上頜竇底外提升術(shù)中骨移植材料研究進(jìn)展

湯正婷 倪 晨 孟凡文

蘇州大學(xué)附屬口腔醫(yī)院種植科，江蘇蘇州 215031

牙齒缺失后，由于炎癥愈合、上頜竇氣化以及缺乏咀嚼刺激等原因，上頜后牙區(qū)的牙槽嵴常出現(xiàn)萎縮，表現(xiàn)為牙槽嵴高度不足。當(dāng)剩余牙槽嵴高度＜5 mm時(shí)，需采取經(jīng)側(cè)壁上頜竇底提升術(shù)（lateral sinus floor elevation，LSFE，又稱上頜竇底外提升術(shù)）的方式增加牙槽嵴高度[1]。1980年，Boyne等[2]首次報(bào)道了應(yīng)用自體骨行上頜竇底外提升術(shù)的詳細(xì)的外科步驟。隨后，Tatum[3]采用類似的方法進(jìn)行側(cè)壁開窗并植入自體松質(zhì)骨顆粒。20世紀(jì)90年代初，異種骨替代材料開始應(yīng)用于上頜竇底外提升手術(shù)。目前，應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)的骨移植材料主要有自體骨（autogenous bone）、同種異體骨（allogeneic bone）、異種骨（xenogenic bone）以及人工合成骨材料（alloplastic materials）。此外，一些組織工程材料也逐漸應(yīng)用于上頜竇骨增量手術(shù)。本文將對(duì)目前應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)的骨移植材料作一綜述。

1 自體骨

自體骨來(lái)源于患者本人，含有成骨細(xì)胞和多種生長(zhǎng)因子，兼有成骨性、骨誘導(dǎo)性以及骨傳導(dǎo)性，且無(wú)免疫反應(yīng)。因此，自體骨被認(rèn)為是骨移植材料的金標(biāo)準(zhǔn)[4]，與其他骨替代材料相比，自體骨產(chǎn)生新骨的能力更佳[5]。但是，單純應(yīng)用自體骨作為骨移植材料也存在一定的弊端。上頜竇底外提升術(shù)中所需提升的骨量較大，自體骨的來(lái)源有限，其獲取必然需要開辟第二術(shù)區(qū)，患者有時(shí)難以接受。相應(yīng)的手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、手術(shù)難度和術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)都將增加。此外，所移植的自體骨可能出現(xiàn)快速的不可預(yù)測(cè)的吸收，導(dǎo)致延期種植手術(shù)時(shí)竇嵴距仍然不足，可能需要二次植骨。Gerressen等[6]報(bào)道了11例利用髂嵴自體骨進(jìn)行上頜竇底外提升手術(shù)的患者，3個(gè)月后呈現(xiàn)了38.9%體積的移植物吸收。采用顆粒狀的自體骨進(jìn)行上頜竇底外提升術(shù)比使用塊狀骨更易產(chǎn)生較多體積的骨吸收[7]。

2 同種異體骨

目前市面上應(yīng)用的同種異體骨主要是尸源性的脫鈣凍干骨（decalcified freeze-dried bone allograft，DFDBA）。DFDBA具有較好的骨傳導(dǎo)性。因其在加工過(guò)程中仍保留了一定的生長(zhǎng)因子蛋白，如骨形成蛋白（bone morphogenic proteins，BMPs）等，又具有一定的骨誘導(dǎo)性[8]。但研究表明BMPs在人類50歲后會(huì)大量減少[9]，因此DFDBA的骨誘導(dǎo)性受供體年齡影響較大。此外，DFDBA顆粒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低[10]，因此在上頜竇底外提升手術(shù)中，許多術(shù)者傾向于在使用DFDBA的同時(shí)混和脫蛋白小牛骨（deproteinized bovine bone，DBB）等材料以增加所移植材料的抗壓強(qiáng)度，提升其在上頜竇內(nèi)的空間穩(wěn)定性。與自體骨一樣，同種異體骨也屬于短期骨替代材料。Karabuda等[11]研究稱上頜竇底外提升術(shù)后6個(gè)月時(shí)DFDBA體積占比為10%～15%，其吸收速率明顯較DBB快。Scarano等[5]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)6個(gè)月的愈合期，遠(yuǎn)離原有骨面的DFDBA顆粒周圍的新骨形成情況不佳。此外，人類上頜竇解剖結(jié)構(gòu)特殊，種植體負(fù)載后亦存在再氣化的可能，許多學(xué)者不建議將DFDBA單獨(dú)應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)中。

3 異種骨

異種骨移植材料主要為脫蛋白小牛骨，通常通過(guò)物理或化學(xué)方法去除牛骨的抗原成分，形成多孔隙的支架結(jié)構(gòu)。現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的商品型異種骨材料為Bio-Oss?（瑞士）。Bio-Oss?顆粒的生物相容性及骨傳導(dǎo)性良好，植入顆粒周圍無(wú)炎癥反應(yīng)，與骨組織之間無(wú)其他成分，呈現(xiàn)緊密連接的狀態(tài)[5]。研究認(rèn)為，DBB的吸收改建速率較為緩慢，有報(bào)道稱上頜竇底外提升術(shù)11年后仍可從骨組織中檢出未吸收的DBB顆粒[12]。由于吸收速率緩慢這一特點(diǎn)，DBB抗鼻竇壓力的能力相較于自體骨和凍干骨更強(qiáng)，更有助于維持成骨空間。有報(bào)道稱其植入上頜竇內(nèi)180 d后的體積吸收量為16.8%[13]。另有上頜竇底外提術(shù)后6個(gè)月的組織學(xué)研究結(jié)果顯示，植骨區(qū)域新骨體積占比為（32.9±0.5）%，剩余DBB占比為（32.8±2.1）%，骨髓腔間隙占比為（36.4±2.3）%[14]。DBB在骨組織內(nèi)完全吸收轉(zhuǎn)歸的時(shí)限尚不得而知，但綜合目前的研究可以認(rèn)定，DBB單獨(dú)應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)的愈合時(shí)間應(yīng)至少長(zhǎng)于6個(gè)月，甚至延長(zhǎng)至9個(gè)月[15]。

4 人工合成骨材料

人工合成羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）與人骨組織的無(wú)機(jī)成分類似，作為成骨支架材料具有良好的生物相容性。Scarano等[5]探究不同骨替代材料植入上頜竇內(nèi)6個(gè)月時(shí)的組織學(xué)表現(xiàn)，結(jié)果表明HA組的新骨占比為（32.0±2.5）%，DBB組為（39.0±1.6）%。但是人工合成HA在人體組織中呈現(xiàn)非常少量的吸收，甚至不吸收的狀態(tài)[16]，這一特性限制了人工合成HA在上頜竇手術(shù)中的應(yīng)用。β-磷 酸 三 鈣（β-tricalcium phosphate，β-TCP）是一種新型細(xì)胞降解型植骨材料，在組織內(nèi)降解釋放的鈣和磷可參與新骨的形成。Okuda等[17]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)β-TCP在日本白兔股骨內(nèi)完全降解的時(shí)間約為24周，表現(xiàn)出較為出色的骨骼再生能力和體積穩(wěn)定性[18]。雙相磷酸鈣（biphasic calcium phosphat，BCP）是由難溶的HA和易溶的TCP按照一定比例制備形成的復(fù)合材料，具有良好的骨傳導(dǎo)性，可降解，且其機(jī)械強(qiáng)度足夠機(jī)體在非承重條件下進(jìn)行骨骼重建[19]。通過(guò)改變HA/TCP比例，可以調(diào)整BCP的機(jī)械性能和生物學(xué)性能。Cordaro等[20]學(xué)者比較了Straumann?BoneCeramic（60%的HA與40%的β-TCP復(fù)合的BCP）和Bio-Oss?應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)后6～8個(gè)月的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者有著相似的組織學(xué)表現(xiàn)，認(rèn)為二者皆可用作上頜竇底外提升術(shù)的骨替代材料。

5 組織工程技術(shù)

富血小板纖維蛋白（platelet-rich fibrin，PRF）和濃縮生長(zhǎng)因子（concentrate growth factors，CGF）是自體靜脈血經(jīng)不同速度離心后制取的纖維蛋白。PRF/CGF中含有諸多骨再生相關(guān)生長(zhǎng)因子，可促進(jìn)局部軟組織愈合，減少術(shù)后反應(yīng)，降低感染率[21]，還可用作修復(fù)竇膜穿孔的材料[22]。雖然PRF/CGF中含有諸多骨再生相關(guān)生長(zhǎng)因子，但目前許多研究表示其誘導(dǎo)成骨效果不佳[23]。這可能是因?yàn)镻RF/CGF無(wú)法實(shí)現(xiàn)多種生長(zhǎng)因子的緩慢釋放以及有序釋放。目前國(guó)內(nèi)外商品化的生長(zhǎng)因子骨修復(fù)材料大多以膠原為載體，生長(zhǎng)因子控制釋放技術(shù)仍未成熟，因此可能產(chǎn)生骨異位增生、骨溶解等并發(fā)癥[24]。Zhang等[25]利用兔的上頜竇進(jìn)行成骨方面研究，認(rèn)為絲水凝膠可以緩慢釋放生長(zhǎng)因子，誘導(dǎo)上頜竇成骨。與此同時(shí)，有學(xué)者利用攜帶BMP-2基因的腺病毒轉(zhuǎn)染骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone mesenchymal stem cells，bMSCs），再與支架材料復(fù)合，聯(lián)合Bio-Oss?應(yīng)用于犬上頜竇，研究結(jié)果表示實(shí)驗(yàn)組的成骨效果優(yōu)于單獨(dú)使用Bio-Oss?組[26]。bMSCs的來(lái)源少，取材難，增殖代價(jià)較高，多種細(xì)胞共培養(yǎng)更是具有復(fù)雜性，更加深入的研究仍在進(jìn)行當(dāng)中。

6 小結(jié)

綜上所述，盡管自體骨可能吸收較快，但其具有其他骨替代材料無(wú)法比擬的特性，許多術(shù)者仍傾向于術(shù)中盡可能收集一些自體骨，聯(lián)合其他低吸收率的材料應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)。DBB較人工合成陶瓷類骨替代材料具有更加多孔的物理結(jié)構(gòu)，常與自體骨混合應(yīng)用于上頜竇底外提升術(shù)。現(xiàn)如今，如何改善移植材料的骨誘導(dǎo)性是上頜竇內(nèi)成骨的熱點(diǎn)議題。PRF/CGF的成骨作用不足，一些生長(zhǎng)因子類骨修復(fù)材料的成骨效果仍待高效力研究報(bào)道的證實(shí)。此類材料的突破仍依賴于合適的緩釋系統(tǒng)的研究。