)力分布的情況，尤其是種植體在不均勻密度牙槽骨中的應(yīng)力分布情況。將來通過對(duì)不同牙槽骨密度中種植體周圍應(yīng)力分布的分析，為臨床上術(shù)前評(píng)估種植預(yù)后、制定適宜的個(gè)性化種植方案以及指導(dǎo)種植外科和上部結(jié)構(gòu)修復(fù)時(shí)機(jī)提供理論依據(jù)，以期提高種植的長期成功率。