數字化技術配合模型制作種植導板在老年牙列缺損患者口腔種植中的應用

張兆高,俞 明,陳 劼,張書宇,周 罡

上海市嘉定區牙病防治所口腔頜面外科,上海 201889

牙列缺損主要是由牙周病或創傷引起,老年人群是受該病影響最大的人群,該病可對患者的牙齒組織造成損害,嚴重影響口腔美觀、發音和咀嚼功能,甚至會影響整個口腔系統健康,導致其日常生活質量下降[1]。牙科植入技術在臨床實踐中常用于修復牙列缺損,其不僅能補充缺失的牙列,還具有美觀舒適、遠期成功率高的特點[2]。既往研究表明,傳統翻瓣種植術由于自身的操作特性,在治療疾病的同時,亦不可避免地引起較大創傷,加之老年患者的身體功能相對較差,且多缺乏獨立應對疾病的能力,使得種植效果不甚理想[3]。隨著口腔種植技術的發展,數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術在牙列缺損中的效果已被臨床醫師及患者所認可[4]。但目前臨床關于數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術對牙列缺損患者炎癥應激反應及疼痛介質影響的相關報道少見,尤其是針對老年群體的研究較缺乏。基于此背景,本研究對93例老年牙列缺損患者進行前瞻性研究,對比數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術與傳統翻瓣種植術對老年患者炎癥應激反應及疼痛介質水平的影響,以期為臨床提供一定參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2021年2月至2022年5月上海市嘉定區牙病防治所口腔頜面外科收治的老年牙列缺損患者101例為研究對象,納入標準[5]:(1)錐束CT三維成像測量的牙槽嵴寬度大于7 mm,牙槽嵴平坦;(2)患病時間>6個月;(3)年齡>60歲;(4)附著牙齦具有足夠的寬度和高度;(5)具有充足的骨量和良好的骨密度。排除標準:(1)咀嚼習慣差,磨牙者;(2)惡性腫瘤患者;(3)有其他種植禁忌證者;(4)糖尿病、高血壓、骨質疏松等全身性疾病未得到治療者;(5)病歷資料記錄不全或遺失者。剔除中途失訪患者8例,最終納入患者93例。按照隨機數字表法將其分為研究組(48例)及對照組(45例)。研究組中男23例,女25例;年齡60～79歲,平均(70.61±8.69)歲;牙列缺損時間5～25個月,平均(13.61±3.69)月;牙列缺損誘因:牙體病損23例,外傷15例,牙根折裂8例,根尖周病2例。對照組中男21例,女24例;年齡60～80歲,平均(70.08±8.42)歲;牙列缺損時間5～26個月,平均(13.80±3.83)月;牙列缺損誘因:牙體病損22例,外傷14例,牙根折裂8例,根尖周病1例。兩組基線資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準(批準號:202102-03),所有患者同意參與本研究。

1.2儀器與材料 影像設備:高精度光學掃描儀(德國GOM公司,型號:ATOS 5),口內數字化掃描儀(丹麥3Shape公司,型號:TRIOS cart)。手術設備及材料:常規種植手術器械、Bio-Oss骨粉(瑞士Geistlich,國械注進20183461771)等。采用種植體為士卓曼商貿有限公司生產的ITI狀螺紋種植體。

1.3方法

1.3.1術前準備 所有受試者術前均進行常規攝牙片或頜骨全景片檢查。術前1 h患者口服布洛芬緩釋膠囊(中美天津史克制藥有限公司;國藥準字:H20066822;規格:0.3克/粒)1粒、奧硝唑膠囊(四川百利藥業有限責任公司;國藥準字:H200302524;規格:0.25克/粒)6粒,部分精神緊張患者額外口服1粒阿普唑侖片(湖南洞庭藥業股份有限公司;國藥準字:H43020578;規格:0.4毫克/片),并使用復方氯己定含漱液(江蘇晨牌邦德藥業有限公司;國藥準字:H20058018;規格:150毫升/瓶)3次,每次1 min。

1.3.2手術方法 常規消毒,局部口腔麻醉,清潔殘留牙齒和拔除受影響的牙齒。對照組接受傳統翻瓣種植術:采用牙齦骨瓣切口,牙槽骨表面為水平面。使用齒鉆備孔,放置球形鉆頭,并將鉆孔擴展到所需的深度。在整個手術過程中,將植入物連接器的上口擴張,并制備植入物連接器。進行上頜竇內提升手術后,植入植入物,并根據植入物與骨壁之間的間隙植入骨粉或自體骨。然后安裝一個愈合的基牙,修復和縫合黏性骨瓣。

研究組接受數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術:確保手術區域的無菌環境,將CAD/CAM牙種植導板調整為高清模式,對牙列缺損進行石膏灌注,采集石膏模型并使用高精度光學掃描儀獲取患者口腔的三維圖像,采用偏置算法設計整體導板和導向孔,包括種植體的位置、數量和角度,以及修復體的形狀和尺寸等,數據保存為STL格式,并錄入專用快速成型機制作導板(導板具有精確的孔位和引導槽,用于定位種植體的位置和角度)。將不銹鋼導向環安裝至導向孔內,隨后采用2%利多卡因進行局部麻醉,將數字化導板置入術區,在導板的指引下,醫生將種植體安置在預定的位置和角度,撤出導板,去除植入點牙齦組織,再次置入導板,導板引導下進行備洞,制作種植體,將種植牙種植于種植窩內。

1.3.3術后處理 術后口服奧硝唑膠囊3 d。手術1 d后,飯后用氯己定漱口水漱口,禁止使用植入物側咬物,注意口腔衛生,必要時進行適當的冷敷,隨訪10～14 d后拆線,上部結構修復將在手術后3個月進行。

1.3.4指標檢測 分別于術前及術后3 d。采用吸潮紙尖法在牙周探診最深位點處收集齦溝液標本,采集完畢后將吸潮紙尖置于微離心管,加入0.01 mmoL磷酸鹽緩沖液(PBS),室溫搖床中放置1 h后,4 ℃、5 000 r/min 離心5 min分離血清后采用ELISA測定[組織胺(HIS)、前列腺素E2(PEG2)、P物質(SP)、緩激肽(BK)]等疼痛介質水平,試劑盒購自上海雅酶生物科技有限公司。

分別于術前及術后3 d采用吸潮紙尖法在牙周探診最深位點處收集齦溝液標本,取出后放入EP管內,加入細胞組織快速裂解液后充分震蕩,十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(15%)分離蛋白質樣品,上樣量為40微克/孔,轉移至NC膜,10%脫脂奶粉37 ℃封閉 2 h,然后加入1︰3 000稀釋的鏈霉親和素(HRP)標記的山羊抗兔的二抗(賽默飛世爾中國)37 ℃孵育過夜,化學發光法(ECL)顯色、定影。選取β-actin為內參,測出各條帶累積吸光度值,計算氧化應激分子[煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX)2、NOX4、核因子E2相關因子2(NRF2)、抗氧化反應元件(ARE)]、炎癥信號分子[NOD樣受體蛋白3(NLRP3)、核轉錄因子-κB(NF-κB)、Toll樣受體4(TLR4)、凋亡相關點狀樣蛋白(ASC)、胱冬肽酶-1(Caspase-1)]表達水平。

1.3.5隨訪 對所有受試者進行為期1年的有效隨訪,記錄其感染、牙齦出血、種植體松動脫落、有無X射線透射區等情況。根據ALBREKSSON等[6]提出的成功標準對植入物進行評估,具體如下:植入物周圍無明顯的骨吸收,無X射線透射區,無感染或神經損傷,植入物穩定性好,沒有溶解。

2 結 果

2.1兩組疼痛介質水平比較 研究組與對照組術前的HIS、PEG2、SP、BK水平比較,差異無統計學意義(P>0.05);術后3 d,兩組HIS、PEG2、SP、BK水平均顯著升高,但研究組較對照組低,差異均有統計學意義(P<0.01)。見表1。

表1 兩組疼痛介質水平比較

2.2兩組炎癥信號分子表達水平比較 兩組術前的NF-κB、TLR4、NLRP3、ASC、Caspase-1表達水平比較,差異無統計學意義(P>0.05);術后3 d,兩組NF-κB、TLR4、NLRP3、ASC、Caspase-1水平均顯著升高,但研究組較對照組低,差異均有統計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 兩組炎癥信號分子表達水平比較

2.3兩組氧化應激分子表達水平比較 兩組術前的NOX2、NOX4、NRF2、ARE表達水平比較,差異無統計學意義(P>0.05);術后3 d,兩組NOX2、NOX4、NRF2、ARE表達水平均顯著升高,但研究組較對照組低,差異均有統計學意義(P<0.01)。見表3。

表3 兩組氧化應激分子表達水平比較

2.4兩組術后并發癥發生情況比較 納入的93例受試者全部完成隨訪,結果顯示,所有受試者口內無X射線透射區。研究組中沒有明顯骨吸收或植入物溶解,只有1例患者術后出現感染、腫脹情況,并發癥發生率為2.08%;對照組在隨訪過程中有3例患者種植體周圍有明顯骨吸收,且出現種植體松動3例,感染、腫脹情況3例,并發癥發生率為20.00%,兩組并發癥發生情況比較,差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 兩組術后并發癥發生情況比較[n(%)]

3 討 論

數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術是臨床較為先進的牙科種植技術,具有術中出血少、手術時間短、切口小、術野良好等優勢,能有效緩解患者緊張情緒,與傳統的翻瓣種植術相比,更易被患者接受[6-7]。然而,仍有學者認為數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術容易受到各種因素的影響,可能存在骨壁側穿所致鄰近血管損傷的風險,尤其對種植義齒修復缺乏認識的老年群體而言,這無疑會對其預后造成極大影響[8]。為了明確數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術的臨床應用可行性及在創傷方面的優勢,本研究選取2021年2月至2022年5月收治的93例老年牙列缺損患者為研究對象,對其采用不同種植手術,以探究數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術的臨床應用價值。

任何方式的手術都會對患者造成一定的創傷,主要表現為體內環境的變化和炎癥應激反應的激活。炎癥反應的激活取決于幾種信號通路的激活,這些信號通路通過不同的信號分子促進不同細胞因子的表達和分泌,從而介導炎癥反應的激活和擴增[9-10]。TLR4和NLRP3是在細胞表面發現的傳遞信號通路的受體蛋白,可以通過識別各自的生物信號分子來激活細胞中的級聯激活通路,繼而產生復雜的免疫效應,調節組織細胞免疫和炎癥創傷的全過程[11]。TLR4過表達時,其介導的MyD88依賴性和非依賴性通路都會被激活,進而促進炎癥級聯反應的發生,主要表現為NF-κB與其抑制分子抑制蛋白激酶發生解離并轉移到細胞核,使p50及p65暴露,與相應靶基因上的κB位點結合調節白細胞介素(IL)-1β、IL-18、腫瘤壞死因子(TNF)-α等靶基因轉錄[12]。TNF-α是炎癥反應的觸發因子,能夠直接介導炎癥細胞發生聚集與黏附[13],而IL-1β、IL-18表達產生的產物是一種細胞因子前體,通過半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1的蛋白切割活性切割成具有促炎活性的成熟產物[14]。NLRP3通路活化后能夠招募ASC、Caspase-1,并誘導無活性的ASC、Caspase-1前體轉化為有活性的ASC、Caspase-1,誘導IL-1β、IL-18釋放,啟動下游的一系列炎癥反應[15]。既往研究表明,各種炎癥細胞是氧自由基的重要來源[16-17],它們還可以加劇氧化應激反應的程度,導致細胞內氧化呼吸鏈的電子轉移障礙,成為自由電子[18],隨后,還原的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)在NOX2和NOX4傳輸到氧分子的過程中轉移,并形成氧自由基。大量產生的氧自由基及強烈的應激源,如手術創傷本身和術后劇烈疼痛,將進一步激活細胞內抗氧化途徑[18]。Nrf2/ARE是目前檢測到的最重要的內源性抗氧化應激途徑,Nrf2是該家族成員中最活躍的轉錄因子。通過下游ARE信號轉導,可以激活蛋白酶體、泛素酶和Ⅱ期解毒酶等抗氧化基因的表達,達到防御氧化應激損傷的目的[19]。

局部疼痛是口腔種植術后的主要并發癥,而疼痛的產生與多種疼痛介質的分泌密切相關[20]。HIS是人體組織中的一種血管活性胺化合物,在組織損傷部位,HIS可顯著增加微靜脈和毛細血管的通透性,并刺激疼痛受體,這些受體被傳遞到中樞神經系統并產生疼痛[21]。PGE2是機體內重要的調節因子之一,可在多種炎癥遞質的誘導下激活或增敏痛覺感受器,產生疼痛[22]。SP是傳遞信息和調節身體反應的重要信使,可以作用于周圍神經組織并降低疼痛閾值[23]。BK是由激肽釋放酶作用于激肽原所產生的末端效應物質之一,具有很強的鎮痛作用,可以與靶細胞表面的受體結合進而促進傷害性刺激的傳入、引起疼痛感的產生[24]。由此可見,本研究采用數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術進行口腔種植的老年牙列缺損患者齦溝中疼痛介質HIS、PEG2、SP、BK水平均低于采用傳統翻瓣種植術的患者。分析原因可能與數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術創傷小,炎癥應激反應輕,可在一定程度上緩解機體應激狀態有關。

為了進一步比較數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術和傳統口腔種植術的療效,本研究在使用相同植入系統的基礎上,盡可能消除可能影響檢查的各種因素,例如手術由同一位經驗豐富的醫生進行、納入患者剩余牙槽寬度均>17 mm,并在手術前后給予抗菌藥物治療,以確保結果的有效性。結果顯示,研究組并發癥發生率明顯低于對照組。考慮可能為數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術為不翻瓣種植,可以最大限度地保留牙齦和骨組織的原始結構,同時手術過程中可保護黏膜,對牙槽骨損傷小,可進一步降低并發癥發生的風險。

綜上所述,數字化技術配合模型制作種植導板種植修復術能夠顯著減輕老年牙列缺損患者口腔種植所致的局部炎癥及氧化應激反應,且疼痛較輕,術后種植體穩定性較好,牙槽嵴頂骨吸收量較小。但本研究也存在樣本量較小,同時未對疼痛介質、炎癥氧化應激反應的具體機制進行分析等缺點,因此仍需進一步研究加以證實。