梁佳越，王文雪，金杭穎，李金龍，姜帥，張麗，紀(jì)翔，國浩，趙保東

1. 青島大學(xué)附屬醫(yī)院 口腔種植中心，山東 青島 266000；2. 華東理工大學(xué) 生物工程系，上海 200000；3. 山東省瑞康德一醫(yī)療器械有限公司 口腔事業(yè)部，山東 濟(jì)南 250000

引言

隨著種植學(xué)與修復(fù)材料學(xué)的發(fā)展，引導(dǎo)骨組織再生技術(shù)（Guided Bone Regeneration，GBR）因?yàn)榫哂形?chuàng)性、成骨效果好的特點(diǎn)，在臨床上的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。材料學(xué)發(fā)展的重要方向之一便是研發(fā)效果更佳的骨替代材料，骨替代材料在種植領(lǐng)域的應(yīng)用極為普遍，無論是骨劈開、上頜竇提升還是位點(diǎn)保存技術(shù)，均可發(fā)揮其作用。因此，骨替代材料的臨床應(yīng)用極有前景，其研發(fā)一直是國際骨科材料領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)方向[1-2]。煅燒牛骨作為一種良好的骨支架材料，無論是生物相容性還是內(nèi)部微結(jié)構(gòu)方面，均表現(xiàn)出了優(yōu)異的性質(zhì)，還可促進(jìn)新生血管生成以及促進(jìn)成骨因子表達(dá)[3]，可以作為很好的修復(fù)骨缺損的替代物。目前在國內(nèi)市場中，頜骨缺損修復(fù)的支架材料售價(jià)高昂，患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較重，限制了GBR的其應(yīng)用，因此研究國產(chǎn)牛煅燒骨填充材料在GBR中的性能表現(xiàn)，驗(yàn)證是否可以替代進(jìn)口產(chǎn)品，既可以滿足國內(nèi)市場的需求，又可以推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備

愛康骨粉（產(chǎn)地；北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司）、Bio-Oss骨粉（產(chǎn)地：瑞士Geistlich公司）、微創(chuàng)拔牙器械、明膠海棉、復(fù)方氯己定含漱液、螺旋CT機(jī)。

1.2 臨床資料

收集40名于青島大學(xué)附屬醫(yī)院東院區(qū)口腔種植中心就診的患者。

納入標(biāo)準(zhǔn)：① 18～65周歲，全身狀況良好，臨床無手術(shù)禁忌征；② 口腔衛(wèi)生狀況良好并且依從性強(qiáng)，無吸煙等不良習(xí)慣；③ 單顆前牙或前磨牙需要拔除；④ 患者知情同意，自愿簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：① 全口有未受控制的牙周炎癥；② 正在或6個(gè)月內(nèi)接受可能影響或促進(jìn)骨代謝藥物治療；③ 糖尿病患者控制不佳者（空腹血糖≥8.88 mmol/L）；④ 精神異常，無自主行為能力；⑤ 孕期或哺乳期婦女。

1.3 總體設(shè)計(jì)

術(shù)前交代并簽署知情同意書，經(jīng)血液檢查及影像檢查篩選后，將患者隨機(jī)分為兩組，每組20人，試驗(yàn)組采用北京愛康宜誠牌骨填充材料（牛煅燒骨），對(duì)照組采用瑞士Geistlich公司的Bio-Oss骨填充材料。

1.4 試驗(yàn)手術(shù)操作

術(shù)前術(shù)區(qū)常規(guī)消毒，使用雙氧水漱口，碘伏棉球進(jìn)行面部消毒，鋪巾。術(shù)區(qū)使用碧藍(lán)行局部浸潤麻醉，微創(chuàng)拔除患牙，使骨壁完整無缺損，使用刮匙搔刮牙槽骨壁內(nèi)肉芽組織，生理鹽水沖洗。實(shí)驗(yàn)組充填國產(chǎn)牛煅燒骨，對(duì)照組使用Bio-Oss材料，完全填補(bǔ)拔牙窩，表面覆蓋兩層明膠海綿，兩側(cè)牙齦拉攏縫合，輕咬棉球30 min后吐出。術(shù)后即刻拍攝CT片（CT-1）。術(shù)后一周拆線并檢查口腔軟硬組織有無異常，牙齦是否紅腫，種植位點(diǎn)頰舌側(cè)是否有瘺管。術(shù)后6個(gè)月拍攝CT片（CT-2），再次記錄牙槽嵴高度和寬度。將（CT-1）與（CT-2）之間的CT數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算出牙槽嵴垂直向骨吸收量和牙槽嵴唇（頰）腭（舌）向骨吸收的量。

1.5 臨床評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法

1.5.1 主要觀測指標(biāo)

主要觀測指標(biāo)：6個(gè)月的牙槽嵴寬度變化值（H6）。

在使用相同的參考點(diǎn)和線的前提下，對(duì)CT-1和CT-2進(jìn)行測量。拔牙后拔牙窩的最根方為根尖點(diǎn)，根尖點(diǎn)與拔牙窩中心點(diǎn)的連線為垂直參考線。垂直參考線經(jīng)過根尖點(diǎn)的垂線為水平參考線。

牙槽嵴寬度（Horizontal Distance，H），為測量牙槽嵴頂下1、3、5 mm部位的骨寬度（HW-1、HW-2、HW-3）術(shù)后6月的測量值與術(shù)前的差值即為牙槽嵴唇（頰）腭（舌）向骨吸收的量。

牙槽嵴寬度在6月內(nèi)變化值H6=(CT-2)-(CT-1)。

測量牙槽嵴高度（Vertical Distance，V）為牙槽嵴頂測量點(diǎn)（Bone crest）到水平參考線的距離。分別測量頰側(cè)高度（BV）和舌側(cè)高度（LV）。術(shù)后半年的測量值和術(shù)前的差值即為牙槽嵴垂直向骨吸收量測量模式圖，見圖1。

6個(gè)月牙槽嵴高度變化值V6=(CT-2)-(CT-1)。

圖1 骨測量模式

1.5.2 次要療效指標(biāo)

（1）術(shù)后至7日記錄拔牙創(chuàng)面愈合情況。傷口愈合時(shí)間：口腔手術(shù)切口術(shù)后至傷口完全愈合時(shí)間為7至14天，觀察患者的愈合時(shí)間在7天左右。傷口愈合等級(jí)：甲級(jí)愈合：術(shù)后傷口在7天內(nèi)愈合良好，無出血、化膿等不良反應(yīng)；乙級(jí)愈合：術(shù)后傷口愈合欠佳，傷口處有輕度炎癥反應(yīng)，如紅腫、血腫；丙級(jí)愈合：術(shù)后傷口明顯感染，有化膿或甚至瘺管、竇形成。

（2）術(shù)后至12周排異反應(yīng)。觀察受試者是否有紅腫、化膿等不良反應(yīng)。

（3）術(shù)后至12周檢測骨代謝情況。檢查血鈣、血磷在術(shù)前、術(shù)后12周的數(shù)值是否超出正常值范圍上下限0.3 mmol/L。

（4）術(shù)后24周內(nèi)骨感染情況。觀察手術(shù)24周之內(nèi)是否出現(xiàn)骨感染征象。

（5）安全性評(píng)估。術(shù)前、術(shù)后12周分別進(jìn)行一般體檢項(xiàng)目檢測和實(shí)驗(yàn)室安全性檢查，包括體溫、血壓、心率、呼吸、血常規(guī)、尿常規(guī)、心電圖等項(xiàng)目，記錄臨床不良事件，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析不良事件發(fā)生率。

記錄患者術(shù)后24 h的疼痛情況。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件。雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05證明所檢驗(yàn)的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。定量資料的比較采用成組t檢驗(yàn)，分類數(shù)據(jù)采用卡方檢驗(yàn)，等級(jí)資料采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 主要評(píng)價(jià)指標(biāo)觀察

對(duì)比分析術(shù)后6月實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的成骨效果，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組與對(duì)照組成骨效果均可，均有新骨形成。對(duì)比術(shù)后即刻與術(shù)后6個(gè)月CT牙槽骨寬度變化值如表1所示。

表1 植骨后牙槽骨寬和高度度變化值（mm）

試驗(yàn)組與對(duì)照組相比H6-1、H6-2、H6-3結(jié)果對(duì)比顯示P＞0.05，試驗(yàn)組與對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在垂直骨吸收量對(duì)比顯示P＞0.05，統(tǒng)計(jì)無差異。試驗(yàn)組與對(duì)照組的頰側(cè)骨板吸收量均比同組的舌側(cè)骨板吸收量多。試驗(yàn)組與對(duì)照組在CT顯示的牙槽骨的水平骨吸收量與垂直骨吸收量無差別。

2.2 拔牙創(chuàng)面牙槽骨成骨效果

拔牙創(chuàng)面牙槽骨成骨效果如圖2所示。

圖2 對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組成果效果CT圖注：a. 實(shí)驗(yàn)組成骨效果截面CT圖；b. 實(shí)驗(yàn)組成骨效果全景CT圖；c. 對(duì)照組成骨效果截面CT圖；d. 對(duì)照組成骨效果全景CT圖。

2.3 術(shù)后30 min和一周拔牙創(chuàng)面情況

拔牙愈合等級(jí)均為甲級(jí)愈合，兩組間均未出現(xiàn)骨粉排異情況，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩組間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.4 術(shù)后24 h疼痛情況

對(duì)兩組獨(dú)立樣本的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，試驗(yàn)組與對(duì)照組無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），結(jié)果見表2。

表2 患者術(shù)后24 h疼痛分級(jí)結(jié)果

2.5 術(shù)后6個(gè)月拔牙創(chuàng)面軟硬組織情況

試驗(yàn)組與對(duì)照組拔牙后6個(gè)月均未出現(xiàn)拔牙創(chuàng)面的感染情況，未出現(xiàn)骨感染的現(xiàn)象。

3 討論

近年來，在種植領(lǐng)域材料學(xué)的研究成為重點(diǎn)，骨填充材料的發(fā)展尤為迅速，其在成骨效果上的表現(xiàn)顯著，為骨量缺損過多患者牙槽骨的再生和保持提供可能，在GBR中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)與上前牙列缺失區(qū)域來說，由于上前牙唇側(cè)骨板較薄并且容易出現(xiàn)凹陷性骨吸收，對(duì)手術(shù)精確性和美學(xué)修復(fù)效果提出更高的要求，此時(shí)引導(dǎo)骨再生材料在種植創(chuàng)造充足骨量方面尤為重要[4]。過去的一系列實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，人體內(nèi)牙槽骨的重組與改建活動(dòng)十分活躍，但是牙齒缺失后牙槽骨吸收活動(dòng)加快，骨量不足影響種植體的植入[5]。拔牙窩內(nèi)外骨質(zhì)的吸收改建過程為：內(nèi)部新骨形成，外部骨質(zhì)漸進(jìn)性吸收。牙槽窩被新骨填滿的同時(shí)外部骨吸收使得牙槽骨的高度和寬度降低[6]骨量的減少對(duì)最終植體的植入位點(diǎn)與美學(xué)修復(fù)效果產(chǎn)生較大影響。

術(shù)后6個(gè)月左右，牙槽骨的改建過程基本完成。位點(diǎn)保存在促進(jìn)牙槽窩內(nèi)新骨的形成的同時(shí)可以降低外部牙槽骨吸收速率。過去的臨床試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，有效的植骨材料可以防止牙槽嵴高度寬度的減少,相對(duì)于拔牙后不做位點(diǎn)保存的病例，牙槽窩植入骨移植材料能更有效地維持牙槽骨的骨高度和寬度[7]。Klára等[8]發(fā)現(xiàn)與不做特殊處理的自然牙窩相比，使用凍干同種異體骨移植物能有效減少牙槽骨的吸收。Pang等[9]在臨床試驗(yàn)中使用牛煅燒骨骨移植材料與生物膜維于拔牙后位點(diǎn)保存，觀測拔牙術(shù)后牙槽嵴的高度和寬度變化，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果比自然愈合的牙槽骨吸收減少約13%和23%。由于人體組織再生能力有限，缺損骨量過多難以通過自體改建的形式恢復(fù)原有形態(tài),拔牙后位點(diǎn)保存技術(shù)可以為后續(xù)的種植修復(fù)提供良好的種植位點(diǎn)。廣泛的臨床實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明位點(diǎn)保存可以使增加拔牙窩內(nèi)新生骨量，但是由于骨替代材料的物理化學(xué)性質(zhì)差異，其新生骨的質(zhì)量與速度存在較大差異。因此，對(duì)于高質(zhì)量的位點(diǎn)保存骨材料的研發(fā)至關(guān)重要。理想的植骨材應(yīng)具有良好的生物相容性與合適的生物降解性，除此之外，在骨傳導(dǎo)與骨誘導(dǎo)性方面也有較高要求[10]。在機(jī)械性能方面，植骨材料應(yīng)優(yōu)于自體骨[11]。由于具有良好的骨傳導(dǎo)性、骨誘導(dǎo)性，并且無免疫排斥反應(yīng)，自體骨在眾多骨替代材料的研究中被視為是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，但往往易受制于供體來源較少以及術(shù)后不適等情況[12]。其他種類型的骨替代材料，如同種異體骨和異種骨，人工骨替代材料，其性質(zhì)方面都存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，同種異體骨和異種骨存在傳播疾病的風(fēng)險(xiǎn)以及免疫排斥問題和醫(yī)學(xué)倫理問題，部分患者難以接受。而人工骨替代材料來源較廣，副作用較少，在臨床上的普及和推廣率較高[13]。

鑒于人工替代材料的優(yōu)點(diǎn)，在研究自體骨替代材料的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)以及生物學(xué)改建過程的基礎(chǔ)上，制備合成新的仿自體骨材料已經(jīng)成為生物材料研究領(lǐng)域一個(gè)重點(diǎn)的方向[14]。

單根牙缺失的牙窩形態(tài)較為簡單，是理想的骨缺損模型，利用單根牙拔牙窩可以更好地控制骨粉的用量，便于臨床實(shí)驗(yàn)觀察。目前臨床上使用較廣泛、成骨效果較好的骨充填材料為Bio-Oss骨粉，其來源于牛骨松質(zhì)，經(jīng)過脫基質(zhì)處理后制備而成。由于具有與人骨相似的微觀多空結(jié)構(gòu)，其在理化性質(zhì)、力學(xué)抗壓性能方面的表現(xiàn)與人體牙槽骨組織存在較大相似性。雖然Bio-Oss骨填充材料在骨傳導(dǎo)性方面表現(xiàn)較佳，但是其無機(jī)特性使骨誘導(dǎo)的能力大大削減。

本填充材料來源于6月齡的乳牛，將牛骨松質(zhì)骨脫蛋白處理后二次煅燒，制備成新型骨支架材料。由于具備與人體天然骨類似的多孔微觀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)中羥基磷灰石晶體的排列特點(diǎn)，保留了天然骨小梁結(jié)構(gòu)，其免疫排斥性較低。此外，與市面已有傳統(tǒng)煅燒骨材料不同的，經(jīng)XRD檢測，本骨填充材料的主要物相應(yīng)為磷灰石相，其中羥基磷灰石（HA）含量為40%～80%，β-磷酸三鈣（β-TCP）含量為20%～60%。徐俊等[15]在用β-磷酸三鈣修復(fù)小鼠骨缺損的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，β-磷酸三鈣植入骨缺損出不僅起到了橋連接的作用，更能夠提高骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和血管內(nèi)皮生長因子的表達(dá)，能夠更好地促進(jìn)骨細(xì)胞的生長和分化，從而促進(jìn)骨的新生和血管的生成[16]。本實(shí)驗(yàn)所用煅燒骨中鈣-磷離子比例的改變，有利于調(diào)整材料吸收降解速率，促進(jìn)新骨的形成，提高了骨誘導(dǎo)能力[17]。6個(gè)月后實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：試驗(yàn)組與對(duì)照組患者在牙槽骨的垂直向和水平向骨吸收量均明顯小于拔牙后不做處理的牙槽骨的吸收。同組牙槽骨的頰側(cè)骨吸收量高于舌側(cè)骨吸收量。

采用微創(chuàng)拔牙法拔除患牙，拔牙創(chuàng)面采用雙層明膠海棉封閉，此處明膠海綿取代生物膜材料可以排除生物膜對(duì)成骨效果的影響，拔牙創(chuàng)面棉球壓迫止血30 min后未出現(xiàn)活動(dòng)性出血。本次試驗(yàn)40例患者全部完成試驗(yàn)方案所要求的回訪，并取得良好效果，從臨床試驗(yàn)結(jié)果看，拔牙術(shù)后24 h內(nèi)在實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)2例中度疼痛患者，對(duì)照組出現(xiàn)3例中度疼痛的患者，其余患者多為輕度疼痛。由于拔除過程為微創(chuàng)術(shù)式，拔除牙齒多為單根所以患者疼痛反應(yīng)較輕。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的5例中度疼痛的患者經(jīng)回顧可能原因是痛閾較低的個(gè)體原因或?yàn)樘钊欠蹠r(shí)加壓導(dǎo)致，材料或者手術(shù)操作不當(dāng)所致。從影像學(xué)結(jié)果看，2組的牙槽脊高度和寬度在6個(gè)月后均恢復(fù)較好，填充材料與牙槽骨邊緣牙槽骨影像形成良好，2組填充的結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，牙槽骨高度基本穩(wěn)定。

在本實(shí)驗(yàn)中均未出現(xiàn)過敏排斥反應(yīng)，瑞士Geistlich公司的Bio-Oss骨填充材料在臨床上已使用多年，其成骨效果與人體安全性經(jīng)過廣泛的生物學(xué)試驗(yàn)與臨床試驗(yàn)已得到充分的驗(yàn)證，北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司的骨研發(fā)生產(chǎn)的填充材料（牛煅燒骨）為天然骨無機(jī)材料。按照安全規(guī)范，經(jīng)多級(jí)純凈工序，從天然骨中提取出高純度的無機(jī)骨材料，具有優(yōu)良的骨引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在化學(xué)成份上與人體骨無機(jī)結(jié)構(gòu)相似。骨填充材料符合醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)，采用了γ射線照射消毒，保證完全無菌狀態(tài)，包裝及性能等達(dá)到國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

本試驗(yàn)在骨缺損修復(fù)中，將國產(chǎn)牛煅燒骨充填材與Bio-Oss進(jìn)行臨床試驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證了北京愛康宜誠醫(yī)療器材股份有限公司生產(chǎn)的骨填充材料（牛煅燒骨）在成骨效果方面表現(xiàn)優(yōu)異，術(shù)后6月的成骨量與Bio-Oss骨填充材料統(tǒng)計(jì)學(xué)分析上無明顯差異，兩者成骨效果無明顯差異。為國產(chǎn)骨粉在臨床廣泛應(yīng)用提供了有力依據(jù)。