丁鋒， 施少杰， 宋應(yīng)亮

軍事口腔醫(yī)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 口腔疾病國家臨床醫(yī)學(xué)研究中心 陜西省口腔生物工程技術(shù)研究中心第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院種植科，陜西 西安（710032）

目前，種植修復(fù)已經(jīng)成為牙列缺損或牙列缺失患者最佳治療方案之一。在一項(xiàng)長達(dá)20 年的前瞻性病例系列研究中，鈦種植體的失敗率為10.5%［1］，也有報(bào)道稱其種植體植入成功率可以達(dá)到99%［2］。盡管各個(gè)研究所用的種植體不同，但其種植成功的關(guān)鍵均與種植體骨結(jié)合密切相關(guān)［3］。種植體的表面性能對種植體骨結(jié)合有非常重要的意義，是決定骨整合速度和程度的重要因素，一方面其可能引起種植體表面親水性的變化［4］，另一方面其又反過來影響種植體表面的蛋白吸附過程，進(jìn)而影響細(xì)胞的生長和分化［5］。

提高種植體表面性能的方法主要包括物理法和化學(xué)法。物理法主要是指通過噴砂酸蝕、電解蝕刻、激光處理等改變種植體表面超微結(jié)構(gòu)［6］，紫外光處理也是一種新興的方法［7］。化學(xué)法主要是通過等離子噴涂、電化學(xué)沉積法等在種植體表面形成具有良好生物相容性和骨引導(dǎo)作用的羥基磷灰石結(jié)構(gòu)［8］。噴砂酸蝕方法被證實(shí)可使材料獲得良好的生物活性表面［9］，故而成為近年來種植體表面改性的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用的重點(diǎn)。

通過表面處理的種植體具有良好的親水性［10］。其中，表面經(jīng)過潤濕與液體之間的固液接觸角小于5°的種植體，被稱為超親水種植體。本文選取臨床上較為常用的SPI?ELEMENT RC INICELL 種植體（Thommen Medical AG，Grenchen，Switzerland）以及 SLActive?種植體（Straumann GmbH，F(xiàn)ribourg，Germany）作為代表，通過查閱這兩種植體最新的文獻(xiàn)，分析超親水種植體在臨床應(yīng)用上的優(yōu)勢缺點(diǎn)以及最新進(jìn)展。

1 超親水種植體臨床研究進(jìn)展

1.1 超親水種植體早期負(fù)載

由于超親水種植體能夠促進(jìn)種植體骨結(jié)合，縮短其愈合周期，因而關(guān)于其早期負(fù)載方面的研究較為豐富。Hicklin 等［11］對下頜后部植入超親水種植體21 d 后的種植體進(jìn)行早期加載的效果進(jìn)行了研究。其中在植入21 d 后，20 枚超親水種植體（INICELL）穩(wěn)定系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)（ISQ > 70），對其進(jìn)行早期加載。根據(jù)加載后6 個(gè)月的隨訪效果得出如下結(jié)論：①在3 周內(nèi)對植入在下頜后部（未進(jìn)行植骨術(shù)）的超親水種植體進(jìn)行功能性咬合加載是一個(gè)安全可預(yù)測的治療方案；②在隨訪的6 個(gè)月內(nèi)未發(fā)生種植體脫落及其他并發(fā)癥；③種植體植入后21 d 內(nèi)ISQ 值的增加證實(shí)超親水表面的植體非常適合早期加載；④影像學(xué)分析說明了種植體邊緣骨組織的穩(wěn)定。Hinkle 等［12］也對同一種超親水種植體植入后早期負(fù)載的臨床和影像學(xué)檢查進(jìn)行了為期1 年的追蹤隨訪，除去1 例因未按要求預(yù)防性使用抗生素和1 例因工藝原因?qū)е碌呐R時(shí)修復(fù)體破裂外，植入在21 名患者口內(nèi)的23 枚種植體在進(jìn)行早期負(fù)載（種植體植入術(shù)后21 d）后的1 年內(nèi)均未發(fā)生失敗及并發(fā)癥。影像學(xué)檢查顯示，超親水種植體進(jìn)行早期負(fù)載后的一年內(nèi)并沒有引起持續(xù)的邊緣骨吸收。兩項(xiàng)研究結(jié)果共同說明了在骨質(zhì)較好的缺牙區(qū)植入超親水種植體并進(jìn)行早期加載方案的可行性。對于另外一種種植體（SLActive）即刻非功能性負(fù)載后的2 年隨訪結(jié)果顯示，單顆牙齒缺失時(shí)，使用超親水種植體進(jìn)行種植體植入術(shù)后采用即刻非功能性負(fù)載修復(fù)，其影像學(xué)檢查及近期臨床效果可與采用延期負(fù)載的常規(guī)種植體相媲美［13］。

上述幾個(gè)研究結(jié)果表明，超親水種植體在早期負(fù)載方面均有良好的可行性與可預(yù)期性，這對牙缺失患者來說是一種可行的方案，對那些前牙缺失急需恢復(fù)美觀的患者更來說是一種福音。

1.2 超親水種植體在低密度骨質(zhì)進(jìn)行早期負(fù)載

超親水種植體能夠在頜骨內(nèi)維持良好的初期穩(wěn)定性，其在低密度骨質(zhì)上的應(yīng)用也較為廣泛。Held 等［14］對超親水種植體在低密度骨質(zhì)上的早期負(fù)載效果進(jìn)行了研究，在10 位患者缺牙區(qū)植入的35 枚超親水種植體（INICELL），8 周后若扭矩大于35 Ncm，則實(shí)施二期手術(shù)并進(jìn)行負(fù)載，否則在12 周時(shí)負(fù)載。除去1 枚種植體因工藝原因失敗、1 枚因傷口愈合障礙拔除外，其余33 枚種植體有31 枚（88.6%）在第8 周時(shí)負(fù)載，2 枚（5.7%）在第12 周時(shí)負(fù)載。在為期1 年的隨訪中，采用無接觸式測量裝置（Osstell，Gothenburg，Sweden）測量ISQ 值，種植體植入后ISQ平均值為43，在8周后上升至63，最終在12 個(gè)月時(shí)穩(wěn)定在73。這一結(jié)果說明對植入在低密度頜骨的超親水種植體進(jìn)行早期加載是可行的。同時(shí)由于研究對象中，5 例患者的15 枚種植體同期采用了上頜竇底提升術(shù)，3 例患者的12 枚種植體采用了植骨術(shù)，說明即使在缺牙區(qū)為低密度骨質(zhì)同時(shí)伴隨剩余牙槽骨高度和寬度不足時(shí)，超親水種植體仍然具有可觀的應(yīng)用前景。除此之外，Alayan 等［15］在羊頜骨上進(jìn)行經(jīng)上頜竇前壁的上頜竇底提升術(shù)后植入種植體，分別對親水和疏水種植體對其周圍種植體骨結(jié)合（bone-to-implant contact，BIC）的影響進(jìn)行了評估。結(jié)果顯示，在第2 周和第4 周時(shí)，與疏水種植體相比，親水種植體對上頜竇底提升術(shù)后種植體周圍BIC含量具有積極的影響。

雖然臨床研究與組織學(xué)研究所使用的超親水種植體不同，但在一定程度上，該組織學(xué)研究的結(jié)果是能夠?qū)εR床研究做出積極的解釋。說明即便是在低密度骨質(zhì)上進(jìn)行早期負(fù)載，超親水種植體仍然是一種可靠的選擇。

1.3 超親水短種植體在后牙區(qū)的應(yīng)用

近年來，短種植體的發(fā)展使得剩余牙槽骨高度不足的患者能夠通過種植修復(fù)恢復(fù)其咀嚼功能。Makowiecki 等［16］的研究聚焦于兩種不同的超親水短種植體（骨內(nèi)部分不超過8 mm）在不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行加載后的效果差異。實(shí)驗(yàn)組（INICELL）植入6 周后進(jìn)行加載，對照組（SLActive）則在15 周后進(jìn)行加載。其結(jié)果總結(jié)如下：①實(shí)驗(yàn)組在初期/后期穩(wěn)定性及3～6 個(gè)月的邊緣骨吸收沒有顯著的差異，而對照組在12 周時(shí)的種植體穩(wěn)定性則與基線比較（植入后即刻測量所得定義為基線水平）有顯著提升；②植入后第3 個(gè)月時(shí)對照組的邊緣骨吸收明顯高于實(shí)驗(yàn)組，但這些差異在第6 個(gè)月時(shí)已經(jīng)消失；③初期穩(wěn)定性方面，實(shí)驗(yàn)組ISQ 顯著高于對照組，在第3 個(gè)月時(shí)兩者差異已經(jīng)無顯著性差異，推斷兩者初期穩(wěn)定性之間的差異可能與其之間不同的螺紋形態(tài)有關(guān)。

組織學(xué)實(shí)驗(yàn)對兩種種植體初期穩(wěn)定性方面差異做了可能的解釋。Vasak 等［17］在 9 只小型豬頜骨上各植入4 枚兩種超親水種植體（INICELL 和SLActive）和一種標(biāo)準(zhǔn)非親水種植體（SPI Element），在植入后第5 天、第10 天和第15 天的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行組織學(xué)分析。結(jié)果顯示，在第15 天時(shí)，SLActive相比INICELL 顯示出更多的old BIC 和更少的new BIC。說明相對于SLActive，INICELL 的結(jié)構(gòu)或表面處理方式在早期更有利于種植體表面新的骨結(jié)合的形成，但隨著時(shí)間的增加，在第3 個(gè)月時(shí)兩者之間的差異已經(jīng)逐漸縮小。

雖然兩種超親水種植體在表面形態(tài)、處理方式等方面均有差異，但是研究結(jié)果顯示，超親水短植體在后牙區(qū)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是在實(shí)際應(yīng)用方面，對于后牙牙槽骨高度降低的患者，醫(yī)生還必須考慮下頜神經(jīng)管等因素，避免可能出現(xiàn)的術(shù)后并發(fā)癥。

1.4 超親水種植體遠(yuǎn)期效果

種植體的遠(yuǎn)期效果是評估其優(yōu)劣的一大指標(biāo)。Gac 等［18］研究了 1 337 枚超親水種植體（INICELL）和 1 581 枚非親水種植體（TST，Thommen Medical AG，Grenchen，Switzerland）植入后早期失敗率及6 年保留率。超親水種植體隨訪周期平均為2.1（1.1～5.4）年，非親水種植體隨訪周期平均為4.5（1.3～5.9）年。期間有 7 枚超親水種植體（0.5%）和23 枚疏水種植體（1.5%）失敗，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)組中兩種種植體早期失敗分別為1 枚和9 枚，結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。由此可見，相較非親水種植體，使用超親水種植體能夠顯著降低種植體植入術(shù)后早期失敗率。

由于超親水種植體應(yīng)用在臨床上的時(shí)間并不長，因此，還需要隨訪周期更長的研究來證明超親水種植體的長期穩(wěn)定性。

1.5 超親水種植體在特殊人群上的應(yīng)用

然而，并非所有的患者使用超親水種植體都能夠達(dá)到預(yù)期的效果。Nack 等［19］對超親水種植體植入在有放療病史的患者口內(nèi)的效果進(jìn)行了為期五年的隨訪，研究對象包括20 名患者口內(nèi)植入的102 枚種植體（50 枚 SLA，52 枚 SLActive）。除去 1名患者因?yàn)槟[瘤復(fù)發(fā)于負(fù)載前移除了5 枚植體（2枚SLA，3 枚 SLActive）外，對剩余 97 枚種植體進(jìn)行了隨訪。5 年后存活種植體總量為77 枚（38 枚SLA，39 枚 SLActive），這其中包括植入在 4 名患者口內(nèi)的18 枚種植體因患者死亡而被認(rèn)為丟失。從統(tǒng)計(jì)學(xué)效果來看，兩種種植體的成功率及種植體邊緣骨吸收均沒有明顯差異。Markovic等［20］比較了在使用抗凝劑的患者口內(nèi)植入超親水和疏水種植體的效果，同樣發(fā)現(xiàn)了在患者使用抗凝劑的情況下，超親水種植體相對于疏水種植體并沒有明顯的優(yōu)勢。這種結(jié)果可能是由于患者自身的特殊條件（有放療病史或使用抗凝劑）影響了種植體早期骨結(jié)合過程，從而導(dǎo)致超親水種植體未能發(fā)揮應(yīng)有的優(yōu)勢。雖然并未有對于另一種超親水種植體在這兩種特殊患者口內(nèi)植入的效果研究，但就目前來看，在有放療病史或使用抗凝劑的患者口內(nèi)植入超親水種植體并非最好的選擇，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的疏水種植體也能達(dá)到同樣的效果。

2 超親水種植體應(yīng)用中需要預(yù)防性使用抗生素

對于超親水種植體來說，預(yù)防性使用抗生素十分重要。Wassmann 等［21］通過對不同表面種植體對細(xì)菌的粘附性的研究發(fā)現(xiàn)，表面粗糙度和潤濕性可能影響細(xì)菌對生物材料的粘附性能。在這種情況下，主要因素取決于細(xì)菌種類，種植體表面潤濕性主要提升葡萄球菌粘附，而表面粗糙度則主要影響血液鏈球菌的粘附。這與之前臨床研究中患者未按照醫(yī)囑使用抗生素導(dǎo)致種植體失敗的結(jié)果相吻合，印證了具有高表面粗糙度的親水種植體預(yù)防性使用抗生素的必要性。

3 超親水種植體骨結(jié)合的分子機(jī)制研究

盡管親水種植體的作用已經(jīng)在動(dòng)物和臨床上得到證實(shí)（例如IV 類骨質(zhì)、即刻/早期負(fù)載以及控制不良的II 型糖尿病），但是對于親水/疏水種植體骨愈合相關(guān)的分子機(jī)制卻知之甚少。Calciolari等［22］通過在9只6個(gè)月大的新西蘭白兔顱骨上建立模型，運(yùn)用蛋白組學(xué)分析在疏水性和親水性鈦穹狀結(jié)構(gòu)種植體植入后新骨形成早期階段所表達(dá)的蛋白質(zhì)和相關(guān)信號(hào)通路，探索骨結(jié)合模型背后的分子機(jī)制。通過在植入后第 4 天、第 7 天、第 14 天分別取 3 只兔子的樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)：①第4 天時(shí)，兩組的蛋白質(zhì)組大致相似，但是疏水組顯示了急性炎癥因子（如核因子-kappa B、腫瘤壞死因子和趨化因子信號(hào)通路）的過度表達(dá)。這與之前的體外結(jié)果一致，表明種植體植入第3天時(shí)，親水性鈦種植體可以通過對血小板蛋白質(zhì)組的調(diào)節(jié)減弱巨噬細(xì)胞相關(guān)的促炎細(xì)胞因子反應(yīng)［23］；②第7天時(shí)，在親水組中檢測到更多的骨骼發(fā)育、骨祖細(xì)胞分化和細(xì)胞粘附通路中的關(guān)鍵蛋白。表明與疏水組相比，親水組在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)更能增強(qiáng)新骨形成，從而證實(shí)了之前的組織學(xué)發(fā)現(xiàn)［24］；③第7天時(shí)，親水組中調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生發(fā)育的因子以及神經(jīng)營養(yǎng)因子信號(hào)通路的上調(diào)，證實(shí)了之前所報(bào)道的這些基因可能在骨再生的早期階段起重要作用［25］；④第14 天時(shí)，兩組表達(dá)的蛋白總數(shù)均有所減少，表明其骨形成過程均有所減慢。盡管該研究研究周期較短、未進(jìn)行組織學(xué)分析印證、且一些未鑒定的蛋白作用不詳，但其作為第一個(gè)研究親水種植體愈合早期分子機(jī)制的研究，印證了之前多種組織學(xué)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)在分子層面解釋其原因，仍具有非常重要的意義。因此，分子水平的研究可能成為超親水種植體未來研究的一個(gè)重要方向。

4 小 結(jié)

大量文獻(xiàn)報(bào)道證明了超親水種植體在低密度骨質(zhì)、骨高度不足情況下的早期負(fù)載及遠(yuǎn)期效果相較疏水種植體有明顯的優(yōu)勢，同時(shí)也指出對于一些特殊患者，如有放療病史、使用抗凝劑的患者時(shí)，超親水種植體與疏水種植體效果基本相同的現(xiàn)象及其可能的原因，此類研究對超親水種植體臨床適應(yīng)癥的選擇具有一定的指導(dǎo)意義，然而由于超親水種植體對細(xì)菌的粘附力也有一定提升，說明抗生素的早期預(yù)防性使用是合理而且必要的。但是由于超親水種植體應(yīng)用年限的限制，其10 年乃至更長周期的遠(yuǎn)期效果的研究將會(huì)是未來的研究重點(diǎn)之一。而最新的分子水平研究結(jié)果對之前多種臨床及組織學(xué)發(fā)現(xiàn)的印證也提示，更為全面、深入的分子水平的研究或許會(huì)成為超親水種植體乃至整個(gè)種植修復(fù)領(lǐng)域研究的潛在方向之一。