艾 林,高 鵬,李 愷,劉玉紅
(空軍第九八六醫(yī)院口腔科,陜西 西安 710054)
目前,臨床上廣泛使用骨替代物重建修復(fù)骨缺損,包括自體骨移植、同種異體骨移植和異種骨移植等。自體骨移植由于其成骨性、骨誘導(dǎo)性和骨傳導(dǎo)性好,一直作為骨缺損重建的金標(biāo)準(zhǔn)。近年來,有研究將拔除的人類牙齒作為自體骨移植物的來源,因為其成分與骨骼相似,也具有相似的神經(jīng)與胚胎學(xué)來源[1]。牙本質(zhì)與骨骼化學(xué)成分相似[2-3],其無機(jī)物主要為低結(jié)晶性磷酸鈣,有機(jī)部分主要由I型膠原蛋白和各種生長因子組成,具有刺激成骨細(xì)胞系細(xì)胞反應(yīng)的能力,從而具有更好的骨再生潛力[4]。自體脫礦牙本質(zhì)基質(zhì)(autogenous demineralized dentin matrix,ADDM)具有誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的趨化特性,可以促進(jìn)骨缺損再生[5]。目前自體牙骨移植材料已用于鼻竇部位骨移植,引導(dǎo)骨組織再生[6]。本研究使用可注射富血小板纖維蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)和骨移植物混合凝結(jié)形成移植物[7],從臨床和放射學(xué)上評價自體牙移植材料混合PRF并塑型后用于重建上頜牙槽骨的效果,為臨床骨移植的新方法提供臨床依據(jù)。
本研究選取4例我院口腔科拔除上頜前牙或前磨牙的男性患者,使用自體新鮮脫礦牙齒(autogenous fresh demineralized tooth,AFDT)植入物混合PRF進(jìn)行牙槽骨增量手術(shù)。納入標(biāo)準(zhǔn):需要拔除上頜前牙或前磨牙的患者;上頜牙槽骨骨吸收;年齡20~50歲;口腔衛(wèi)生習(xí)慣良好;不吸煙。排除標(biāo)準(zhǔn):手術(shù)部位感染;正接受化學(xué)療法或放射療法;酗酒或吸毒;患有全身性疾病(未經(jīng)控制的糖尿病、自身免疫性疾病等)。根據(jù)空軍第九八六醫(yī)院倫理委員會的規(guī)定,征得患者同意,每位患者填寫知情同意書后進(jìn)行治療,患者有權(quán)隨時退出。
所用儀器和材料:YM-48多樣品組織研磨機(jī)(上海豫明儀器有限公司,中國);不銹鋼篩(Gilson,美國);膠原膜;50 mL/L過氧乙酸;700 mL/L乙醇清潔劑;20 mL/L硝酸;PBS緩沖液(上海晶抗生物工程有限公司,中國);OnDemand3D軟件(Anatomage公司,美國)。
所有患者均經(jīng)過詳細(xì)的病史采集以及臨床和影像學(xué)檢查。①收集術(shù)前數(shù)據(jù)并完整記錄患者信息,包括姓名、年齡、性別、職業(yè)、地址和既往史。②檢查口腔及頜面部,并通過觸診檢查壓痛和牙齒活動度。③在拔牙前、手術(shù)后3個月、6個月,使用錐體束計算機(jī)斷層掃描(cone beam computed tomography,CBCT)對上頜部位牙齒及周圍骨骼結(jié)構(gòu)進(jìn)行放射線檢查,評估植入前后新骨形成情況。
使用阿替卡因注射液進(jìn)行上頜局部浸潤麻醉,無創(chuàng)拔除牙齒,并仔細(xì)刮除牙槽窩肉芽組織,使用金剛砂車針和ProTaper機(jī)用根管器械清除所有的修復(fù)體、齲損、牙骨質(zhì)、牙周膜、牙髓組織和牙結(jié)石。使用小球鉆在整個牙齒表面上開出0.3 mm直徑的孔,然后使用研磨機(jī)以25 000 r/min的速度研磨牙齒10 s。使用細(xì)目不銹鋼篩選出300~1 200 μm粒徑的顆粒,將顆粒浸入含有700 mL/L乙醇清潔劑和50 mL/L過氧乙酸的無菌容器中浸泡10 min,以去除軟組織殘留物、細(xì)菌和玷污層(脫脂和滅菌)。然后使用20 mL/L硝酸將牙齒顆粒脫礦20 min,以暴露牙本質(zhì)有機(jī)基質(zhì)。無菌顆粒使用PBS緩沖液沖洗2次,每次持續(xù)5 min,最后將pH值調(diào)整至7.4。
在不添加抗凝劑的情況下,在無菌真空管中收集全靜脈血(10 mL),離心(700 r/min)3 min。20 mL注射器收集PRF。將AFDT移植物顆粒置于缺損部位,然后在移植物上注射5 mL的PRF并保持30 s,刻型恢復(fù)牙槽嵴形狀。最后使用可吸收的膠原蛋白膜覆蓋移植物部位,并嚴(yán)密縫合切口(圖1~2)。
A:術(shù)前臨床表現(xiàn);B:術(shù)中表現(xiàn),拔牙部位牙槽骨吸收嚴(yán)重。圖1 術(shù)前及術(shù)中表現(xiàn)
A:拔牙窩清理;B:AFDT植入并混合PRF;C:植入物塑型;D:嚴(yán)密縫合傷口。圖2 手術(shù)過程
術(shù)后常規(guī)醫(yī)囑:24 h內(nèi)冷敷,第2日開始溫水漱口及常規(guī)口腔衛(wèi)生維護(hù)。術(shù)后用藥:頭孢+奧硝唑靜脈滴注3 d,必要時口服布洛芬膠囊止痛,漱口水使用西帕依固齦液。10 d后拆線。
7 d、45 d和3個月后,對手術(shù)部位軟組織的臨床愈合情況進(jìn)行評估。術(shù)后2 d、7 d、45 d和3個月時,通過數(shù)字評分量表對疼痛進(jìn)行評估(0分,沒有痛苦;1~3分,輕度疼痛;4~6分,中度疼痛;7~10分,重度疼痛)。同時通過按壓的方式評估水腫情況,等級為1~4級。
使用OnDemand3D軟件分析原始CBCT的DICOM格式數(shù)據(jù),評估骨密度和邊緣骨水平。OnDemand3D軟件評估植入部位術(shù)前、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月的骨密度。在術(shù)前基線和術(shù)后3個月的相同位置使用OnDemand3D進(jìn)行牙槽骨高度和頰、舌側(cè)邊緣骨厚度的測量。本研究的測量是通過缺牙間隙相鄰牙齒上的特定解剖學(xué)界標(biāo)(例如牙骨質(zhì)牙釉質(zhì)交界處或冠邊緣)來完成的,以確定相同的頰、舌側(cè)位置。使用相同的軟件在術(shù)前CBCT結(jié)果的每個植入部位上設(shè)置植入物的理想位置(前牙直徑3.5 mm、高度12 mm,前磨牙直徑4.5 mm、高度12 mm)。術(shù)中如果植入物未達(dá)到理想位置(圖3),則需要進(jìn)行額外的植入。經(jīng)過3個月的植骨后植入種植體,使用共振頻率分析儀來確定種植體的穩(wěn)定性。使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,多樣本兩兩比較采用t檢驗,P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
A:術(shù)前CBCT,顯示明顯的骨吸收和牙槽缺損;B:術(shù)后3個月CBCT,顯示缺牙區(qū)的牙槽寬度和高度均增加。圖3 牙槽骨CBCT圖像
結(jié)果4例上頜前牙或前磨牙拔除并伴有上頜牙槽骨吸收的患者均無全身或局部健康問題,頜間距離良好,且沒有口腔不良習(xí)慣。手術(shù)后,3例患者輕度疼痛,1例患者中度疼痛,3 d后疼痛完全消失。3例患者輕度水腫,1例患者中度水腫,5 d后疼痛完全恢復(fù)。隨訪結(jié)果顯示患者未出現(xiàn)炎癥感染。種植體初期穩(wěn)定性良好,評分為(65.30±7.68)分。術(shù)前、植入后3個月和植入后6個月均以Hounsfield單位(HU)測量平均種植體周圍骨密度值和標(biāo)準(zhǔn)差,結(jié)果顯示,與術(shù)前平均骨密度值相比,6個月內(nèi)平均骨密度增加了30%,術(shù)后與術(shù)前比較均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),術(shù)后3個月平均骨密度值與術(shù)后6個月平均骨密度值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,圖4)。
圖4 平均骨密度評估(aP<0.05 vs 術(shù)前)
與術(shù)前相比,術(shù)后3個月后平均頰側(cè)邊緣骨厚度[(4.22±0.97)mm]vs(1.56±0.58)mm]、平均腭側(cè)邊緣骨厚度[(4.17±1.11)mm]vs(1.44±0.48)mm]、拔牙部位的牙槽骨頰腭平均寬度[(7.11±1.13)mm]vs(3.52±0.71)mm],均有顯著性統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。術(shù)后3個月頰腭平均寬度增加了3.7 mm。
拔牙窩附近殘余牙槽骨的吸收主要發(fā)生在拔牙后的初期。如果牙齒感染了牙周疾病,則牙槽骨的吸收會更加嚴(yán)重,這可能會導(dǎo)致前牙修復(fù)時出現(xiàn)美學(xué)風(fēng)險[4,8]。進(jìn)行骨增量手術(shù)時,自體骨移植會體現(xiàn)出最佳效果。自體骨移植的來源一般為肋軟骨、髂骨等,在骨的上部或側(cè)面以顆?;驂K狀進(jìn)行植骨,以增加牙槽的高度和/或?qū)挾取_@種覆蓋式植入,術(shù)后會出現(xiàn)骨吸收,并且軟組織容易傷口開裂[9]。同時自體骨移植時會出現(xiàn)供體部位病變和骨收集量方面的限制,因此許多臨床醫(yī)生更傾向于使用其他類型的材料如同種異體移植、異種移植、合成骨替代物等。有研究表明AFDT植入材料比同種異體和異種骨移植材料更安全,與其自體骨移植的愈合能力無顯著性差異[10-11]。
目前針對AFDT的生物相容性、骨誘導(dǎo)性和骨傳導(dǎo)性已有大量研究。GOMES等[12]用組織學(xué)方法評估了ADDM對兔顱骨缺損的骨誘導(dǎo)特性,研究表明,ADDM具有對成骨細(xì)胞的趨化特性,可以促進(jìn)骨缺損處骨再生過程的加速。JIN等[13]使用患者拔除的智齒進(jìn)行制造和脫礦質(zhì)處理,然后再植入同一位患者體內(nèi),取得了良好的效果。為了加速在骨缺損上的骨移植物的愈合,有研究顯示PRF含有大量的生長因子,如轉(zhuǎn)化生長因子β1、血小板衍生生長因子、上皮生長因子、胰島素生長因子Ⅰ和血管內(nèi)皮生長因子,可刺激細(xì)胞增殖并上調(diào)血管生成[14]。
本研究在微觀層面上應(yīng)用了生物工程學(xué)原理,通過對自體牙進(jìn)行機(jī)械和化學(xué)處理,獲得了具有骨誘導(dǎo)性、骨傳導(dǎo)性、可生物降解并具有生物相容性的骨移植材料,其多孔顆粒的大小為300~1 200 μm。本研究還使用富含生長因子和凝血因子的PRF,以便更好地塑型和固定,使脫礦牙本質(zhì)顆粒在上頜牙槽更好地吸附,釋放活性生長因子、血小板衍生生長因子、血管內(nèi)皮生長因子、堿性成纖維細(xì)胞生長因子2、上皮生長因子、胰島素生長因子1和轉(zhuǎn)化生長因子β1等[15]。
本研究75%的患者出現(xiàn)輕度疼痛,25%的患者出現(xiàn)中度疼痛,這些癥狀在移植物植入3 d后完全消失。同樣,75%的患者出現(xiàn)輕度水腫,而25%的患者出現(xiàn)中度水腫,并在移植后第5日完全消退。AFDT良好的生物相容性推測是因為移植物和自體骨具有相同的胚胎來源,同時牙齒研磨、脫脂、脫礦物質(zhì)和滅菌可以清除所有的抗原物質(zhì),減少炎癥和疼痛介質(zhì)的釋放。在影像學(xué)上,本研究顯示植入部位的平均骨密度顯著提高,骨密度的增加表明在植入部位有新骨形成、礦化、重塑和成熟,也表明了種植體周圍骨結(jié)構(gòu)和礦化的改善,有利于種植體的初期穩(wěn)定性和骨整合。本研究中AFDT的微生物培養(yǎng)顯示沒有微生物生長,推測這是由于過氧乙酸強(qiáng)烈的氧化作用,氧化微生物的外層細(xì)胞膜使蛋白質(zhì)變性,破壞細(xì)胞壁通透性,并氧化蛋白質(zhì)、酶和其他代謝物中的巰基和硫鍵,從而使微生物迅速失活。
本研究顯示PRF混合AFDT的植入可以促進(jìn)上頜牙槽骨的骨增量,但未來仍需要通過進(jìn)一步的隨機(jī)對照研究來闡明。