上頜竇底外提升術中植入的成骨材料研究進展

許偉 劉瑜

上頜后牙區缺牙的種植患者常由于上頜竇氣化、牙槽骨萎縮等原因導致骨高度不足。目前常用的解決方法主要是經過改良上頜竇側壁開窗的外提升術[1，2]和經牙槽嵴頂入路的內提升術[3]來增加種植區骨高度。本研究主要針對經側壁開窗的外提升術式中成骨材料的應用現狀進行綜述。

1 常用的成骨材料

1.1 自體骨與其他成骨材料相比，自體骨誘導生成新骨的能力更佳[4]，因其來源于患者本身所以無免疫排斥反應，具有良好的成骨性、骨誘導性，被譽為骨增量材料的“金標準”[5]。目前常見的自體骨移植取骨部位有上頜結節、髂骨、下頜隆突等，構成了大約 58%的自體骨替代物[6]。自體骨移植存在一定局限，主要是植入后的降解速率過快，因而可能影響最終成骨效果。Gerressen等[7]報道了11例利用髂嵴自體骨進行上頜竇底外提升術的患者，3個月后呈現了38.9%體積的移植物吸收。而采用顆粒化的自體骨進行上頜竇底外提升比使用塊狀自體骨更易產生較多體積的骨吸收[8]。除了吸收速率較快，供骨區感染、出血、慢性疼痛、移植物供應量有限和美學效果不佳等也是限制自體骨移植發展的重要原因[9，10]。

1.2 自體牙本質制品經研究發現自體廢用牙拔出后經過處理得到的脫礦牙本質基質（DDM）含有骨誘導生長因子，其擁有的天然膠原蛋白生物支架具有良好的骨誘導性和組織相容性[11]。有研究指出，DDM能夠促進骨缺損處的組織血管化，從而促進新骨形成[12]。有學者將自體牙本質顆粒應用于上頜竇提升術中獲得了良好的骨增量，新生骨密度良好[13]。但其來源太少，目前常用自體第三磨牙拔出后制備的自體牙本質制品，不過有的患者并無拔牙需求，所以此方法并不適用于制品需求量大的患者，且DDM僅能適用于自身[12]，這些原因都限制了其在臨床中的進一步發展。

1.3 同種異體骨有文獻報道，尸源性的脫鈣凍干骨（DFDBA）在上頜竇提升中的成骨性能良好[14，15]，但也有研究指出，經過6個月的愈合期，遠離原有骨面的DFDBA顆粒周圍的新骨形成情況不佳，并通過對比發現其成骨性較自體骨差[4]。作者閱讀相關文獻發現這可能與供體的年齡相關，因為同種異體骨加工成為骨移植材料時，實際上保留了部分生長因子蛋白，如BMPs等，因此具有一定骨誘導性。但隨著年齡增加，這類生長因子蛋白在骨骼中含量會大大減少[16，17]。另外由于是從異體獲得的骨組織，所以增加了疾病的傳播風險和免疫排斥反應發生的概率。異種移植骨是經過了滅菌處理所以喪失了骨組織原有的生物學性能和機械性能，因此臨床中在使用時通常將其與脫蛋白牛骨（DBB）材料混合后植入，從而提高其在上頜竇內的空間穩定性，而如何降低其吸收速率并增強成骨性仍有待進一步研究。

1.4 異種骨異種骨當中用到最多的是DBB，因其具有微觀多孔的支架結構，所以具有很好的引導骨再生能力[18～20]。其吸收速率較慢，有研究發現，上頜竇底外提升術同期植入的DBB材料經過了11年仍有部分未吸收降解[21]。其雖然增強了上頜竇內提升后空間的穩定性，但也在一定程度上增加了感染的風險。DBB材料在上頜竇底外提升術中的吸收時間平均約6個月，甚至可以延長超過9個月[22]。有術者植入種植體的同時放入DBB骨粉，發現其在成骨愈合初期的5個月內牙槽骨重塑過程的活性良好[23]。有研究表示單獨使用DBB就可獲得理想的骨增量效果，無論是短期內觀察的骨增量，或者從長期的植體留存率來看效果都非常理想[24，25]。并有研究指出移植骨材料維持空間穩定性的能力會隨著DBB材料所占比例升高而增強[26]。臨床中術者常將DBB材料與自體骨混合使用。

1.5 人工合成骨移植材料生物羥基磷灰石（HA）和β-磷酸三鈣（β-TCP）是研究較多的人工合成無機物材料。HA具有良好的生物相容性，其與人體骨骼無機成分相似。人工合成的HA在人體中吸收速率十分緩慢，能夠有效的維持空間穩定。但有研究發現其在上頜竇內長期無吸收降解發生，增加了遠期感染的風險[27]。β-TCP陶瓷材料在上頜竇提升中已經獲得了廣泛應用，具有良好的骨引導性，在組織內吸收降解釋放的鈣離子和磷酸根離子可參與新骨的形成，但吸收速率較快[28，29]，所以臨床上常將HA與β-TCP聯合使用，以期達到更好的成骨效果[30]。

碳酸磷灰石（CO3Ap）顆粒在酸性溶液中更易降解、更易被破骨細胞吸收，伴隨著新生骨質的逐漸生長，CO3Ap也逐漸被吸收，避免了一直存在于人體而成為一種潛在感染因素的危險[31]。Nakagawa等[32]在人體上頜竇提升術中應用CO3Ap，通過影像學資料驗證其促進成骨的可靠性。但目前關于CO3Ap引導成骨后的組織學檢查研究較少，其在人體內吸收降解的轉歸研究也較少見。

雖然目前的技術仍無法做到將人工合成材料的生物活性與結構媲美天然骨移植材料，但人工合成的新型載體材料與成骨材料組成的復合材料仍是研究前景寬廣的一類成骨材料。

1.6 組織工程學材料

1.6.1 骨膜培養細胞（CAPC）Ogawa等[33]利用自體骨膜細胞在 23 例 RBH＜3mm的種植患者中進行了上頜竇底提升術的臨床研究，使用材料為 CAPC+自體骨+富含血小板血漿，5～7個月后植入種植體，植體早期穩定性良好，通過術前、術后3個月和術后1年的椎形束CT（CBCT）分析成骨影像，發現其成骨性能良好。骨膜細胞的取材及培養較干細胞簡單安全，但目前尚無明確定論解釋其骨誘導能力的來源。

1.6.2 骨形成蛋白（BMP）目前已有二十多種BMP被發現，重組骨形成蛋白 -2（rhBMP-2）[34]被認為是其中促進成骨效果最佳的。馬冬等[35]在比格犬上頜竇提升的骨增量研究中發現，聯合應用BMP-2與轉化生長因子-1α的上頜竇成骨量明顯高于其他對照組，生物學穩定性也更高。但其用量多少能夠直接影響成骨效果，低劑量或高劑量均可產生不良反應[36]，且目前尚未達成公認的、合適的載體材料[37]。

1.6.3 血液制品 目前臨床中主要用到的是血小板濃縮制品。富血小板纖維蛋白（PRF）是第二代血小板濃縮制品，有術者將 PRF單獨運用于上頜竇底提升術中，在6個月后的組織學檢查中發現其具有一定的促進成骨能力[38]，但無報道追蹤PRF成骨的遠期效果。有文獻報道其成骨效果不佳[39]，但另有文獻報道其在促進軟組織愈合以及降低術后反應方面有一定作用[40，41]，因此在牙周手術、上頜竇黏膜穿孔修補等方面仍有較好的應用前景。濃縮生長因子（CGF）是第三代血小板濃縮制品，對比PRF具有更好的促進組織再生能力，其纖維蛋白基質更加穩定[42]。國內學者將CGF與其他骨移植材料聯合運用于上頜竇提升術中，發現其能夠有效促進新骨形成[43]。國外也有學者對雙側上頜竇提升后植入種植體的患者進行自身對照指出將CGF與同種異體骨移植材料聯合使用可維持上頜竇提升后獲得的垂直骨高的穩定性[44]。也有報道稱血小板衍生生長因子（PDGF）能夠有效促進成骨，并且可以加快骨組織愈合速度[45，46]。還一些學者將富血小板生長因子（PRGF）與其他移植骨材料聯合應用于上頜竇底提升術中的對比研究，觀察術后的成骨效果，所得結論存在一定分歧[47，48]。

2 小結

隨著技術的不斷改良和新型成骨材料的不斷研發并投入使用，上頜后牙區骨量不足患者的種植需求得到有效解決。臨床中不同的成骨材料各有優勢和局限，靈活使用各種成骨材料能夠提高臨床治療效果。自體骨仍然是目前臨床中的首選材料，但往往采用自體骨聯合其他成骨材料的方式來使用。未來具有良好成骨效果又能有效解決生物載體支架和緩釋系統問題的新型生物復合材料的研發是值得研究的方向。