引導骨再生技術中屏障膜材料的臨床應用進展

呂曉琴+王開娟

【摘 要】 種植義齒修復治療目前已經被廣泛地應用于牙列缺損或缺失的修復，但是由于種植區骨量不足，大大降低了種植修復的成功率，因而限制了種植義齒的適用范圍，是目前種植外科醫師所面臨的主要難題。其中，引導骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術能有效地解決骨量不足的問題，來恢復牙槽骨的高度和豐滿度，提高種植修復的遠期成功率。而屏障膜在引導骨再生中起著重要的作用，決定了GBR技術的成敗。本文就目前臨床中使用的屏障膜的應用研究進展進行綜述。

【關鍵詞】 牙種植 引導骨再生 屏障膜

近年來，隨著種植技術的日漸成熟，種植成功率越來越高，許多人將種植治療作為修復牙列缺損和牙列缺失的首選方法[1]，并成為一種常規修復方法，但種植區骨量的不足增加了種植修復失敗的風險，限制了種植義齒的適用范圍，是目前口腔種植醫生面臨的主要難題。目前，常用的骨增量技術有骨移植技術、引導骨再生技術、牽張成骨、骨劈開[2]等。其中，引導骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術能有效地解決骨量不足的問題，恢復牙槽骨的高度，提高種植修復的遠期成功率并獲得較為理想的美學效果[3]。在引導骨再生技術中，屏障膜起著極為重要的作用，決定了GBR技術的成敗。目前臨床使用的屏障膜材料種類繁多，性能也各有差異。隨著科技發展與研究的深入，其性能也在不斷的優化。本文將對臨床常用的屏障膜的種類、性能等問題進行綜述。

1 屏障膜的理論基礎

1.1 屏障膜概念的提出

1962年Melcher[4]等在鼠下頜骨孔覆蓋了醋酸纖維素膜，實驗發現使用膜后骨孔內充滿了新生的骨組織，因此提出了一項新技術即屏障膜技術（Barrier Membrane Tech-nique，BMT）；1982年Nyman[5]等人使用不可吸收的微孔濾膜用于牙周病的治療，發現其可以增加牙槽骨骨量和牙周附著，獲得了成功，從而提出了引導組織再生（Guided Tissue Regeneration，GTR）的概念。此后GTR技術被廣泛地應用于牙周病的治療中，效果較顯著。1989年 Dahlin[6]等將引導組織再生技術進一步應用于即刻種植，應用其引導種植體周圍骨組織的再生，并取得了理想的效果，其后在牙種植時GTR 技術被稱為引導骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技術。隨后其他學者對GBR技術也進行了更加深入的研究，從而使得GBR技術得到快速發展并日趨成熟。目前，GBR技術已被廣泛應用在牙槽外科學，牙周病學和口腔種植學領域。

1.2 屏障膜的作用

GBR 的原理[7] 是將屏障膜放置于軟組織與骨缺損之間，建立一個生物屏障，阻止干擾骨形成的纖維結締組織和上皮細胞進入骨缺損區，從而保留成骨空間，允許前體成骨細胞優先進入骨缺損區優勢生長，保證成骨細胞有充足的時間能夠占據成骨空間，同時能夠保護血凝塊，減小覆蓋組織的壓力，實現骨缺損區域的骨組織修復性再生。

2 屏障膜的種類

屏障膜在一定程度上決定了GBR 技術的成敗，而屏障膜材料的性能則是目前臨床選用屏障膜材料時考慮的重點。一個良好的屏障膜應當具有以下幾個特點[8]：（1）良好的生物相容性及組織和細胞親和性，在機體內不會引起排異反應和炎癥反應。（2）能夠提供較好的機械屏障作用及空間保護作用，應完全隔離軟組織，能夠阻止干擾骨形成的上皮細胞和結締組織纖維細胞侵入骨缺損區并優勢生長。（3）無毒性、致熱性和免疫原性，穩定性良好，不易與組織發生反應。（4） 臨床易于操作，覆蓋骨缺損區，能夠較好的貼合于骨表面。

2.1 不可吸收性膜

臨床上使用的不可吸收性膜主要包括括聚四氟乙烯膜（e-PTFE）、加強型聚四氟乙烯膜、鈦膜、多聚乙醛膜等。其中鈦膜[9]作為代表，具有良好的組織相容性，其在臨床的應用報道也較多見。對比傳統屏障膜，鈦膜具有一定的機械強度，可引導新生骨，為骨組織的再生提供了支持性保護，并保持空間的相對穩定。有研究顯示，應用鈦網作為屏障膜，骨增量可以達到垂直方向與水平方向10 mm[10-11]。另外，由于鈦網表面光滑，細菌不易附著，可有效降低感染風險。即使發生軟組織撕開從而導致鈦網意外暴露，臨床及組織學水平觀察也少見感染[12] 。

由于不可吸收性膜具有若干缺點，如：（1）材質堅硬，塑形較困難；（2）機體親和力差，黏膜容易裂開，暴露后成骨效果不理想；（3）由于機體不能吸收，需要二次手術取出，增加患者痛苦等，不可吸收性膜在臨床上的使用受到了一定的限制。

2.2 可吸收性膜

可吸收性膜是現在臨床上比較常用的一種屏障膜，其主要成分是一種含羚脯氨酸纖維而組成的物質，它被認為是一種優良的GBR屏障膜材料。其中引導骨再生效果得到較大肯定的有Bio-Guide、Biomend、Biomend Extend、Periogen、ParaGuid 等?？晌招阅ぞ哂幸韵聝烖c[13]：（1）生物相容性好，無毒，無致敏性，無抗原性； （2）具有凝血作用， 能夠促進組織的愈合； （3）具有可控的降解速度；（4）可在體內降解，減少患者承擔二次手術的痛苦；

作為可吸收性膜，良好的性能是臨床醫生選用屏障膜材料時需考慮的主要因素。因此，可吸收性膠原膜所具備的優異性能有如下幾點：（1）屏障膜的誘導作用。膜可以作為一種支架，促使源自骨膜、骨髓的成骨細胞在其表面黏附并進行增殖和分化。還有研究證明，一些多孔可吸收膜可以作為藥物釋放來控制種植體周圍炎[14]；（2）屏障膜對局部血液循環的作用。骨的再生修復依賴于良好的血液供應，可吸收膜由于其良好的通透性，可以促進微循環系統的早期重建。（3）屏障膜參與代謝調節[15]。可吸收膜在降解過程中，允許組織液與各種生長因子之間自由交換轉運，調節鈣磷代謝，甚至在降解過程中能釋放骨再生所需的微量元素，這些都有利于骨的再生修復；（4）可吸收性膠原膜具有一定的抗感染能力[16]，即便術后膜暴露，對骨再生的影響也比較小。

2.3 人工合成屏障膜

目前，人工合成屏障膜所使用的主要材料包括：聚乳酸、聚左旋乳酸，聚輕基乙酸、聚乙醇酸和藻酸鈣等，人工合成膜還包括將來自不同材料的膜而制成的復合膜，如PLTM膜是高分子材料與膠原的復合膜。合成聚合物膜的種類很多。王紅[17]等通過靜電紡絲技術成功制備出靜電紡絲素/膠原/聚（左旋乳酸-己內酯）三維納米纖維屏障膜膜，通過對其性能研究發現其具有良好的生物相容性、透氣性、透濕性、無免疫原性等優異性能，并且2同具有可控的降解速率及藥物釋放速率。牙周膜干細胞（PDLSCs）在纖維表面貼附牢固，生長狀態良好，增殖效果明顯，表明該復合納米纖維屏障膜有望成為一種新型的屏障膜材料。

雖然目前臨床上已經有許多種膜可供使用，但是還沒有一種膜能夠同時具備恢復牙種植體周圍骨缺損所需要的所有的功能，對屏障膜的研究目的之一，就在于試圖整合這些作用于一種膜上，從而更好的為修復骨缺損提供條件。

2.4 組織工程復合膜

近年來，組織工程漸漸成為研究的熱點。組織工程的三大要素包括：種子細胞、支架材料和生長因子。

目前研究最多的是將生長因子與屏障膜復合應用于GBR技術中，保證生長因子能夠緩慢而持續地釋放，從而刺激骨組織再生修復。近年來研究熱門的生長因子有骨形成蛋白（BMP）[18]，胰島素樣生長因子（IGF），甲狀旁腺激素（PTH）[19]等等。有研究表明，這些生長因子能誘導間充質細胞及骨髓細胞分化成為骨細胞， 是一種有效的骨誘導物質[20]，從而促進新骨的形成及結締組織附著。

3 結語與展望

隨著種植技術的日益發展，越來越多的患者將種植牙作為首選，而如何增加牙種植的適用范圍，就是目前研究的重點，而引導骨再生技術決定了牙種植的成敗。因此，如何有效的發展引導骨再生技術則是重中之重。在GBR技術的研究中，屏障膜的研究越來越多的被關注。相信隨著發展研究新型屏障膜材料，將逐漸提高GBR的效果，使GBR技術更為安全易行，大大提高骨缺損的種植成功率。

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