骨移植材料在口腔疾病患者中的應用現(xiàn)狀

謝文高

廣西民族醫(yī)院口腔科，廣西南寧市 530001

臨床研究結(jié)果顯示，由于感染、腫瘤切除、外傷等相關(guān)原因的影響，均可能導致頜骨骨量嚴重缺損甚至喪失。這種情況，不但影響患者的面部功能以及正常形態(tài)，同時也會在極大程度上提升針對缺損牙的種植以及修復操作難度[1-2]。目前醫(yī)療技術(shù)條件下，自體骨盡管被列為骨移植手術(shù)操作的“金標準”，但其口腔內(nèi)供骨一般不能滿足臨床需要，而需在機體其他部位尋取骨原料，這樣將造成新的嚴重創(chuàng)傷，且所取骨塊形態(tài)和大小與需求之間可能存在一定差異。鑒于此，骨移植材料的選擇和使用，已經(jīng)成為目前臨床實踐操作中不得不面對和研究的重要內(nèi)容。實踐操作顯示，對于理想的植骨材料而言，需要具備良好的骨生成性、骨傳導性、骨誘導性，同時，還需要具備良好的生物相容性、可吸收性[3]。臨床操作中，目前最為常用的替代材料，一般源于骨組織制備。但實際操作中也存在諸如磷酸三鈣(TCP)、羥磷灰石等相關(guān)人工合成材料。目前條件下，臨床所使用的骨移植材料中，重點涉及自體骨、異體骨，同時還涉及異種骨、人工合成骨。研究表明，對于不同的材料而言，使用效果也不完全一致。本次筆者就不同骨移植材料在口腔疾病患者中的應用綜述如下。

1 自體骨

自體骨源于患者機體，是當前臨床認為最理想的植骨替代材料[4-5]。其骨源主要取于患者口腔內(nèi)及手術(shù)區(qū)域內(nèi)所暴露出的骨質(zhì)，口腔外的供骨以髂骨為主，其次種植窩制備過程中可獲取到較少的骨屑。因為自體骨具有和人體完全一致的生物學特征，同時也具有完全一致的組織結(jié)構(gòu)和機械性能，優(yōu)勢十分明顯，進而牢固奠定了該材料在骨缺損重建操作過程中的“金標準”地位。自體骨的移植，依據(jù)是否血管化情況，可分為兩類。血管化的應用加大了植骨成功率，有利于骨重建。余曉宏等[6]經(jīng)研究認為，應用延期牙種植結(jié)合自體下頜骨移植，結(jié)果更穩(wěn)固、效果較理想。但自體骨在應用時也存在一定的局限，即無法滿足隨意塑性的需求，且預后功能與外觀都無法達到自身本來牙的效果，也可能伴有不同程度的并發(fā)癥。

2 同種異體骨

同種異體骨，實際上就是相關(guān)骨移植材料來源于相同的物種類屬中的其他個體。其中，極大比例為儲存于骨庫的尸體骨，還有通過手術(shù)方式得以有效去除和被科學有效保存的健康骨。同種異體骨主要為三種具體類型，分別為新鮮冷凍骨、同種異體凍干骨、同種異體脫礦凍干骨。有國外學者將對應的凍干同種異體骨植入患者的硬組織缺損部位，結(jié)果顯示，大約90%被成功完成植入[7]。通過提交組織學科室進行分析研究，確定在凍干同種異體骨顆粒的樣本周邊，已經(jīng)十分明顯有效地形成骨以及相關(guān)類骨質(zhì)。但尚未發(fā)現(xiàn)存在有相關(guān)炎性細胞浸潤。因此認為采用新鮮凍干骨對并發(fā)癥有一定防護作用，其可成為骨移植替代材料。

同種異體凍干骨與同種異體脫礦凍干骨存在著相對良好的生物相容性，內(nèi)含有骨形成蛋白等相關(guān)性生長因子，所以有對應的骨誘導水平。在同種異體骨的保存技術(shù)水平得以不斷提升以及更多數(shù)量骨庫得以有效建立并運營的前提下，同種異體骨在臨床實踐中的應用日趨廣泛，相關(guān)醫(yī)務人員所獲得的操作經(jīng)驗也日趨提升并得以完善。學者王媛等[8]將兔的同種異體牙有效制作成為骨移植材料，并對該材料成骨應用價值進行了相關(guān)研究。結(jié)果表明，這一類材料針對骨缺損實施修復，其效果優(yōu)于部分人工骨材料。異體骨的來源相對寬泛，在科技支撐下，凍干骨、脫蛋白骨、煅燒骨等相關(guān)不同類屬的異體骨相繼產(chǎn)生和使用。李冀寅、崔婷婷等[9-10]將凍干骨、Bio-oss骨、煅燒骨三種不同類型的異體骨材料，漸次應用于缺損牙周骨病臨床修復。結(jié)果顯示，在成骨誘導效果方面，煅燒骨最為理想，而在促牙周膜再生作用效果方面，則凍干骨最為理想。

3 異種骨

實際操作中，異種骨移植材料的來源也相對寬泛，主要涉及動物骨基質(zhì)、鈣化珊瑚、海藻骨樣基質(zhì)等。此類材料取材范圍廣，價格相對經(jīng)濟，其化學成分均為羥基磷灰石(HA)，通過物理或化學方法去掉其內(nèi)的有機成分后可預防免疫原性及感染疾病。臨床操作實踐中，針對該類骨材料研究最多的是牛骨與豬骨，其中牛骨尤為多見。有研究結(jié)果顯示，在針對患者開展上頜竇底提升手術(shù)治療過程中，予以單一應用蛋白牛骨基質(zhì)，就能夠?qū)崿F(xiàn)良好的骨再生，其吸收率表現(xiàn)相對較低[11-13]。當前臨床應用較廣的去蛋白牛骨顆粒，就是借助由熱與化學萃取清除掉的牛骨有機質(zhì)。異種骨的化學有機質(zhì)與人類骨松質(zhì)相近似，有助于實現(xiàn)成骨。有研究將牛骨與豬骨兩種異種骨應用于位點保存后的配對狀況予以對比研究，結(jié)果顯示，兩種類型的骨礦物基質(zhì)相比，其在牙槽窩壁的吸收速率和吸收程度方面不存在顯著性差異，其生物相容性以及骨引導性等方面，也取得良好成效[14]。也有將此類骨材料用于對骨缺損患者的治療前景觀察，得出還需進一步加大研究力度，努力提升臨床效果的結(jié)論，并認為干擾其發(fā)展的主要因素與置入后成骨以及血管化具有一定的關(guān)聯(lián)性。并提出將此類材料和細胞以及細胞因子進行重組，并將其血管化，可促進其融合體內(nèi)骨，可實現(xiàn)自體骨修復功效，該法前景可期。

4 人工骨

在臨床實踐所使用的相關(guān)人工合成材料中，異質(zhì)骨移植材料是其中不能忽視的一項重要內(nèi)容。在其具體的類型方面，主要涉及磷酸鈣、生物活性玻璃以及聚合物。其中，磷酸鈣在臨床實踐操作中較為常見，而后兩種在臨床應用中相對較少。就磷酸鈣類的材料而言，主要有HA、TCP和雙相磷酸鈣(BCP)，而BCP由HA與TCP混合組成。所涉各類材料具體內(nèi)容如下。

4.1 HA HA屬于一類典型的堿性磷酸鈣鹽。其核心成分包括鈣、磷。其化學成分與骨組織的相關(guān)無機成分之間不存在顯著性差異。將這一材料科學用于骨引導再生，有助于產(chǎn)生相對良好的骨引導性，由于HA具有不能被人體吸收的特性，對于維護骨再生穩(wěn)定性具有重要價值。有研究操作中，將HA的粉末膠原膜當成人工骨移植材料，在1～2個月愈合期范圍內(nèi)完成種植體的手術(shù)植入。其結(jié)果顯示，已經(jīng)在種植體的周邊形成了相對較多的骨結(jié)合新骨，證明了其臨床價值。也有學者在上頜竇提升過程中，予以納米晶體HA顆粒實施有效填充。結(jié)果表明，在竇區(qū)有形成相關(guān)新骨。由此有力說明了HA可以替代自體骨對口腔疾病予以治療。

4.2 TCP 研究結(jié)果顯示，TCP有著相對良好的骨引導性，其使用后臨床吸收相對較快。盡管這一特有屬性對于維持骨再生的空間方面存在著相應的局限性，但在其降解過程中，能夠快速地釋放鈣、磷酸離子，這有助于加快促進新骨的成熟。TCP的具體類型包括高溫型α相、低溫型β相兩種[15]。相關(guān)研究結(jié)果顯示，在新骨形成的同時，β-TCP也在吸收，但這一過程實際上并不影響其骨基質(zhì)的形成，且其生物降解性在TCP中表現(xiàn)最為明顯和突出。β-TCP化學性質(zhì)和HA十分類似，但其理化、生物學特性較之于HA則更為明顯。一旦植入β-TCP，與植骨床接近宿主的骨組織以及植入材料的鈣磷離子等，將保持表面鈣磷固—液平衡，這些鈣磷離子最終形成鈣磷固體沉積在材料表面，進而生成和骨之間的直接結(jié)合。學者Lima等[16]研究認為，β-TCP具有十分良好的生物相容性、骨傳導性。但骨誘導性相對較差，其應用價值與效果近似自體骨。

4.3 BCP BCP屬于TCP和HA的混合物，其同時具備上述兩種物質(zhì)的共同屬性。臨床操作實踐中，可借助調(diào)整這兩種物質(zhì)的比例進而有效調(diào)控BCP的吸收速率。有學者研究結(jié)果顯示，雖然自體骨移植生成的骨量比BCP多，但BCP也有良好的傳導效果和組織相容性，可以作為骨移植替代材料的重點選擇之一。實際上，BCP具有較高的產(chǎn)量，且價格易于被大眾接受，目前被廣泛應用于口腔疾病及骨科的治療。此類材料不僅可獨立應用于臨床手術(shù)，也可同生長因子有機結(jié)合再應用，效果更為明顯。

5 復合型材料

目前條件下，雖然相關(guān)骨替代材料在臨床的分類多且廣泛，但均未能尋求到符合骨形成全部要素的材料。鑒于此，能夠研制出讓各種骨替代材料互為補充的復合材料，已經(jīng)成為臨床當前亟需突破的重大與熱點課題。在此背景下，一定比例的生物制劑，諸如富血小板纖維蛋白(PRF)、骨形成蛋白(BMP)、骨髓濃縮物以及其他各種具體類型的骨移植材料等，其聯(lián)合應用方式以及效果，均有著十分廣泛的研究前景和臨床應用價值。

5.1 PRF PRF內(nèi)含有多種具體類別的細胞因子以及血小板，既有助于激發(fā)機體內(nèi)相關(guān)軟硬組織實現(xiàn)接續(xù)再生，又有助于降低成本，且相對易于制備，值得行業(yè)內(nèi)關(guān)注。有研究將珊瑚羥基磷灰石(CHA)與PRF的復合物成骨與獨立應用CHA成骨進行對比顯示，應用復合物成骨的前者功效明顯較僅獨立應用CHA成骨理想[17]。有學者將上頜竇外提升手術(shù)操作中異體凍干骨和PRF聯(lián)用、異體凍干骨單用的骨成熟度結(jié)果情況開展對比研究分析，結(jié)果顯示，聯(lián)合應用的患者骨成熟度顯著優(yōu)于單用。

5.2 BMP BMP作為一類被大量研究的骨誘導生長因子，借助與骨髓間充質(zhì)干細胞、成熟的軟骨細胞以及成骨細胞上所擁有的特異性跨膜受體結(jié)合進而有效發(fā)揮引導作用。通過有效促進骨源性細胞分化為成骨細胞，進而加快骨形成。重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(rhBMP-2)有助于促進間充質(zhì)細胞的有效增殖，促使其盡快形成新的軟骨。同時其還可以高效誘導并促進生成新的板層骨、編織骨以及骨髓等。有學者通過實踐研究，將rhBMP-2及Bio-oss骨粉予以聯(lián)合起來應用，針對前牙美學區(qū)選定的20個缺損程度存在差異的骨位點實施修復。結(jié)果顯示，其成骨效果以及外在形態(tài)等指標都符合預期。rhBMP-2在骨誘導方面雖然有其獨特的臨床優(yōu)勢，但其應用也會出現(xiàn)包括骨囊腫、局部炎癥等一定副反應，甚至可能誘發(fā)癌癥。分析認為，導致該種狀況的原因可能與其濃度過高相關(guān)，因此臨床還需進一步研究，以期配制出適用于骨移植的濃度與劑量。

5.3 骨髓濃縮物 臨床研究中，將骨髓濃縮物具體定義為：將依托穿刺操作所獲得的骨髓樣本，提交專業(yè)設備采用離心分離的操作辦法進而獲得到的富含血小板以及單核細胞的相關(guān)濃縮物。骨髓濃縮物內(nèi)所含有的血小板，可以為間充質(zhì)干細胞的分化以及后續(xù)擴增提供濃度相對較高的生長因子，以促進骨組織生成，將其應用于臨床可顯著提升新骨生成質(zhì)量，縮減骨再生所需要的時間。

6 其他相關(guān)新型材料

近年來，隨著臨床研究的不斷實施，多種新型材料得以研究發(fā)展并投入使用。具體涉及富血小板血漿、各類多肽生長因子以及釉基質(zhì)蛋白等。上述各類新型材料已經(jīng)得以逐漸應用于臨床骨移植以及成骨等治療干湖過程。研究結(jié)果顯示，極大比例的多肽生長因子對于牙周再生以及細胞生長等均可以產(chǎn)生顯著的刺激作用效果。但由于實施制備生長因子需要對基因進行重組，從而使得治療成本高，再加上具有免疫原性，這些因素增大了其在臨床的推廣難度。富血小板血漿中有比較多的生長因子，有利牙周再生，再加上其制備的難度系數(shù)并不大，而自身并無免疫原性，存在較高的生物安全系數(shù)，將其應用于頜骨缺損患者的治療，可達到預期目的。

7 小結(jié)

骨移植材料選擇是否科學合理決定著植骨手術(shù)效果是否達到預期目標，臨床應用的骨移植材料較多，材料的不同導致其治療效果之間存在一定差異，但無論哪種材料，其都具有自身的優(yōu)劣性。組織工程化人工骨被認為是牙種植體植入較為理想的一種材料，值得深入研究探索，以進一步實現(xiàn)更為理想的臨床應用效果。圍繞臨床實踐中所使用的骨移植材料不斷研究發(fā)展到接續(xù)更替的過程進行分析，可以得出一個結(jié)論，那就是實施臨床針對牙周再生實施治療的研究趨勢重心應以其功效與生理性為關(guān)鍵，其未來發(fā)展趨勢將是各種新型材料的研發(fā)與廣泛應用于包括口腔在內(nèi)多學科領(lǐng)域。