種植體早期失敗的研究進(jìn)展

劉秋陽(yáng) 林海燕

種植牙被譽(yù)為人類的“第三副牙齒”，是治療缺牙的一個(gè)有效方法。隨著臨床醫(yī)生技術(shù)的提高及種植體表面處理的改善，種植體存活率已從20 世紀(jì)80 年代的85%提高到目前的99%，但種植失敗仍然是不可避免的。Albrektsson 等[1]提出的骨整合理論已被大多數(shù)學(xué)者接受，即種植體與骨組織直接接觸，兩者之間無(wú)其他纖維組織等組織。而影響骨整合導(dǎo)致種植體早期失敗的原因主要來(lái)源于患者的自身狀況、種植體的表面處理以及醫(yī)源性因素，本研究就這些原因展開綜述。

1 年齡和性別

性別是否與種植體早期失敗有關(guān)仍存在爭(zhēng)議。有研究[2，3]顯示，男性和老年患者的種植體早期失敗率明顯高于女性，可能與男性口腔衛(wèi)生維護(hù)、不良飲食習(xí)慣及吸煙有關(guān)。Sverzut 等[4]研究表明，男性患者種植體早期失敗率是女性的1.255 倍。章惠婭等[5]對(duì)2018 年度3 504 例患者植入的6 178 顆種植體進(jìn)行研究也表明，男性種植體的早期失敗率顯著高于女性。然而，Staedt 等[6]通過(guò)對(duì)9 080 枚種植體的回顧性研究分析，認(rèn)為性別在種植體早期失敗上沒(méi)有顯著性差異。

骨整合的成功部分取決于宿主骨的狀態(tài)及其愈合能力。骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量和骨密度普遍減少為特征的疾病，可能是骨整合失敗的風(fēng)險(xiǎn)因素。骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率在50 歲以上患者中呈指數(shù)增長(zhǎng)，目前我國(guó)老年人骨質(zhì)疏松癥的患病率為37.7%[7]。Staedt 等[6]發(fā)現(xiàn)，60 歲以上的患者種植體早期失敗率較高。Olivares-Navarrete 等[8]通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果表明，嚙齒類動(dòng)物體外成熟的成骨細(xì)胞以及體內(nèi)新骨的形成隨著年齡的增長(zhǎng)而減少。盡管Noguerol 等[9]報(bào)道稱年齡在41～60 歲的患者種植體失敗率高于60 歲以上的患者，但高齡并不是種植體治療的劣勢(shì)。

2 維生素D 缺乏

維生素D 是一種類固醇激素，可從飲食中獲得，也可在皮膚中通過(guò)膽固醇充分的陽(yáng)光下暴露形成，并在肝臟和腎臟中轉(zhuǎn)化[10]。維生素D 可促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收和平衡，對(duì)鈣和磷酸鹽的腸道吸收發(fā)揮重要作用，并通過(guò)激活破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)骨代謝和骨礦化[11]。然而，維生素D 缺乏也會(huì)對(duì)骨再生產(chǎn)生負(fù)面影響，包括骨折愈合和種植體的骨整合。在血清維生素D 水平足夠高（＞30ng/mL）的個(gè)體中，種植體失敗率適中。而血液維生素D 水平不足（10～30ng/mL）患者的種植體早期失敗率幾乎增加了1 倍，嚴(yán)重維生素D 不足（＜10ng/mL）患者的種植體早期失敗率約增加了4 倍[12]。因此，種植體早期失敗率的增加與血液中維生素D 缺乏之間存在聯(lián)系。Dvorak 等[13]研究表明，維生素D 缺乏對(duì)卵巢切除大鼠的種植體周圍皮質(zhì)骨形成有負(fù)面影響，首次揭示了補(bǔ)充維生素D 對(duì)種植牙的潛在益處。Guido 等[12]通過(guò)對(duì)885 例患者1 740 枚種植體的回顧性臨床研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)患者血清中維生素D 水平較低時(shí)，種植體早期失敗率有增加的趨勢(shì)。Kwiatek等[14]對(duì)122 例接受種植患者進(jìn)行的前瞻性臨床研究表明，術(shù)前增加維生素D 水平可增強(qiáng)種植體周圍新骨的形成。然而，低血清維生素D 水平與種植體早期失敗之間的直接關(guān)系或因果關(guān)系尚未明確，因此需要進(jìn)行更多前瞻性設(shè)計(jì)的臨床試驗(yàn)和適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以證實(shí)低血清維生素D 水平與種植體早期失敗率增加之間是否存在相關(guān)性。

在證明兩者之間存在相關(guān)性的情況下，醫(yī)生可在術(shù)前幾周給予患者適量的維生素D，以促進(jìn)愈合過(guò)程。至于何時(shí)補(bǔ)充維生素D，在動(dòng)物和人類中尚未達(dá)成共識(shí)。因此，在隨后的研究中，調(diào)查術(shù)前幾周補(bǔ)充維生素D 可以降低種植體早期失敗率也是一個(gè)研究方向。

3 吸煙

吸煙是導(dǎo)致種植體早期失敗的顯著預(yù)測(cè)因子，尼古丁是煙草制品中潛在有毒物質(zhì)中最重要的成分，且是導(dǎo)致煙草成癮的主要化學(xué)成分。尼古丁可增加血小板聚集，降低微血管前列環(huán)素水平，并抑制成纖維細(xì)胞、紅細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的功能[15]。Bain[16]調(diào)查了540 例接受2 194 個(gè)Branemark 種植體的患者，認(rèn)為吸煙是導(dǎo)致牙種植體失敗的最重要因素。Wilson 等[17]報(bào)道吸煙者種植體早期失敗的風(fēng)險(xiǎn)比不吸煙者增加了近2.5 倍。吸煙導(dǎo)致的種植體早期失敗率增加主要與吸煙對(duì)骨生成和血管生成的影響有關(guān)[18]。關(guān)于對(duì)骨生成的影響，Ma 等[18]發(fā)現(xiàn)尼古丁可抑制調(diào)節(jié)基因骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（Bone morphogenetic protein-2，BMP-2）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（Transforming growth factor-β1，TGF-β1）、血小板源生長(zhǎng)因子-AA（Platelet derived growth factor-AA，PDGF-AA）和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達(dá)來(lái)抑制成骨細(xì)胞的活性。BMP-2 是調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化最有效的成骨誘導(dǎo)因子。在骨重建過(guò)程中，TGF-β1 在調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞增殖、分化和凋亡中發(fā)揮重要作用，對(duì)骨形成和重建產(chǎn)生重要影響[19]。PDGF-AA 和VEGF與骨形態(tài)發(fā)生蛋白有協(xié)同作用，通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞募集、延長(zhǎng)細(xì)胞存活和增加血管生成來(lái)促進(jìn)骨骼發(fā)育和骨愈合[20]。Ma 等[21]在兔子成骨細(xì)胞的體外試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，尼古丁直接抑制成骨細(xì)胞的增殖、成骨和血管生成介質(zhì)的表達(dá)，這是導(dǎo)致牙種植體骨整合失敗的原因之一。

盡管有研究[4，22]表明，吸煙與種植體早期失敗相關(guān)，但并未考慮患者每天吸煙的數(shù)量。因此，醫(yī)生在術(shù)前須提供定期戒煙建議和干預(yù)，以降低種植體早期失敗的發(fā)生率。

4 種植區(qū)域及骨質(zhì)

對(duì)不同種植區(qū)域及不同植入位點(diǎn)的種植體早期失敗率，研究人員持有不同的觀點(diǎn)。Baqain等[23]報(bào)道不同骨質(zhì)類型對(duì)種植體早期失敗沒(méi)有影響。Alsaadi 等[24，25]通過(guò)前瞻性研究得出，不同種植區(qū)域?qū)υ缙诜N植體失敗率沒(méi)有影響，但有研究[26，27]認(rèn)為骨質(zhì)差是早期種植體失敗的誘發(fā)因素。Fouda 等[26]的Meta 分析顯示，上頜前牙區(qū)種植體早期失敗率明顯高于其他部位，可能與此區(qū)域骨密度較低、皮質(zhì)層較薄有關(guān)。Wu 等[27]研究了3 785例患者的6 113 顆種植體發(fā)現(xiàn)，上頜后部種植體的早期失敗率高于其他部位，可能有多種原因，首先，此區(qū)域皮質(zhì)層較薄且骨小梁疏松，存在無(wú)法建立種植體初期穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致種植體早期失敗。其次，由于上頜骨后部剩余骨高度常不足，種植前常需要進(jìn)行上頜竇提升，以獲得足夠的垂直骨高度。然而，上頜竇提升術(shù)是一種高敏感性技術(shù)，易出現(xiàn)手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，術(shù)后感染可能導(dǎo)致種植體早期失敗。Huynh 等[28]通過(guò)136 例患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，上頜竇提升術(shù)本身并不是導(dǎo)致種植體早期失敗的危險(xiǎn)因素，而手術(shù)并發(fā)癥及吸煙卻會(huì)增加種植體早期失敗的風(fēng)險(xiǎn)。Stacchi 等[29]通過(guò)對(duì)430例患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)上頜竇提升術(shù)后種植體早期失敗與上頜竇頰腭向?qū)挾群透]膜穿孔有著直接關(guān)系。較寬的竇腔（＞12mm）為新骨形成提供了一個(gè)不利的生物學(xué)環(huán)境，而竇膜穿孔則會(huì)導(dǎo)致骨顆粒擴(kuò)散并引發(fā)感染，從而影響種植體的骨整合導(dǎo)致早期失敗。

骨密度不僅對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)種植體存活率很重要，而且骨的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性在骨整合結(jié)局中也發(fā)揮重要作用。下頜前牙區(qū)厚而硬的皮質(zhì)骨和減少的血管化影響種植體的骨整合。章惠婭等[5]通過(guò)對(duì)2018 年3 504 例患者植入的6 178 顆種植體研究發(fā)現(xiàn)，下頜前牙位置種植體早期失敗率最高，且與上頜磨牙、上頜前牙之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

5 種植體的椅旁光功能化

大多數(shù)品牌的種植體無(wú)抗氧化保護(hù)作用，臨床研究表明[30]，一旦種植體暴露在空氣中，其表面的生物活性不可避免地下降，并會(huì)在表面形成二氧化鈦。由于鈦表面上的羰基部分，特別是烴不斷積累，大量含碳分子會(huì)覆蓋在鈦表面上。這些因素會(huì)影響種植體骨結(jié)合，導(dǎo)致種植體早期失敗。有時(shí)術(shù)前設(shè)計(jì)與術(shù)中情況不符，或者骨質(zhì)預(yù)判誤差等原因會(huì)使種植體暴露在空氣中。近年來(lái)，鈦種植體的光功能化在鈦科學(xué)、生物材料研究和種植體治療領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。光功能化是一種獨(dú)特的椅旁措施，旨在改善種植體治療效果，該技術(shù)利用特定波長(zhǎng)的紫外線（Ultraviolet，UV）光在20min 內(nèi)可去除鈦表面積累的烴[31]。研究表明[32]，種植體表面處理后1個(gè)月的鈦表面具有疏水性，意味著在種植體表面，水的接觸角大于60 度并且接近或大于90 度。但在用UV 光處理后，通過(guò)觀察患者血液在與鉆孔部位接觸后立即沿植入物螺旋上升來(lái)確認(rèn)光功能化表面，發(fā)現(xiàn)種植體表面可顯著被水潤(rùn)濕，接觸角為0度，這也被稱為超親水性。有研究已經(jīng)證實(shí)經(jīng)UV光功能化處理后，種植體表面具備超強(qiáng)的親水性和親血性[33，34]，并且該技術(shù)不改變現(xiàn)有的形貌、粗糙度或其他形態(tài)學(xué)特征。

在大鼠模型的生物力學(xué)測(cè)試中，Iwasa 等[35]發(fā)現(xiàn)，與未進(jìn)行光功能化的種植體相比，經(jīng)過(guò)光功能化的種植體顯示出近3 倍的骨結(jié)合率。Aita 等[36]在大鼠動(dòng)物模型研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)UV 光功能化處理的鈦種植體使骨-種植體接觸率從55%增加到98.2%，接近100%的理想水平。經(jīng)過(guò)光功能化處理的種植體周圍有強(qiáng)大的骨生成能力，其從種植體界面處開始，并迅速擴(kuò)散到周圍骨并與周圍骨連接；而未處理種植體周圍的骨生成在遠(yuǎn)端皮質(zhì)骨的表面開始，并緩慢接近種植體界面。此外，為了避免骨增量手術(shù)帶來(lái)的術(shù)后并發(fā)癥、額外費(fèi)用及技術(shù)敏感性問(wèn)題，在牙槽嵴垂直高度不足的區(qū)域應(yīng)用短種植體頗受歡迎，但相比常規(guī)種植體，短種植體的骨整合強(qiáng)度顯著下降。針對(duì)這一問(wèn)題，Ueno 等[37]將光功能化技術(shù)應(yīng)用于短種植體中，研究表明該技術(shù)將會(huì)大大彌補(bǔ)40%動(dòng)物模型的骨整合下降缺陷。

UV 光功能化是一種新技術(shù)，可以改善目前的種植體治療效果。接下來(lái)的研究應(yīng)集中在驗(yàn)證分析當(dāng)前和未來(lái)的臨床應(yīng)用效果，為種植體治療的進(jìn)一步發(fā)展提供新的可行途徑。

6 種植體長(zhǎng)度和直徑

臨床醫(yī)生和研究人員對(duì)于種植體直徑和長(zhǎng)度的定義缺乏共識(shí)。Al-Johany 等[38]將種植體長(zhǎng)度≤6mm 定義為超短植體；6～10mm 定義為短植體；≥10mm 而＜13mm 定義為常規(guī)植體；≥13mm 定義為長(zhǎng)植體。Friberg 等[39]認(rèn)為種植體長(zhǎng)度是與早期失敗最相關(guān)的因素。較長(zhǎng)的種植體與骨的接觸面積大，更利于骨結(jié)合。然而對(duì)于一些骨質(zhì)和骨量較差的患者，為了避免骨增量手術(shù)，越來(lái)越多的短種植體被應(yīng)用。Krisam 等[40]對(duì)106 例患者的186 個(gè)種植體進(jìn)行回顧性研究發(fā)現(xiàn)，短種植體植入后早期失敗風(fēng)險(xiǎn)是長(zhǎng)種植體的5.8 倍。Naert 等[41]研究表明，種植體長(zhǎng)度每減少1mm，種植體的失敗率增加0.16 倍。

Al-Johany 等[38]將種植體直徑＜3.0mm 定義為超窄植體；＞3.0mm 而＜3.75mm 定義為窄植體；≥3.75mm 而＜5.0mm 定義為常規(guī)植體；≥5.0mm定義為寬植體。目前多數(shù)研究表明[24]，種植體直徑與早期失敗無(wú)關(guān)。但一些研究表明[42]，直徑較大的種植體種植失敗率顯著較高，Alsaadi 等[25]認(rèn)為，直徑＞5.0mm 的寬種植體更容易發(fā)生早期失敗。然而，Rocha 等[43]通過(guò)對(duì)594 例患者的2 537 顆種植體進(jìn)行邏輯回歸分析發(fā)現(xiàn)，直徑＜3.75mm 的種植體與早期失敗的發(fā)生率有較高相關(guān)性，可能與此類種植體通常放置在空間有限或骨量不足的區(qū)域有關(guān)。

7 術(shù)前抗生素的使用

細(xì)菌感染被認(rèn)為是種植體早期失敗的原因之一。研究表明，牙科手術(shù)盡管時(shí)間少于10min，也可能誘發(fā)菌血癥[44]。在口腔種植中，關(guān)于預(yù)防性使用抗生素的建議不甚相同。有學(xué)者認(rèn)為只有當(dāng)患者存在感染性心內(nèi)膜炎風(fēng)險(xiǎn)、宿主反應(yīng)降低、手術(shù)位點(diǎn)存在感染征象或植入大異物時(shí)，才將抗生素預(yù)防與手術(shù)聯(lián)合使用[45]。而大多學(xué)者建議將種植體植入手術(shù)前1h 內(nèi)單次給予抗生素應(yīng)作為常規(guī)措施[46，47]。Kashani 等[46]對(duì)447 例患者的963 顆種植體進(jìn)行臨床研究表明，不使用抗生素會(huì)導(dǎo)致種植體早期失敗風(fēng)險(xiǎn)高出2～3 倍。阿莫西林是被廣泛研究和處方應(yīng)用的抗生素之一。Salgado-Peralvo 等[48]建議在術(shù)前1h 給予2～3g 阿莫西林，然后給予500mg/8h，持續(xù)5～7 天。

由于抗生素的過(guò)度使用導(dǎo)致當(dāng)代人對(duì)抗生素過(guò)敏的趨勢(shì)增加。美國(guó)牙科協(xié)會(huì)和美國(guó)心臟協(xié)會(huì)將克林霉素作為阿莫西林過(guò)敏患者的首選抗生素[49]。Salgado-Peralvo 等[50]的研究表明，與其他抗生素相比，預(yù)防性使用克林霉素可使種植體早期失敗風(fēng)險(xiǎn)顯著升高，感染風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加高達(dá)6 倍，可能與克林霉素對(duì)骨整合產(chǎn)生不良影響有關(guān)。未來(lái)的研究應(yīng)旨在確定健康患者與全身性疾病患者、患有或未患有不同類型口腔疾病患者的全身性抗生素需求之間的差異，或比較簡(jiǎn)單種植手術(shù)與復(fù)雜手術(shù)預(yù)防性使用抗生素的差異。

總之，種植體早期失敗與不良口腔衛(wèi)生習(xí)慣、吸煙、維生素D 缺乏、種植體尺寸、種植部位、種植體表面處理及預(yù)防性使用抗生素有著密切關(guān)系。因此，術(shù)前識(shí)別這些風(fēng)險(xiǎn)因素以降低早期失敗率至關(guān)重要。但由于種植體早期失敗是多因素導(dǎo)致的，因此有待于更多的臨床研究來(lái)證明這些因素與早期失敗存在因果關(guān)系。