黏性骨块在不同类型骨缺损修复中的应用
黏性骨块在不同类型骨缺损修复中的应用
若牙齿缺失后没有采用牙槽嵴保存术,也没有及时采取其他的牙支持式修复方式,随着失牙时间的延长,牙槽骨进一步吸收,可造成不同程度的骨缺损,增大了修复的难度。修复不同类型的骨缺损有多种办法,包括引导骨再生(GBR)、骨劈开、Onlay植骨、骨挤压、正畸牵拉以及牵张成骨等,其中GBR是目前应用最广泛的骨增量技术。
GBR是由牙周领域的引导组织再生(GTR)衍生的,最早应用于20世纪80年代。最初应用GBR是使用膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)膜作为屏障膜,隔离了成纤维细胞及其他组织对成骨过程的干扰,促进了血管生成细胞和成骨细胞从骨髓向缺损处增殖从而达到骨再生的效果。随着20世纪90年代可吸收生物膜的发展和应用,很大程度上避免了使用e-PTFE膜进行GBR时的一些弊端,如膜暴露的风险较高、技术敏感性高等,使得GBR的应用愈加广泛和普及。
但如何应用一些小技巧从而更好地实现GBR的增量效果,一直是广大种植医师思考的重要话题。有诸多研究已经指出,由患者自身的血浆基质制品和骨粉混合而成的黏性骨块,能够帮助改善植骨的预后效果。本文将主要阐述黏性骨块在不同类型骨缺损修复中的应用,为广大口腔医师GBR提供一些可借鉴的思路与技巧。
编著:撒悦 李军
骨缺损的分类
为了最大限度地保证GBR的修复效果,便于临床操作和管理,很多学者将牙槽骨缺损进行了相应分类。骨缺损有多种分类方式:首先,可以根据牙槽骨缺损的方向判断水平型骨缺损、垂直型骨缺损或混合型骨缺损。其中,水平型骨缺损在临床工作中相对更为常见,可根据牙槽骨壁剩余的数量再分为三壁骨缺损、二壁骨缺损、一壁骨缺损(表1)。二壁骨缺损也可根据缺损形状具体分为V形、U形和Utra-U(UU)形骨缺损(图1)。
表1 不同骨缺损类型形成原因及骨增量策略
图1 二壁骨缺损根据缺损形状可分为V形、U形和UU形骨缺损;V形、U形均为不累及邻间骨的颊侧骨缺损,V形为狭长型,U形较V形更宽。UU形为累及邻间骨的骨缺损
垂直型骨缺损也可根据缺损的程度分为:①Ⅰ型,为正常的垂直型骨缺损,≤7mm的垂直型骨缺损,邻近骨壁可提供良好支持;②Ⅱ型,为严重的垂直型骨缺损,>7mm的垂直型骨缺损,邻近骨壁可提供良好支持;③Ⅲ型,为极端的垂直型骨缺损,>10mm的垂直型骨缺损,没有邻近骨壁的支持。
除此之外,很多专家学者为了便于制订相应的骨增量和种植计划,又划分了如下几种分类方法。
2003年,斯克拉尔(Sclar)将拔牙后的骨缺损分为有利型骨缺损和不利型骨缺损(图2)。有利型骨缺损表现为骨缺损的宽度较小,存在足够的邻间骨,这种表现利于植骨材料的固位和稳定,同时可提供足够的再生潜力修复骨缺损。不利型骨缺损表现为骨缺损的宽度较宽,邻间骨无法为植骨材料的固位和稳定提供足够的支持,也没有足够的再生潜力保证完全修复骨缺损区。
图2 有利型骨缺损图示(左上、右上)和不利型骨缺损(左下、右下)
2013年,根据骨缺损与预期种植体位置的关系,特黑登(Terheyden)等将拔牙后牙糟嵴缺损分为如下4种类型(图3):①1/4型,为骨吸收初期颊侧骨壁减少量小于种植体预期长度的50%,通常表现为单颗牙缺失;②2/4型,为颊侧骨壁吸收,形成刃状牙槽嵴,大于种植体预期长度的50%,但牙槽嵴高度不降低;③3/4型,为牙齿缺失数年后,牙槽骨部分吸收,牙槽嵴高度和宽度均降低;④4/4型,为牙齿缺失数年后,牙槽骨严重吸收,牙槽嵴高度和宽度严重不足。
图3 特黑登牙槽嵴缺损分类
2014年,哈默尔(Hǎmmerle)等研究人员基于模拟种植体植入后的暴露程度,对牙槽骨的缺损程度划分了如下分类,并对每一种骨缺损的骨增量时机和方式做出了相应建议(图4):①0类,为牙槽嵴轮廓缺损,但有足够的骨量可供种植体植入;②1类,为牙槽窝骨壁完整,种植体与牙槽窝骨壁之间的骨缺损;③2类,为种植体周围骨开裂,并且相邻骨壁可以维持骨增量区域植骨材料的体积稳定性;④3类,为种植体周围骨开裂,但是相邻骨壁不足以维持骨增量区域植骨材料的体积稳定性;⑤4类,为在植入种植体之前需要提前进行骨增量手术的水平型骨缺损;⑥5类,为在植入种植体之前需要提前进行骨增量手术的垂直型骨缺损。
图4 哈默尔牙槽骨缺损分类
血浆基质制品在骨缺损修复中的应用探索
自血浆基质制品(PRP)问世以来,有大量专家学者研究了PRP对骨缺损修复的作用和效果。1998年,有学者对88例需要通过利用自体髂骨的松质骨和骨髓移植修补下颌骨肿瘤切除术后骨缺损的患者进行随机对照试验,试验组中加入PRP,对照组不加入,6个月后在植骨区植入种植体,之后进行组织形态学检查,记录骨的矿化情况。结果表明,至少在前6个月的跟踪检查中,PRP的添加加速了骨移植物的骨形成速率,增加了新生骨的骨小梁密度,提高了骨成熟程度。
为了进一步明晰其作用原理,也有许多专家学者通过各种研究证实了,PRP中富含的某些细胞生长因子,如血小板源性生长因子(PDGF)、转化生长因子-β(TGF-β)等对骨再生的积极影响。另外,自体纤维蛋白凝胶(AFG)也是重要成分之一。1994年,有学者使用自体颗粒松质骨和骨髓进行下颌骨重建。结果证明,AFG除了具有黏性和止血特性外,还可以提供间充质干细胞迁移的基质,加速血管重建,促进成纤维细胞迁移,并刺激成纤维细胞和成骨细胞生长,减缓微生物增殖。不仅是PRP,其他血浆基质制品同样含有不同浓度的细胞生长因子,这奠定了通过GBR的方式将黏性骨块用于修复骨缺损的理论和实践基础。
黏性骨块在动物骨缺损修复中的应用效果
起初,人们在动物身上展开研究。2002年,来自荷兰的芬尼斯(Fennis)等切除了28只山羊的下颌角,一组利用金属板和螺钉固定皮质骨支架,并在其内充填自体髂骨颗粒;另一组充填自体髂骨颗粒与PRP的混合物。在术后3周、6周和12周时分别取样做影像学和组织学分析,结果发现两组之间在术后3周时没有表现出明显差异,但是在6周和12周时,添加PRP组的皮质骨之间的间隙更小,表现出的影像骨密度更高。另外,添加PRP组的骨的角形吸收和中心吸收都不太明显,说明了在自体髂骨颗粒中添加PRP对促进骨愈合的积极效果。
除了自体骨,随着骨替代材料的发展,学者们也在探索骨替代材料和血浆基质制品的组合对于骨增量的效果。
2004年,有学者利用动物实验对比了添加和不添加PRP的自体骨、磷酸三钙颗粒、牛骨颗粒(Bio-Oss)和牛骨制成的胶原海绵(Colloss)对骨缺损的修复作用,但是仅在自体骨组发现了PRP对骨再生的积极作用,在其他异种骨替代材料中,并没有发现添加PRP的显著益处。甚至,另有相关动物实验研究表明,在脱蛋白牛骨骨粉中添加PRP用于修复种植体周围骨缺损时,可能会降低种植体周围的骨愈合。有学者研究了同种异体骨替代材料矿化松质骨颗粒(FDBA)与PRP联合使用时的骨缺损修复效果,结果同样富有争议,似乎除了在自体骨组中效果相对稳定和显著以外,并不能对其他材料和血浆基质制品形成的黏性骨块所产生的修复效果得出一个正向、肯定的结论,需要更高级别的研究证据证实其应用效果。
黏性骨块在骨缺损修复中的临床应用探索
在将黏性骨块应用于临床的发展过程中,往往是从单个病例的尝试开始。2014年,致赫尔(ToHer)报告了这样一则病例,他利用L-PRF与脱矿骨基质(DBM)和矿化的皮质松质骨片,与牛骨材料以4∶1的比例混合制成黏性骨块修补上颌前部涉及一个牙位的水平型骨缺损,使用L-PRF膜配合可吸收屏障膜一同作为屏障膜,6个月后行锥形束CT(CBCT)检查,发现牙槽嵴增宽超过4mm,与术前相比增宽约2倍,效果显著,为种植体植入创造了优良的骨质条件。2018年,印度的阿普拉亚(Apraja)等利用可注射用富含血小板血浆(i-PRF)与异种骨混合制成黏性骨块,并覆盖以改良富含血小板血浆(A-PRF)膜和可吸收胶原膜进行GBR,修补了上颌前部长达4个牙位的水平型骨缺损,效果同样令人满意,达到了良好的修复和美学效果。从中可见,在众多学者的临床应用过程中,血浆基质制品与骨替代材料形成的黏性骨块的修复效果可预测性较好,似乎能够满足临床工作的需要。
于是,专家学者们开始规划更加严谨的临床试验,为黏性骨块在临床中的广泛应用奠定更加坚实的理论基础。2014年,埃斯坎(Eskan)团队进行了一项临床随机对照试验,在两组患者中分别使用添加和不添加PRP的同种异体松质骨进行GBR,通过对比两组患者的牙糟嵴宽度和高度改变,以及两组的细织学研究,发现添加PRP之后可以促进骨再生、获得更多的骨量。之后,2018年,科莱利尼(Corlellini)等利用L-PRF和脱蛋白牛骨骨粉制成的黏性骨块进行了单队列研究,这是第一篇没有利用自体骨制备黏性骨块的试验性报道。该团队在术前抽取患者的自体血液并离心,取L-PRF凝胶压膜,之后将其剪碎,以50∶50的比例与脱蛋白牛骨骨粉混合,并添加液体纤维蛋白原,等待几分钟后即可形成所需要的L-PRF骨块。将L-PRF骨块置于受区,使用钛钉固定,并使用胶原膜和剩余的L-PRF压膜覆盖创面,之后缝合创口,5~8个月后根据患者的具体情况完成种植治疗。结果显示,L-PRF与脱蛋白牛骨骨粉制备的黏性骨块可以安全、有效地用于水平向骨增量,可以达到的平均骨增量为(4.7+2)mm,有些部位甚至可达7~8mm,并且其吸收率仅为15.6%+6.7%。这些结果验证了L-PRF和异种骨粉制成的黏性骨块对于骨增量的积极作用,为黏性骨块的后续研究及其临床应用提供了极大的帮助。
黏性骨块在骨缺损修复中的应用效果
在口腔医师的临床工作中,由于解剖等条件限制,黏性骨块多由自体血浆基质制品和异体/异种植骨材料混合制成。通过之前病例的长期随访以及临床试验的结果,已经证实并肯定了使用非自体骨制成的黏性骨块在用于骨缺损修复时的积极效果,笔者将根据黏性骨块用于不同类型的牙槽骨缺损(水平型/垂直型)的效果,并对相关研究展开如下论述。
黏性骨块在水平型骨缺损修复中的效果
2021年,有学者开展临床随机对照试验植入种植体后,针对颊侧骨缺损,分别使用脱蛋白牛骨骨粉或PRF联合脱蛋白牛骨骨粉进行水平向GBR,6个月后进行二期手术。结果显示,在PRF联合脱蛋白牛骨骨粉组中观察到更多的骨增量和更少的边缘骨损失。但是,无论是单独使用脱蛋白牛骨骨粉,还是与PRF联合使用,二者均能成功地实现种植体周围的骨增量,并且种植体存活率均较高,负载后产生的边缘骨水平变化均较小。浓缩生长因子(CGF)制成的黏性骨块对修复种体周围水平型骨缺损同样有效。2018年的一篇病例系列,通过对6例患者的病例回顾,详细地介绍了利用CGF和生物活性骨移植材料混合制成的黏性骨块修复种植体周围骨开裂的情况,结果显示,CGF与骨移植材料混合使用可提高新骨形成的质量(密度),并且提高新骨形成率。
黏性骨块在垂直型骨缺损修复中的效果
不只是水平向骨增量,黏性骨块也可用于更加复杂的垂直向骨增量。长久以来,由于空间稳定性难以维持,垂直向骨增量的疗效难以预测。而相较于颗粒状骨移植材料,黏性骨块有着更加优秀的体积稳定性,可以在其他维持空间的装置配合下,提高垂直向骨增量的可预期性,达到更显著的增量效果。
2018年,有学者将同种导体骨与A-PRF混合制成的黏性骨块用于修复左侧下颌骨垂直型和水平型骨缺损,并使用钛网和螺钉周定,覆盖A-PRF膜。4个月后进行CBCT检查,测得约8.2mm的垂直向骨增量,成功植入3颗种植体。无独有偶,泰国的塔纳里斯苏布旺(Thanasrisuebwong)等曾利用i-PRF与脱蛋白牛骨骨粉颗粒和MinerOss颗粒(Bio-Horizons)混合制成的黏性骨块修补下颌前磨牙区的垂直型骨缺损,使用螺钉固定,并将胶原膜配合L-PRF膜一起使用作为屏障膜阳挡结缔组织的迁移。经过8个月的生长期,垂直向骨量由术前的2.64mm增长至13.67mm,牙槽嵴宽度也得到了很大的改善,说明了黏性骨块对修复垂直型骨缺损的积极效果。不仅如此,在2020年一篇回顾性研究中,学者采用颗粒状自体骨和异种骨的1∶1混合物,配合i-PRF制备黏性骨块,覆盖钛增强的d-PTFE膜和L-PRF膜,之后关闭创口,6~9个月后评估患者情况。测量结果显示,垂直向骨增量平均为(5.6±2.6)mm,并且前部、后部的垂直向骨增量没有显著差异,这个结果表示,使用自体骨和异种移植物混合,联合i-PRF制备黏性骨块进行GBR,垂直向骨增量的效果同样显著。
黏性骨块与其他骨替代材料在骨缺损修复中的临床效果对比
目前,骨移植材料的“金标准”——自体骨可被制成多种形式应用于临床,包括自体骨块、骨环、骨壳等,已有研究对比了这种自体骨制品和黏性骨块的临床使用效果。当使用自体骨块和黏性骨块进行下颌后部的垂直向骨增量时,在一项随机分口试验中发现,自体骨块的垂直向骨增量效果更好,但是两组种植体的成功率相同,且黏性骨块新生成的骨较多,没有发生材料暴露和骨增量失败的情况。对于取骨更为便捷的骨环技术,在2020年,有学者在拔除下颌前磨牙后分别使用自体骨环和黏性骨块修补骨缺损,观察了两组患者的手术并发症、种植体稳定性、骨高度、骨密度变化及边缘骨吸收等情况,两组之间种植体稳定性和探诊没有显著差异,发现虽然骨环组的骨密度更高,但是黏性骨块组的边缘骨吸收更少,并且术后并发症也较少。另外,通过对比使用骨壳技术与黏性骨块水平向骨增量后的牙槽骨宽度改变和种植体成功率,发现二者效果相当。与使用自体骨相比,使用黏性骨块进行骨增量时不需要额外开辟第二术区,术后并发症较小,因黏性骨块内含自体血液中的生长因子,因此也保证了成骨效果。
黏性骨块与普通骨粉相比,除了加入富含自体血液生长因子的血浆基质制品这一生物学优势以外,还有不可否认的物理学优势,那就是其容易塑形,更加稳定的特点。
2022年,有学者对比了使用黏性骨块和普通骨粉进行GBR修复上颌水平型骨缺损的效果。其中,在使用香肠技术进行GBR的组中,将自体骨和颗粒状牛骨1∶1混合植入缺损区,覆盖可吸收胶原膜并使用膜钉固定;而在通过黏性骨块进行GBR的组中,使用自体骨和颗粒状牛骨1∶1混合,溶于自体纤维蛋白胶(AFG)中制成黏性骨块,并覆盖CGF膜,6个月后对两组患者进行CBCT检查,并进行种植体植入手术。试验过程中,两组患者均未发生伤口裂开的情况,除了在牙槽嵴顶根方2mm处,黏性骨块组的水平向骨增量低于香肠技术组外,其余在牙槽嵴顶根方5mm和10mm处,二者无显著差别,均获得了充足的骨量。
黏性骨块的数字化应用
由于黏性骨块自身易塑形的特点,为了更加精准地进行骨增量,四川大学华西口腔医学院团队利用数字化的方法制作模板完成黏性骨块的塑形,使用与受区形状相匹配的定制黏性骨块完成骨增量。他们开展了一项前瞻性队列研究,对需要进行水平向骨增量的患者抽血制备i-PRF并与脱蛋白牛骨骨粉混合制备黏性骨块。植入种植体后,对照组对黏性骨块采用徒手塑形的方式将其置于骨缺损区,覆盖胶原膜并使用钛钉固定,试验组则使用术前通过数字化软件分析制作并3D打印的两片式牙支持式导板对黏性骨块进行塑形,同样覆盖胶原膜并使用钛钉固定,分别于术后2周、3个月、6个月进行随访记录。结果显示,使用定制黏性骨块进行骨增量组的种植体冠方颊侧骨量明显多于手动塑形组,并且在其团队的另一篇研究中也说明了使用手术导板形成定制黏性骨块,有助于形成适当的骨移植物轮廓。这些发现告诉我们,可以充分利用黏性骨块的物理、化学和生物学优势,开发黏性骨块的无限可能性,以达到更精准、更高效、更稳定的骨增量效果。
总 结
黏性骨块可以广泛应用于各种类型骨缺损修复的GBR技术中,并更容易实现“空间创造”和“空间维持”等重要的“PASS”原则,降低治疗过程的技术敏感性。此外,黏性骨块可与数字化技术相结合,开创数字化骨缺损修复的新篇章。
新书推荐
本文摘编自撒悦副教授、李军医师主编,辽宁科学技术出版社出版的《黏性骨块临床基础及应用》一书。全面深入介绍黏性骨块在口腔医学的应用。开篇简述血浆基质发展历史,梳理黏性骨块的发展及其在口腔骨缺损重建中的应用。核心部分详述黏性骨块制作方法和临床病例应用,包括牙槽嵴保存、即刻种植等。书中展示大量病例图片,并详细分析每个病例的基本信息、病史、临床检查、诊断、治疗计划等,为口腔医生提供宝贵经验和参考。总之,本书既具学术价值,又具实践指导意义,是口腔医学领域的宝贵资源。