茂县土地岭大熊猫走廊带

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1 中国组织工程研究第 16 卷第 42 期出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research October 14, 2012 Vol.16, No.42 doi: /j.issn [ 徐倩, 朱智敏. 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生 [J]. 中国组织工程研究,2012,16(42): 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生徐倩 1 2, 朱智敏 1 四川大学华西口腔医学院口腔疾病研究国家重点实验室, 四川省成都市 ; 2 四川大学华西口腔医院口腔修复科, 四川省成都市徐倩, 女,1984 年生, 河北省张家口市人, 汉族, 四川大学在读博士, 主要从事骨组织再生研究 xuqian_0514@ 通讯作者 : 朱智敏, 博士, 副教授, 四川大学华西口腔医院口腔修复科, 四川省成都市 zzhimin@ 中图分类号 :R318 文献标识码 :B 文章编号 : (2012) 收稿日期 : 修回日期 : ( /W L) 文章亮点 : 拔牙过程中牙周翻瓣能加速牙槽骨的吸收, 而即刻种植也并不能有效阻止拔牙后牙槽骨的吸收因此, 拔牙时是否采用牙周翻瓣或即刻种植技术应酌情考虑关键词 : 牙槽骨 ; 牙槽骨骨量保存 ; 生长因子 ; 骨替代材料 ; 膜引导骨再生技术摘要背景 : 失牙后的牙槽骨对稳定义齿承载咬合力起着非常重要的作用牙槽骨条件的好坏也直接关系到修复的治疗效果因此, 失牙后避免牙槽骨吸收, 促进新骨生成显得尤为重要目的 : 综述近年来应用于保存牙槽骨骨量方法的研究进展, 并讨论拔牙时牙周翻瓣术和即刻种植技术对保存牙槽骨骨量带来的不利影响方法 : 应用计算机检索 2005 至 2011 年 medline 数据库及 CNKI 数据库有关失牙后牙槽骨骨量保存方法的研究进展方面的文章, 英文检索词为 alveolar preservation,socket preservation, 排除重复性研究, 共保留其中 34 篇进行归纳总结结果与结论 : 临床试验证明植入人工骨替代材料膜引导骨再生技术骨组织工程再生技术等方法能明显减少失牙后牙槽骨吸收的量, 促进新骨生成, 是目前较为有效的保存牙槽骨骨量的方法而拔牙时的牙周翻瓣术虽给拔牙操作提供了更广阔的视野, 但是加速了牙槽骨的吸收动物实验和临床实验同时证明即刻种植技术, 并不能有效阻止拔牙后牙槽骨的吸收因此, 拔牙时是否采用牙周翻瓣术或即刻种植技术应酌情考虑 Alveolar preservation after tooth loss: Artificial bone graft, guided bone regeneration, bone tissue engineering regeneration technology Xu Qian 1, Zhu Zhi-min 2 Abstract BACKGROUND: Alveolar bone plays an important role in denture stabilization and load bearing of bite force. It also has a great relationship with the treatment effect of prosthodontics. Therefore, it is particularly significant to avoid alveolar bone absorption and promote bone formation after tooth loss. OBJECTIVE: To summarized research progress about socket preservation and to discuss the negative effect about periodontal flap surgery and immediate implantation. METHODS: Computer-based online search of Medline database and CNKI database from 2005 to 2011 was performed. Key words were alveolar preservation, socket preservation in English. Duplicate articles were excluded. Finally, 34 articles were selected. RESULTS AND CONCLUSION: It has a good result to apply growth factor, artificial bone graft, guided bone regeneration, bone tissue engineering regeneration technology to preserve alveolar bone. The periodontal flap surgery provides a broad vision when teeth extraction. But it accelerates the alveolar bone absorption. Immediate planting technology can not prevent alveolar bone absorption effectively. Therefore, it should take a consideration whether periodontal flap surgery and immediate planting technology is applied. Xu Q, Zhu ZM. Alveolar preservation after tooth loss: Artificial bone graft, guided bone regeneration, bone tissue engineering regeneration technology. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2012;16(42):

2 徐倩, 等. 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生 0 引言失牙后, 牙槽骨经历了骨组织的生理性吸收和改建过程, 造成了牙槽骨高度和宽度不同程度的丧失, 给后期修复, 特别是种植修复带来了较大困难牙槽骨骨量是口腔种植修复适应症选择中非常重要的因素, 它与种植体的初期稳定性义齿美学修复效果及修复后义齿的功能发挥密切相关为此, 国内外学者运用生长因子外科手段骨组织工程等方法对失牙后的牙槽骨进行骨量维持, 以期在一定程度上维持牙槽骨的高度和宽度, 为后期种植修复创造条件本文在分析失牙后牙槽骨吸收与改建过程的基础上, 对近年来牙槽骨骨量保存方法的研究进展进行综述 1 资料和方法 1.1 资料来源应用计算机检索 2005/2011 medline 数据库及 CNKI 数据库有关失牙后牙槽骨骨量保存方法的研究进展方面的文章, 英文检索词为 alveolar preservation, socket preservation 1.2 检索方法纳入标准 :1 文章所述内容与失牙后牙槽骨骨量保存研究密切相关 2 同一领域近期发表的文章排除标准 : 重复性研究质量评估 : 计算机初检得到 79 篇文献, 阅读标题和摘要进行初筛, 排除研究目的与本文无关的内容, 共保留 34 篇归纳总结 2 结果 2.1 失牙后牙槽骨的吸收与改建失牙后, 牙槽骨的吸收与改建大致经历出血及血凝块形成血凝块机化上皮覆盖拔牙创新骨形成 4 个阶段 [1-2] 在牙槽骨愈合过程中, 牙槽窝内的血凝块逐渐被骨基质和编织状骨替代, 失牙后 3 个月, 新生与吸收逐渐达到平衡, 牙槽嵴顶骨质大约吸收 1/3, 逐渐改建成无牙颌的骨小梁系统虽然失牙后 3 个月内骨吸收总量随着时间延长而增加, 但拔牙后的第 1 个月, 随着牙槽窝骨壁骨小梁逐渐成熟并长入机化的血凝块中, 牙槽骨的吸收量达到最大值 [3], 且下颌大于上颌, 颊侧大于舌侧 [4] 由于颊侧骨板多由束状骨组成, 是牙周行使功能的主要部分, 失牙后, 束骨逐渐萎缩并吸收, 且颊侧骨板的萎缩或拔牙时造成的颊侧骨壁缺损使得颊侧牙龈组织失去支撑而塌陷, 占据了新骨形成的空间同时, 失牙后牙槽窝内壁存在大量受损的残余牙周韧带,Cardaropoli [5] 对比 3 个月后牙周韧带刮除组与牙周韧带保留组在骨愈合结果上并无统计学差别, 但是, 牙周韧带刮除组的骨组织改建明显比后者的成熟 2.2 促进牙槽骨骨量保存的方法生长因子在牙槽骨吸收与改建过程中的作用骨组织是由胚胎发育时期的间充质发育而来, 有两种形成方式, 即膜内成骨和软骨内成骨无论哪种成骨方式, 骨组织形成的基本过程是一致的, 即先有间充质细胞的增殖和密集, 然后逐步分化为成骨细胞, 成骨细胞分泌类骨质, 并被其包埋成为骨细胞, 继而类骨质钙化成骨基质, 于是形成骨组织但是, 失牙后牙槽骨的改建并不表现为上述两种形式, 且目前机制尚不十分清楚骨形态发生蛋白 : 有研究者发现, 骨形态发生蛋白在牙槽骨改建过程中, 可以显著提高新骨的生长速度, 使牙槽骨骨量得以成功保留骨形态发生蛋白被认为是一类不同于蛋白质的具有诱导成骨修复的生长因子家族它存在于骨基质中, 当骨受到损伤时或骨改建时被释放出来, 能诱导动物或人体间充质细胞分化为骨软骨韧带肌腱和神经组织 [6] 由于骨形态发生蛋白不能单独成型, 需要依赖其他支撑材料而存在,Fiorellini [7] 等构建人类牙槽骨颊侧骨壁缺损模型 ( 拔牙后 50% 颊侧骨缺失 ), 在可吸收胶原海绵中添加人重组骨形态发生蛋白 2 并与未添加组及空白组作对比,4 个月后发现, 添加人重组骨形态发生蛋白 2 能显著提高新骨形成速度, 且牙槽嵴高度仅有约 0.02 mm 的改变, 牙槽骨骨量成功得以保留富血小板血浆 : 体外细胞实验证实富血小 1 State Key Laboratory of Oral Diseases, West ; 2 Department of Prosthodontics, West Xu Qian, Studying for doctorate, State Key Laboratory of Oral Diseases, West xuqian_0514@ Corresponding author: Zhu Zhi-min, Department of Prosthodontics, West zzhimin@ Received: Accepted: ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 7957

3 徐倩, 等. 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生板血浆能有效加快骨髓间充质干细胞的增殖, 动物实验同时也证明富血小板血浆的应用, 可以减少拔牙创的牙槽骨吸收, 提高新骨再生速度富血小板血浆作为自体血小板的浓缩, 除含有丰富的血小板外, 还富含高浓度的各类细胞因子和生长因子, 如 : 转化生长因子 β 血小板源性生长因子血管内皮生长因子, 表皮生长因子等, 这些因子多数已被证明具有促进成骨作用当富血小板血浆与 CaCl 2 和凝血酶混合后, 生长因子即可从血小板中的 α 颗粒内释放出来, 因此, 富血小板血浆在骨修复效应中起着至关重要的作用实验证明, 自体富血小板血浆能有效加快人骨髓间充质干细胞的增殖, 并能有效促进诱导培养的人骨髓间充质干细胞成骨特性的表达 [8] [9] Shi 等运用富血小板血浆与硫酸钙颗粒复合, 减少拔牙创牙槽骨的吸收, 有效提高新骨再生速度结缔组织生长因子 : 体外细胞实验证实, 结缔组织生长因子能促进成骨细胞的增殖, 加速血管和肉芽形成, 在拔牙创愈合早期起着极其重要的作用, 与新骨生成密切相关结缔组织生长因子被认为是细胞外蛋白的新兴成员, 这个家族成员在氨基酸序列上有着高度的同源性, 其蛋白质结构中包括 N 末端胰岛素样生长因子结合区血管性假血友病因子 C 型重复区血小板反应蛋白 1 型重复区以及富含半胱氨酸的 C 末端结合区 4 个主要结构区域结缔组织生长因子在体外细胞培养中能促进内皮细胞软骨细胞和成骨细胞的增殖迁移和分化, 并加速血管生成, 在拔牙创早期愈合阶段起着重要的作用拔牙后残余在牙槽窝内壁的牙周膜细胞是结缔组织生长因子的理想受体, 在早期拔牙创口修复中能协助血凝块机化血管生成肉芽形成及上皮覆盖拔牙创处于增殖和迁移中的内皮细胞也能表达更高的结缔组织生长因子, 因此, 结缔组织生长因子被认为是能促进拔牙创愈合的重要因子 [10] [11] Kanyama 等发现在拔牙创愈合后期同样有高表达的结缔组织生长因子成骨样细胞存在, 该研究也证明了结缔组织生长因子与拔牙创愈 [12] 合阶段新骨生成有关 Nishida 等还发现结缔组织生长因子能促进 Ⅰ 型胶原蛋白基因的表达, 提高碱性磷酸酶活性及骨钙素和骨桥蛋白的产生, 在体外能有效促进胶原合成及基质矿化血管生成因子 : 血管生成因子能促进内皮细胞迁移进入肉芽组织中, 并表达结缔组织生长因子, 且能通过自分泌方式分泌结缔组织生长因子, 促进新骨形成 [11] 对于正常生理性血管生成和异常性血管形成都有着重要的调节作用, 是促进创伤愈合的重要影响因子人工骨组织替代材料可减缓或补偿牙槽骨的吸收失牙后束骨的吸收在所难免, 但可以通过植入骨替代材料在一定程度上减缓或补偿牙槽骨水平向和垂直向的吸收, 并率先保留新骨形成位置人工骨替代材料由于不存在量的限制, 无免疫原性, 且易于根据临床需要加工成型而得到广泛应用 [13] Arau jo 等在拔牙窝中加入 Bio-Oss 胶原颗粒, 研究结果表明,4 个月后颊侧骨板仅吸收 mm, 组织化学染色证明有明显的新骨生成 Bio-Oss 胶原颗粒能减少创口的萎缩, 有利于为新骨生成占据空间 [14-16] 膜引导骨再生技术能有效保存牙槽骨的高度和宽度膜引导骨再生技术最早源于膜引导组织再生技术, 是采用生物膜在牙龈软组织与骨缺损之间人为树立一道生物屏障, 阻止软组织中的成纤维细胞及上皮细胞长入骨缺损区, 避免形成长上皮愈合, 以保证缺损区的成骨修复膜引导骨再生技术相比于拔牙后未经任何干预的拔牙创而言, 在临床上成功的保存 [17] 了牙槽嵴的高度和宽度 Kesmas 等对 8 例拔牙后唇侧骨板缺损的患者进行临床观察实验, 采用膜引导骨再生技术技术在拔牙创内填入双向磷酸钙颗粒并覆以胶原膜, 结果证明该方法为种植前保存牙槽嵴宽度提供了有效的技术参考骨组织工程再生技术在牙槽骨吸收与改建过程中的作用越来越多的实验证明骨髓间充质干细胞具有潜在的免疫调节性能抗炎性能和营养作用 [18-20] [21] Behnia 等报道了 2 例接受骨髓间充质干细胞修复颌骨缺损的病例, 计算机 X 断层摄影显示约有 34.5% 新生骨生成, 但是, 该临床试验尚缺少组织学和形态学定量分析骨小梁形成情况及新骨生成情 [22] 况 Zhou 等近期发表了一项最新实验, 采用多层兔骨髓间充质干细胞细胞包裹钛种植体和氧化锆种植体表面, 形成新型骨髓间充质干细胞种植体, 体外实验观察到复合细胞层与种植体结合良好, 并伴随有矿化结节形成, 具有碱性磷酸酶和成骨成血管相关蛋白的高表达将改性过的种植体植入裸鼠皮肤内,8 周后组织学结果显示, 种植体周有新骨形成成骨细胞被包埋于致密的骨基质中, 并伴有小血管和骨髓腔的形成此项研究为种植体表面改性提供了又一项新的技术, 也为提高种植体表面骨结合带来全新的定义 2.3 不利于牙槽骨骨量保存的因素牙周翻瓣术不利于拔牙后牙槽骨的保存拔 7958

4 徐倩, 等. 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生牙时的牙周翻瓣手术虽给拔牙操作提供了更广阔的视野, 但是, 也带来了更大的损伤, 加速了牙槽骨的吸收, 保留粘骨膜瓣有利于减缓牙槽骨的吸收速度有研究表明, 使用牙龈组织替代材料并不能完全阻止牙槽骨的吸收, 且对牙槽骨外形整塑也没有太大帮助但是使用牙龈组织替代材料能在一定程度上阻止牙龈边缘的萎缩, 补偿拔牙创的瘢痕收缩, 较为理想的保存了牙龈的外形和牙龈乳头的高度 [23-24] [25] Fickl 等对 5 只比格犬进行动物实验, 实验分为未处理组 (Tx1, 简单拔除牙齿 ); 外科手术组 (Tx2, 外科手术翻开粘骨膜瓣后并复位 ); 胶原颗粒组 (Tx3, 牙槽窝内填入 Bio-Oss 胶原颗粒 ) 及牙龈替代物组 (Tx4, 翻开粘骨膜瓣并复位后, 牙槽窝内填入 Bio-Oss 胶原颗粒和牙龈替代材料 ),2,4 个月后取材发现, 保留粘骨膜瓣有利于减缓牙槽骨的吸收速度, 另外, 运用 Bio-Oss 胶原颗粒和牙龈替代材料有利于限制牙槽骨的吸收进程, 同时发现, 外科创伤越大, 牙槽骨吸收越多 Fickl [26] 发现切开翻瓣缝合会导致颊侧更多的骨吸收翻开粘骨膜瓣会使破骨细胞在一两周内更多的聚集于拔牙窝附近的区域, 而且颊侧及近中区域较不翻瓣侧存在更多的骨吸收 [13, 27] 因此, 针对需要保存牙槽骨骨量的患者, 牙周翻瓣术要慎重使用即刻种植不能有效阻止拔牙后的骨吸收临床普遍认为, 即刻种植治疗时间短, 能有效防止牙槽骨吸收, 较好的保存了牙槽骨的高度和宽度, 尤其成功的保留了种植体颈部的骨量, 且能减少手术次数, 缩短患者无牙时间, 早期恢复咀嚼功能, 减少治疗费用, 有利于种植体植入理想的解剖位置, 更符合咀嚼运动的生物力学要求尽管即刻种植在组织学上显示出较好的骨结合及较高的成功率, 但目前尚缺少长期的临床和影像学观察重要的是, 动物实验发现, 即刻种植并不能阻止拔牙后硬组织的吸收同时, 部分临床观察也证实了即刻种植不能有效阻止拔牙后的骨吸收 [28] Arau jo 等先后对比格犬前磨牙区和磨牙区构建动物研究模型, 验证拔牙后即刻植入种植体是否能减少牙槽骨的吸收研究发现, 拔牙后牙槽窝内壁的束骨逐渐被编织状骨所替代, 后续发生的骨吸收主要位于牙槽嵴外侧及牙槽窝的颊舌侧内壁结果证明, 即刻种植并不能阻止拔牙后颊舌侧硬组织的吸收, 尤其颊侧表现出较舌侧更多的骨结合丧失, 且骨丧失量磨牙区明显大于前磨牙区这有可能使种植体在修复期间暴露于黏膜外的风险显著增加 [29-31] [32] Botticelli 等通过对 18 例患者,21 颗即刻种植体的临床研究,4 个月完全形成骨结合后, 再次通过外科手段打开观察种植体骨结合情况, 发现在种植体周围形成的新骨中仍存在一些细小的空隙, 且颊舌侧牙槽骨仍然存在吸收, 统计学结果显示颊侧吸收约大于 50%, 舌侧吸收约为 30% 另有研究指出, 由于拔牙后存在较大的创口, 致使软组织关闭困难, 即刻种植体与拔牙窝之间在种植体颈部并不完全密合, 上皮组织和纤维结缔组织容易长入, 在此区域很难形成骨结合 [33-34] [29] Mariano 等则对两种根形即刻种植体植入情况做出分析, 目的在于研究不同根形即刻种植体是否可以规避或者减少拔牙后牙槽骨的吸收在拔出单颗牙齿后, 即刻植入表面处理相同的圆柱形根形种植体和圆锥形根形种植体, 通过 16 周的临床试验观察分析, 种植体与牙槽窝骨壁之间的吸收量颊侧约 43%( 圆柱形根形种植体组 ) 和 30%( 圆锥形根形种植体组 ), 水平吸收量为 80%-63%, 垂直吸收量为 69%-65% 结果表明, 在垂直向和水平向两组不同根型种植体对牙槽骨吸收水平没有统计学差异, 但是, 颊侧吸收量圆柱形种植体明显大于圆锥形种植体 3 讨论牙槽骨对稳定义齿承载咬合力起着非常重要的作用, 牙槽骨条件的好坏也直接关系到修复的治疗效果因此, 失牙后避免牙槽骨吸收, 促进新骨生成显得尤为重要应用生长因子的方法已得到实验证实, 部分在动物试验中取得良好的效果, 可以期望今后有良好的应用前景 ; 临床试验证明植入人工骨替代材料膜引导骨再生技术骨组织工程再生技术等方法能明显减少失牙后牙槽骨吸收的量, 促进新骨生成, 是目前较为有效的保存牙槽骨骨量的方法而拔牙时的牙周翻瓣术虽给拔牙操作提供了更广阔的视野, 但是加速了牙槽骨的吸收动物实验和临床实验同时证明即刻种植技术, 并不能有效阻止拔牙后牙槽骨的吸收因此, 拔牙时是否采用牙周翻瓣术或即刻种植技术应酌情考虑 4 参考文献 [1] 于世风. 口腔组织病理学 [M]. 4 版. 北京 : 人民卫生出版社, 2002: 294. [2] 邱蔚六. 口腔颌面外科学 [M]. 5 版. 北京 : 人民卫生出版社, 2003: ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 7959

5 徐倩, 等. 失牙后牙槽骨骨量保存 : 人工骨替代膜引导及骨组织工程再生 [3] Nevins M, Camelo M, De Paoli S,et al. A study of the fate of the buccal wall of extraction sockets of teeth with prominent roots. Int J Periodontics Restorative Dent. 2006;26: [4] Smukler H, Landi L, Setayesh R. Histomorphometric evaluation of extraction sockets and deficient alveolar ridges treated with allograft and barrier membrane: a pilot study. nt J Oral Maxillofac Implants. 1999;14: [5] Cardaropoli G, Araújo M, Hayacibara R, et al. Healing of extraction sockets and surgically produced-augmented and non-augmented-defects in the alveolar ridge. An experimental study in the dog. J Clin Periodont.2005;32(5): [6] Salata LA, Franke-Stenport V,Rasmusson L. Recent outcomes and perspectives of the application of bone morphogenetic proteins in implant dentistry. Clin Implant Dent Relat Res.2002;4: [7] Fiorellini JP, Howell TH, Cochran D, et al. 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