李劍平，高學舸，李可來，李慶隆，王建國，戚孟春

(1.河北省唐山市協(xié)和醫(yī)院口腔外科,河北 唐山 063000;2.河北聯(lián)合大學口腔醫(yī)學院口腔頜面外科,河北 唐山 063000)

骨質(zhì)疏松對種植體周圍的骨愈合形成負面影響，降低種植體周圍的骨結(jié)合率[1-2]，從而對種植體的遠期效果產(chǎn)生不利影響，增加其失敗率[3]。有學者通過組織學觀察證實骨質(zhì)疏松同樣會對種植體周圍植骨愈合產(chǎn)生不利影響[4]，從而降低植骨區(qū)內(nèi)種植體的骨結(jié)合率。為了改善這種不利狀況，系統(tǒng)應(yīng)用雙膦酸鹽，使種植體周圍骨量及骨結(jié)合率得到提升[5]。李劍平等[6]研究發(fā)現(xiàn)局部應(yīng)用唑來膦酸涂層種植體對骨質(zhì)疏松狀態(tài)下的自體植骨區(qū)內(nèi)的種植體愈合產(chǎn)生積極的影響。本研究從影像學及生物力學角度探討骨質(zhì)疏松對種植體周圍植骨愈合產(chǎn)生的影響及對種植體穩(wěn)定性的影響，以及系統(tǒng)應(yīng)用唑來膦酸是否會使此種不利影響得到改善，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物：5月齡雌性日本大耳白兔30只(平均體質(zhì)量3kg)，北京維通利華實驗動物養(yǎng)殖中心提供(批號 SCXK京20050013)。所有受試家兔均于室溫20℃左右、自然光照的動物房中單籠飼養(yǎng)，供給家兔標準飼料(由華北煤炭醫(yī)學院動物中心提供)，自由飲食水，受試前適應(yīng)性飼養(yǎng)2周。

1.1.2 種植體及試劑：納米羥基磷灰石涂層純鈦螺紋狀種植體(長12mm，直徑2mm，螺紋間距1mm，螺溝深度0.25mm)，四川大學生物材料測試中心定制。

唑來膦酸，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 建立兔骨質(zhì)疏松模型：實驗動物隨機分成對照組(A組)、去勢組(B組)、系統(tǒng)應(yīng)用唑來膦酸組(C組)，每組10只。用25℅烏拉坦(4mL/kg)行耳緣靜脈麻醉，B、C組摘除雙側(cè)卵巢，A組行假手術(shù)。

1.2.2 種植體植入：骨質(zhì)疏松模型造模12周后，制備家兔右側(cè)脛骨近中干骺端骨缺損，并行自體髂骨移植及同期種植體植入手術(shù)(圖1)。麻醉方法同前，所有家兔右側(cè)脛骨近中干骺端用牙科電鉆制備邊長8mm的正方形骨缺損(只去除骨皮質(zhì))；于家兔髂前上嵴處切取相應(yīng)大小的全層骨塊，置于脛骨骨缺損內(nèi)。在植骨塊中央制備種植體窩，穿透對側(cè)骨皮質(zhì)，旋入種植體，分層縫合切口。術(shù)后常規(guī)飼養(yǎng)，前3d每天每只家兔給予青霉素5萬U/kg肌內(nèi)注射。

1.2.3 系統(tǒng)應(yīng)用唑來膦酸：自體髂骨移植及種植體植入術(shù)后3d，C組家兔開始給予唑來膦酸0.1mg/kg皮下注射，每3周1次，其余2組家兔接受等量生理鹽水注射。

1.2.4 標本采集與制備:家兔于種植術(shù)后第12周處死。取帶種植體脛骨標本長約10mm，置于4%中性福爾馬林溶液固定，并用棕色玻璃瓶密封，于4℃冰箱中冷藏，3d后給予X線檢查，所有標本顯示均正常愈合。

X線檢查結(jié)束后應(yīng)用GE explore Locus SP型顯微CT(四川大學提供)掃描，將處理好的脛骨標本沿長軸垂直固定于樣品固定器內(nèi)，周圍填塞少許醫(yī)用紗條加以固定，防止掃描過程中移動；固定器內(nèi)加入去離子水作為掃面介質(zhì)，充分浸沒樣品及沙條，注意介質(zhì)內(nèi)應(yīng)無氣泡。選擇掃描參數(shù)如下,電壓80kV，電流80μA，掃描方式為360°旋轉(zhuǎn)，掃描時間270min，幀平均4幀，角度增益0.4度，曝光時間3 000ms，各向同性分辨率8.0μm×8.0μm×8.0μm voxel，以Fluro方式選擇脛骨延長區(qū)域進行掃描。同時掃描標準體模，校正CT值。掃描完成后，手動校正旋轉(zhuǎn)中心及CT值，以41.0μm×41.0μm×41.0μm voxel的各向同性分辨率完成掃描標本整體機構(gòu)重建。行延長區(qū)域骨生長情況分析時，從重建的圖像中選取延長區(qū)域近端3mm，延長區(qū)域遠端3mm及中間4mm作為骨組織感興趣區(qū)域(region of intrest，ROI)行8.0μm×8.0μm×8.0μm voxel三維重建，以計算機自動生成閾值提取圖像信息，完成圖像二值化。繼而選定ROI內(nèi)骨組織，分皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨量部分呈現(xiàn)三維可視化。用最大密度投射成像技術(shù)(maxium intensity projection，MIP)比較各ROI區(qū)域的二維橫斷面結(jié)構(gòu)密度特征。獲得重建圖像后使用micro-CT自帶的MicroView2.0+ABA(GE Health Care Co.)軟件對以下指標進行定量分析。①骨組織體積比(percent bone volume,BV/TV) (%),植骨區(qū)礦化骨占整個骨組織體積的百分比；②骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th) (mm),植骨區(qū)內(nèi)骨小梁的厚度(直徑)；③骨結(jié)合率(implant-bone contact rate,IBCR)(%),植骨區(qū)種植體與礦化骨直接接觸的部分占種植體總表面的百分比。

掃描結(jié)束后行旋出力學測試，首先將標本用石膏固定于1個固定容器內(nèi)，使其種植體頭部外露，扳手置于種植體頭部，應(yīng)用愛思達電子拉力計(東莞市眾升儀器有限公司提供)拉動扳手手柄，記錄種植體松動時的最大數(shù)值，并且測量拉力計受力點與種植體中心的距離，兩數(shù)據(jù)相乘數(shù)值為旋出力矩。

2 結(jié) 果

2.1 X線檢查結(jié)果：所有標本均正常愈合，植骨塊與脛骨缺損區(qū)無明顯界限，植骨區(qū)均未見死骨形成，種植體周圍無明顯陰影，與周圍骨質(zhì)結(jié)合緊密(圖2)。

2.2 顯微CT檢查結(jié)果：從縱截面觀察可見A組植骨塊內(nèi)骨小梁粗大、密集、連續(xù)，骨皮質(zhì)較厚，植骨塊和原有骨質(zhì)之間結(jié)合緊密，界限消失，種植體周圍骨組織豐滿；B組植骨塊及皮質(zhì)骨較薄，內(nèi)層骨皮質(zhì)改建接近消失，骨小梁較稀疏，種植體周圍骨組織較少；C組植骨塊也較厚，骨小梁密集，骨小梁直徑較A組細，種植體周圍均有較多新生骨小梁，比A組骨量少。從橫截面上觀察，A,C組種植體周圍骨小梁最密集，呈海綿狀;B組種植體周圍骨小梁最少，最為細小(圖3)。

2.3 顯微CT定量分析比較：BV/TV、IBCR在A組最高，B組顯著低于A，C組(P<0.01)； Tb.Th A組最高，C組次之，B組最低(P<0.01)。見表1。

組別BV/TV(%)IBCR(%)Tb.Th(mm)A68.94±2.9962.71± 3.490.325±0.029B22.80±2.66?31.52±2.08?0.216±0.021?C52.88±2.07?#55.42±2.53?#0.277±0.030?#F810.722348.61541.031P0.0000.0000.000

*P<0.01與A組比較 #P<0.01與B組比較(q檢驗)

BV/TV:percent bone volume;IBCR:implant-bone contact rate;Tb.Th:trabecular thickness

2.4 旋出力矩測試結(jié)果：A組旋出力矩為(55.34±5.25)N·cm，B組為(31.34±4.13)N·cm，C組為(50.34±3.89)N·cm，A、C組明顯高于B組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。

3 討 論

目前，種植牙因為其美觀、堅固、舒適及不傷鄰牙受到廣大牙缺失患者的歡迎。牙種植成功的關(guān)鍵是種植體和足量健康的骨組織發(fā)生骨結(jié)合，從而為咀嚼提供足夠的支持力[7]。由于骨質(zhì)疏松好發(fā)于中老年人，他們大多存在牙缺失，而且與牙齒的脫落有一定的聯(lián)系[8]。故目前雖然未將此類系統(tǒng)性疾病列為種植牙的禁忌證，但將其視為降低種植成功率的一個危險因素[9]。本研究結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松狀態(tài)下的自體骨植骨同樣達到了骨性愈合，但其植骨區(qū)內(nèi)種植體骨量減少，骨皮質(zhì)變薄。這必將降低種植體的穩(wěn)定性，如果種植體負重會增加其失敗率，本研究力學測試證實這一點，B組家兔脛骨種植體旋出力矩明顯小于A組。

由于骨質(zhì)疏松對種植體成功率的潛在威脅，所以有必要在種植前改善此種狀況。雙膦酸鹽是骨質(zhì)疏松的首選用藥，國際上對于此類問題的研究大多圍繞雙膦酸鹽系列藥物來開展的，對于它的應(yīng)用目前也相對成熟。最近Yildiz等[10]發(fā)現(xiàn)雙膦酸鹽對骨質(zhì)疏松狀態(tài)下的種植體骨結(jié)合、種植體穩(wěn)定性是起到積極作用的。本研究發(fā)現(xiàn)C組在接受唑來膦酸治療12周后其種植體周圍骨量明顯提升，骨小梁增多，且骨皮質(zhì)也出現(xiàn)了增厚，說明唑來膦酸對自體骨植骨起積極作用。同時C組旋出力矩明顯提升，說明在骨質(zhì)疏松狀態(tài)下，唑來膦酸能增加合并自體骨植骨的種植體生物力學性能。

綜上所述，實驗性骨質(zhì)疏松雖然不會阻礙移植骨內(nèi)種植體骨結(jié)合，但使移植骨皮質(zhì)骨變薄，松質(zhì)骨量減少，從而降低植骨區(qū)種植體的骨性支持，減弱骨組織對種植體的支持；通過應(yīng)用唑來膦酸涂層種植體，可以改善骨質(zhì)疏松對種植體周圍自體骨植骨愈合的不良影響，增加植骨區(qū)內(nèi)的種植體周圍骨量，從而增加其穩(wěn)定性。(本文圖見封三)

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