因炎癥、外傷、畸形和腫瘤等因素導(dǎo)致的牙槽骨缺損始終是當(dāng)前口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。骨移植材料已被廣泛應(yīng)用于牙槽骨缺損修復(fù),以滿足種植義齒對(duì)牙槽骨量的需求。理想的骨移植材料應(yīng)滿足可操作性佳、低發(fā)病率等條件,并具備良好的血管生成潛力及成骨穩(wěn)定性。
目前臨床上常用的骨移植材料主要包括自體骨、同種異體骨、異種骨、合成材料和自體血小板濃縮物(autogenous platelet concentrate,APC)等,但作用于骨增量時(shí)均存在相應(yīng)的局限性。更為關(guān)鍵的是,移植的骨替代材料需要具備在愈合階段穩(wěn)定維持在骨缺損區(qū)并形成必要的成骨空間的能力,防止材料移動(dòng)降低骨增量效果。據(jù)此,發(fā)掘一種具有穩(wěn)定機(jī)械性能、可長(zhǎng)期維持成骨空間并促進(jìn)牙槽骨再生的骨移植材料具有重要的臨床意義。
基于自體血液制品的發(fā)展,2011年Sohn等提出了黏性骨(sticky bone)的概念并成功應(yīng)用于牙槽骨增量。黏性骨是通過(guò)將顆粒狀的骨移植材料與APC按照一定比例混合,混合期間自體血液中的纖維蛋白原被激活,形成具有一定三維結(jié)構(gòu)的黏彈性支架材料。該材料可根據(jù)牙槽嵴缺損的形狀整塑成相應(yīng)的契合形態(tài),并構(gòu)建出穩(wěn)定的成骨空間。
同時(shí),APC降解過(guò)程中游離出的多種生長(zhǎng)因子有助于細(xì)胞黏附和血管生成,可促進(jìn)新骨形成和組織愈合。此外,黏性骨的密集纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)可減少軟組織的長(zhǎng)入,避免成骨過(guò)程受到干擾。基于這些優(yōu)勢(shì),黏性骨已經(jīng)逐漸受到臨床醫(yī)師的關(guān)注,有望成為一種理想的骨移植材料。本文對(duì)黏性骨的組成、制備方式、作用機(jī)制及其在種植及牙周領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。
1.組成
黏性骨主要由APC和顆粒狀骨移植材料兩部分組成。
1.1 APC
APC是一組由自體血液制備的產(chǎn)品,旨在通過(guò)高速離心手段從自體血液樣本中提取有助于改善愈合和促進(jìn)組織再生的元素,如血小板、纖維蛋白和細(xì)胞成分。基于不同的離心速率,已開(kāi)發(fā)出的APC包括富血小板血漿(platelet-rich plasma,PRP)、富血小板纖維蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)、濃縮生長(zhǎng)因子(concentrated growth factor,CGF)及相應(yīng)衍生物。
PRP是初代APC,被激活后所含的血小板會(huì)釋放出由生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和趨化因子等組成的顆粒內(nèi)容物,參與到傷口愈合和組織再生過(guò)程。PRF是第2代APC,與PRP的不同之處在于制備過(guò)程中無(wú)需加入抗凝劑及凝血酶/氯化鈣來(lái)激活血小板和聚合纖維蛋白,并且含有更多的細(xì)胞因子和干細(xì)胞。
通過(guò)改良制備程序,在PRF的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出多種衍生物,包括可注射型富血小板纖維蛋白(injectable platelet-rich fibrin,i-PRF)、富白細(xì)胞-富血小板纖維蛋白(leuko‐cyte-platelet-rich fibrin,L-PRF)和改良型富血小板纖維蛋白(advanced platelet-rich fibrin,A-PRF)等。CGF是第3代APC,其機(jī)械強(qiáng)度和降解速率與PRF相似,但含有更為豐富的生長(zhǎng)因子和纖維蛋白基質(zhì)。
1.2顆粒狀骨移植材料
在牙槽骨重建過(guò)程中,雖然不同類型的骨移植材料存在理化性能上的差異,但是都具備一定的結(jié)構(gòu)支持作用。自體骨作為骨再生的“金標(biāo)準(zhǔn)”,供體部位包括髂嵴、腓骨、顱骨以及下頜體和下頜支等。
同種異體骨是異體骨組織在保留原有理化特性的基礎(chǔ)上,經(jīng)脫細(xì)胞處理形成的具備骨誘導(dǎo)性的骨移植材料,可通過(guò)改變松質(zhì)骨與皮質(zhì)骨比例調(diào)整其在體內(nèi)的吸收速率。異種骨結(jié)構(gòu)成分與人體骨骼相似,具有優(yōu)良的機(jī)械性能,但加工過(guò)程限制了其骨誘導(dǎo)和成骨性能。天然或人工合成的生物陶瓷和聚合物如羥磷灰石(hydroxyapatite)、硫酸鈣(calcium sulfate)、β-磷酸三鈣(β-tricalcium phosphate)等具備良好的生物相容性,但延緩了組織愈合的進(jìn)程。
研究表明:將不同理化特性的顆粒狀骨移植物與纖維蛋白支架構(gòu)成的APC以一定規(guī)則制備并結(jié)合,不僅便于手術(shù)操作,而且可以協(xié)同發(fā)揮兩者的積極效用。
2.制備程序
自黏性骨的概念提出以來(lái),Sohn等經(jīng)過(guò)一系列臨床試驗(yàn),于2015年提出將CGF聯(lián)合同種異體骨顆粒制備黏性骨的標(biāo)準(zhǔn)化方案。抽取20~60 mL肘靜脈血分配至1~2個(gè)無(wú)涂層真空采集管和2~7個(gè)無(wú)抗凝劑的二氧化硅涂層采集管中,以2 400~2 700 r/min的速度交替離心2 min后取出無(wú)涂層采集管,獲取中上層的自體纖維蛋白膠(autogenous fibrin glue,AFG)備用;平衡剩余采集管位置并繼續(xù)離心12 min,獲取涂層采集管中的中間層(CGF層)并用金屬蓋壓縮為CGF膜備用;隨后將AFG與同種異體骨顆?;旌?,在5~10 min的聚合過(guò)程后形成黏性骨。在此過(guò)程中可加入壓縮CGF凝膠的滲出液(含有生長(zhǎng)因子和自體凝血酶)以加快聚合過(guò)程。
在此基礎(chǔ)上,學(xué)者們根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境提出了多種改良的黏性骨制備方案,主要涉及多種類型APC的制備和顆粒狀骨移植材料的選擇。Cs?nge等在2021年研發(fā)出一種半自動(dòng)生成黏性骨的裝置,在操作流程上進(jìn)行簡(jiǎn)化和改良,進(jìn)一步提高了椅旁效率。
3.作用機(jī)制
根據(jù)PASS原則,牙槽骨再生成功需要滿足4個(gè)條件:無(wú)張力創(chuàng)口關(guān)閉(primary wound closure,P)、血管化過(guò)程(angiogenesis,A)、成骨空間的創(chuàng)建和維持(space maintenance,S)和骨移植材料的穩(wěn)定(stability,S)。
在黏性骨的制備過(guò)程中,松散的顆粒狀骨移植物被APC中的凝膠狀纖維蛋白原固定。二者接觸后激活了凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng),期間纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)與移植顆粒迅速聯(lián)結(jié)(<5 min),形成具有一定彈性和可塑性的穩(wěn)定塊狀物,能夠適應(yīng)不同類型的牙槽骨缺損。由于黏性骨的纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)十分致密,該結(jié)構(gòu)可限制移植材料移動(dòng),在一定程度上減少對(duì)骨塊和鈦網(wǎng)的需求;纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)與顆粒材料的密集交聯(lián)形成屏障作用,限制了軟組織向黏性骨內(nèi)部長(zhǎng)入,可不覆蓋可吸收或不可吸收屏障膜;源于APC的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、血小板源性生長(zhǎng)因子、胰島素樣生長(zhǎng)因子、靜脈內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和上皮生長(zhǎng)因子等在愈合期中穩(wěn)定地釋放,持續(xù)促進(jìn)骨缺損區(qū)的骨祖細(xì)胞遷移、血管生成和軟硬組織再生;此外,由于黏性骨具備良好的可塑性,術(shù)中可通過(guò)塑形和調(diào)整獲得所需的黏性骨形態(tài),有助于術(shù)區(qū)軟組織關(guān)閉。綜上,黏性骨在骨再生中的作用機(jī)制與PASS原則相一致,為臨床應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
4.在口腔種植及牙周領(lǐng)域中的應(yīng)用
4.1牙槽骨增量
2015年,Sohn等報(bào)告了3例使用黏性骨對(duì)種植體周骨缺損、側(cè)方牙槽嵴缺損和垂直牙槽嵴缺損進(jìn)行骨增量的病例,發(fā)現(xiàn)未使用鈦網(wǎng)固定的黏性骨在愈合期間維持了良好的牙槽嵴輪廓并形成穩(wěn)定的新生骨。Joshi等發(fā)現(xiàn):牙槽嵴缺損4個(gè)月后,應(yīng)用黏性骨在水平向和垂直向可分別獲得5.37 mm和4.21 mm的骨量。
Cortellini等測(cè)量了10例水平牙槽嵴缺損應(yīng)用黏性骨5~8個(gè)月后的嵴水平寬度和體積變化,結(jié)果顯示:在牙槽嵴頂2、6、10 mm處,牙槽嵴寬度平均增加了(4.6±2.3)、(5.3±1.2)、(4.4±2.3) mm,牙槽嵴體積平均增加了(1.05±0.7) cm3,而移植物體積吸收率僅為15.6%±6.7%。該研究者認(rèn)為:黏性骨致密且穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性質(zhì)在牙槽嵴增量過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。
鑒于APC在促進(jìn)創(chuàng)面愈合和減少組織水腫等方面的優(yōu)勢(shì),由APC組成的黏性骨同樣具備這些特性。Iancu等與Barbu等比較了黏性骨與自體骨塊在牙槽骨增量中的臨床表現(xiàn),結(jié)果顯示:在骨增量上,黏性骨與自體骨塊無(wú)明顯差異,但無(wú)需開(kāi)辟第二術(shù)區(qū),避免了供區(qū)術(shù)后神經(jīng)感覺(jué)障礙、血腫和感染等發(fā)生。此外,有學(xué)者提出在牙槽骨增量中應(yīng)用黏性骨的同時(shí)覆蓋APC膜,可以更有效地發(fā)揮其效能。
4.2即刻種植
在即刻種植位點(diǎn),種植體周骨缺損間隙內(nèi)充填黏性骨可以有效防止軟硬組織塌陷并促進(jìn)組織愈合,尤其在前牙美學(xué)區(qū)域更有效果。即使是在伴有嚴(yán)重骨缺損的牙槽窩中進(jìn)行種植體即刻植入,黏性骨移植物仍可維持種植體植入后的軟硬組織穩(wěn)定,降低種植體邊緣骨吸收。此外,有研究發(fā)現(xiàn):黏性骨可提高種植體植入時(shí)的初期穩(wěn)定性,有助于實(shí)現(xiàn)種植體的早期負(fù)重。Eid等和Cirmeni等在患有根尖周炎癥的拔牙位點(diǎn)行即刻種植,跳躍間隙內(nèi)充填黏性骨,術(shù)后3年的臨床和影像學(xué)結(jié)果均證實(shí)了黏性骨有利于種植體周骨再生。
4.3牙槽嵴保存
拔牙后牙槽嵴會(huì)經(jīng)歷顯著的水平向和垂直向骨吸收,可通過(guò)牙槽嵴保存術(shù)(alveolar ridge preservation,ARP)代償吸收的牙槽骨體積。研究表明:與僅充填顆粒狀骨移植材料相比,黏性骨能夠降低結(jié)締組織百分比,這是因?yàn)镻RF成分在降解過(guò)程中釋放的多種生長(zhǎng)因子能夠早期促進(jìn)細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)形成,從而促進(jìn)組織再生并減少炎癥細(xì)胞活動(dòng)。此外,Soni等報(bào)道了1例黏性骨聯(lián)合PRF膜成功修復(fù)因阻生尖牙拔除而遺留的腭側(cè)大面積缺損牙槽窩的病例,移植術(shù)后3個(gè)月即觀察到顯著的骨再生表現(xiàn)。
值得一提的是,Andrade等和van Orten等將自體牙本質(zhì)顆粒與APC混合制備黏性骨,并將其稱為“黏性牙齒”(sticky tooth)。由于牙本質(zhì)和牙槽骨來(lái)自同一胚胎學(xué)來(lái)源,有機(jī)物與無(wú)機(jī)物組成相似,故形成的黏性骨相較于傳統(tǒng)顆粒骨移植材料具備更佳的生物相容性和成骨特性。目前有關(guān)黏性牙齒的臨床研究還很少,需要更多證據(jù)評(píng)估其在不同缺損下的表現(xiàn)。
4.4上頜竇底提升
因牙齒缺失、炎癥疾病和上頜竇氣化等導(dǎo)致的上頜后牙區(qū)牙槽嵴高度不足,臨床上多采用上頜竇底提升術(shù)來(lái)擴(kuò)增牙槽嵴垂直骨量。Mu等在動(dòng)物試驗(yàn)中觀察到,與上頜竇內(nèi)單獨(dú)填充脫蛋白牛骨基質(zhì)(deproteinized bovine bone matric,DBBM)相比,由DBBM與i-PRF制備成的黏性骨可以在上頜竇底提升早期促進(jìn)竇內(nèi)血管生成、骨形成以及DBBM的吸收。
Shamami等采用隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)比較上頜竇底提升并同期植入種植體中竇底移植異種骨材料(cerabone)和移植黏性骨(cerabone聯(lián)合PRF)對(duì)種植體穩(wěn)定性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):術(shù)后1、4、8、12、16、24、28、32、36周,移植黏性骨組的種植體穩(wěn)定性分別為66.9±8.5、57.4±2.0、66.1±4.0、70.1±3.8、73.4±5.6、74.9±1.9、75.5±5.0、75.1±2.0、74.9±1.0,僅移植cerabone組的穩(wěn)定性分別為63.55±6.2、55.4±3.0、59.5±4.9、62.35±4.0、65.8±8.0、68.5±2.2、69.17±7.2、70.7±16.0、71.1±1.0,各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均觀察到黏性骨組的種植體呈現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。
4.5牙周手術(shù)
根據(jù)目前的文獻(xiàn)報(bào)道,黏性骨在牙周領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在與冠向復(fù)位瓣等術(shù)式結(jié)合治療牙齦退縮。Kapa等的病例系列報(bào)告嘗試將同種異體骨與i-PRF制備成的黏性骨聯(lián)合冠狀復(fù)位瓣用于16例前牙區(qū)患有MillerⅠ、Ⅱ型牙齦退縮的患者,術(shù)后6個(gè)月的臨床和影像學(xué)結(jié)果顯示所有患者的牙齦厚度和唇側(cè)骨高度得到改善,其中12例達(dá)到完全的根面覆蓋。
Mitra等的研究中,將15名患者的30個(gè)患有MillerⅠ、Ⅱ型牙齦退縮位點(diǎn)隨機(jī)分組,分別接受單純冠狀復(fù)位瓣與冠狀復(fù)位瓣結(jié)合黏性骨及CGF膜的手術(shù)方案,觀察兩組在1、3、6個(gè)月的牙齦退縮深度、寬度、附著水平、角化齦寬度和黏膜厚度的療效差異,結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩組間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,應(yīng)用黏性骨后的改善效果有優(yōu)于單純冠狀復(fù)位瓣的趨勢(shì),需要進(jìn)行更多的病例觀察和研究。
作為冠狀復(fù)位瓣的聯(lián)合材料,黏性骨在牙齦愈合過(guò)程中的作用主要是增強(qiáng)凝血穩(wěn)定性、促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖和軟組織生長(zhǎng)。迄今,黏性骨治療MillerⅠ、Ⅱ型牙齦退縮的臨床研究仍不足,且應(yīng)用于MillerⅢ、Ⅳ型牙齦退縮或其他牙周疾病的臨床證據(jù)尚少見(jiàn)報(bào)道,需要更多相關(guān)的研究來(lái)探究黏性骨在牙周領(lǐng)域中的效用。
5.總結(jié)與展望
由顆粒狀骨移植材料與APC交聯(lián)而成的黏性骨具有良好的可塑性和穩(wěn)定性,不僅可以適應(yīng)各種形狀的骨缺損,而且致密的纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)有效維持了成骨空間并具有組織屏障作用。此外,APC富含有血小板和白細(xì)胞,愈合期間可持續(xù)釋放生長(zhǎng)因子,有助于骨再生和軟組織修復(fù)。黏性骨對(duì)于牙槽嵴增量、種植體周骨重建及牙周組織再生具有重要意義,具備廣闊的應(yīng)用前景和臨床價(jià)值。
現(xiàn)有的研究大多聚焦于黏性骨在牙槽骨缺損的修復(fù),但是黏性骨的組成成分和牙槽嵴缺損類型各不相同,難以評(píng)估何種顆粒骨移植材料與何種類型APC聚合而成的黏性骨能夠達(dá)到最佳的骨再生效果。此外,黏性骨作用于牙周領(lǐng)域的適用范圍較為單一,缺少治療Miller各類型牙齦退縮和牙周炎的臨床證據(jù)。
在黏性骨制備方面,不同學(xué)者都在Sohn等提出的初步方案上進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)性改良,盡管都取得了積極的結(jié)果,但是需要制定一套共識(shí)性的黏性骨制備方案,包括APC類型、顆粒骨材料類型、成分配比等,利于黏性骨的臨床應(yīng)用和研究結(jié)果的統(tǒng)計(jì)對(duì)比。為此,還需要更多的體內(nèi)外試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步探索不同組合下的黏性骨在口腔種植和牙周領(lǐng)域中促進(jìn)組織再生的作用機(jī)制和臨床效果。


