陳凱歌， 陳仁吉， 郭思遠(yuǎn)， 林雨楠

1.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院口腔科，河北石家莊（050011）；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院整形創(chuàng)傷科，北京（100050）

唇腭裂是常見(jiàn)的頜面部先天畸形，牙槽嵴裂則是唇腭裂患者常見(jiàn)的伴發(fā)畸形之一［1］。牙槽嵴裂植骨成形是唇腭裂序列治療的重要環(huán)節(jié)之一。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為牙槽嵴裂植骨以年齡8 ～12歲，尖牙牙根形成1/2 ～2/3 為宜，此時(shí)可避免手術(shù)對(duì)上頜骨發(fā)育的不良影響，并且可使尖牙在植骨區(qū)萌出，刺激新骨形成［2］。當(dāng)前植骨骨源的金標(biāo)準(zhǔn)依然是自體髂骨松質(zhì)骨，但自體骨移植存在增加手術(shù)切口、導(dǎo)致疼痛、皮膚瘢痕、下肢活動(dòng)受限等問(wèn)題［3-4］。而且，髂骨移植術(shù)后存在嚴(yán)重的骨吸收［5］，很多患者都需要再次或者多次的植骨才能達(dá)到要求。隨著材料學(xué)的發(fā)展，用人工材料替代自體骨修復(fù)先天性牙槽嵴裂成為一種可能。β-磷酸三鈣（βtricalcium phosphate，β-TCP）作為一種較為常見(jiàn)的骨替代材料，具有良好的生物相容性、骨引導(dǎo)性和生物降解性，是目前骨組織工程中較為常見(jiàn)的支架材料之一；骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2，BMP-2）作為骨組織工程學(xué)最常見(jiàn)的因子之一，可誘導(dǎo)未分化間充質(zhì)細(xì)胞、成骨前體細(xì)胞等向骨及軟骨細(xì)胞分化，在骨缺損修復(fù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，因此，本研究選擇此二者作為實(shí)驗(yàn)材料。

1 資料和方法

1.1 病例選擇與分組

1.1.1 研究對(duì)象 選擇2016 年7 月至2021 年5 月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院就診并行單側(cè)牙槽嵴裂修復(fù)術(shù)的患者為研究對(duì)象，共59 例，平均年齡（9.83 ± 1.33）歲，其中男性32 例，女性27 例?；颊咝g(shù)前常規(guī)拍攝CBCT，評(píng)估其裂隙大小及尖牙萌出狀態(tài)。本研究已經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①非綜合征性單側(cè)完全性牙槽嵴裂；②CBCT 檢查顯示裂隙位于側(cè)切牙與尖牙之間，且尖牙牙根發(fā)育達(dá)1/2 ～2/3者；③年齡8 ～12 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①牙槽嵴裂隙過(guò)寬者（＞1.5 cm）；②牙槽嵴裂近遠(yuǎn)中斷端明顯唇腭向錯(cuò)位者（兩牙槽骨裂隙端不在一個(gè)平面上）；③牙槽嵴裂隙空間內(nèi)有牙冠占據(jù)。

1.1.2 研究分組 根據(jù)患者使用材料的不同，將患者分為3 組：A 組為自體骨組（n=22），其中男性11 例，女性11 例，年齡（10.00 ± 1.60）歲；B 組為β-TCP 組（n= 18），其中男性11 例，女性7 例，年齡（9.67 ± 1.24）歲；C 組為BMP-2+β-TCP 組（n= 19），其中男性10例，女性9例，年齡（9.78±1.08）歲。各組患者年齡、性別比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 骨修復(fù)材料

①BMP-2：杭州九源基因工程有限公司生產(chǎn)，通用名：骨修復(fù)材料，商標(biāo)名：骨優(yōu)導(dǎo)，注冊(cè)證號(hào)：國(guó)食藥械（準(zhǔn)）字2014 第3460233 號(hào)，產(chǎn)品規(guī)格：1 mg/瓶；②自體髂骨：按常規(guī)步驟，于髂前上嵴行橫行切口，劈開(kāi)骨皮質(zhì)，取髂骨松質(zhì)骨備用，分層縫合軟骨，肌層，皮下及皮膚；③β-TCP：curasan AG 公司生產(chǎn)的骨修復(fù)材料，商品名：牙科骨粉，注冊(cè)證編號(hào)：國(guó)食藥監(jiān)械（進(jìn)）字2014 第3634755 號(hào)，主要成分：β-TCP，粒徑規(guī)格：500 ～1 000 μm。

1.3 手術(shù)方法

3 組均在全麻下常規(guī)消毒鋪巾，切口，翻瓣，無(wú)張力縫合關(guān)閉腭側(cè)裂隙形成植骨床。根據(jù)分組選擇植骨材料，植入相應(yīng)骨材料。其中，BMP-2+β-TCP 組，取1 mg BMP-2，將其置入裂隙內(nèi)，之后放置所需量的β-TCP。各組均將所植入材料壓實(shí)，植入材料表面略高于裂隙兩側(cè)唇側(cè)骨面，恢復(fù)上頜骨的連續(xù)性和梨狀孔邊緣，并無(wú)張力縫合唇側(cè)創(chuàng)口。術(shù)后7 d 拆除口內(nèi)縫線并檢查傷口有無(wú)感染、裂開(kāi)、排異等癥狀。在術(shù)后12 個(gè)月時(shí)進(jìn)行復(fù)查，檢查牙槽嵴裂恢復(fù)情況包括牙槽嵴豐滿度、口鼻瘺關(guān)閉情況等，并拍攝CBCT 分析。

1.4 評(píng)價(jià)方法

本實(shí)驗(yàn)采取Feng 等［6］的方法，使用CBCT 三維重建體積測(cè)量：①選擇參考平面：選擇前鼻棘點(diǎn)，左右兩側(cè)腭大孔作為標(biāo)志點(diǎn)，三點(diǎn)成面，使其作為參考平面，通過(guò)調(diào)整使該平面處于水平位置時(shí)進(jìn)行分析；②建立術(shù)前牙槽嵴裂3D 模型：描計(jì)牙槽嵴裂骨缺損區(qū)域邊緣，得出術(shù)前缺損區(qū)域的3D 模型，進(jìn)而得到術(shù)前體積值；③建立術(shù)后牙槽嵴裂3D模型：生成術(shù)后3D 模型，通過(guò)不同顏色標(biāo)記新成骨區(qū)域，計(jì)算該區(qū)域的體積，見(jiàn)圖1。將患者術(shù)前、術(shù)后CBCT 數(shù)據(jù)以DICOM 格式分別導(dǎo)入Mimics 21.0 軟件，分別計(jì)算術(shù)前缺隙體積及新形成骨體積。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，分別測(cè)算3 次，取其平均值，計(jì)算成骨率=新形成骨體積/術(shù)前缺隙體積×100%。

Figure 1 Flow chart of alveolar ridge volume measurement圖1 牙槽嵴裂體積測(cè)量流程圖

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正態(tài)性分析和方差齊性的檢驗(yàn)，確定其是否符合正態(tài)分布。各組間利用單因素方差分析進(jìn)行比較。P＜0.05，表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

術(shù)后7 d，3 組術(shù)后口內(nèi)傷口均愈合良好，無(wú)植入材料排出，無(wú)感染、裂開(kāi)、排異等癥狀。術(shù)后12 個(gè)月，3 組患者CBCT 掃描及三維重建圖像可見(jiàn)牙槽嵴裂隙區(qū)內(nèi)有新生骨橋形成，新生骨組織在影像密度上與正常骨組織沒(méi)有明顯差別，上頜骨的連續(xù)性得到不同程度的恢復(fù)（圖2）。

在術(shù)后12 個(gè)月時(shí)測(cè)量成骨率，自體骨組成骨率為65.00%±16.66%，β-TCP 組及BMP-2+β-TCP 組成骨率分別為69.82%±17.60%、71.35%±17.51%，與自體骨組比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P= 0.382、P= 0.244）；且β-TCP 組與BMP-2+β-TCP 組兩組成骨率相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.789），見(jiàn)表1。

表1 各組牙槽植骨術(shù)后12 個(gè)月成骨率Table 1 Osteogenesis rate in each group 12 months after alveolar bone grafting ±s

表1 各組牙槽植骨術(shù)后12 個(gè)月成骨率Table 1 Osteogenesis rate in each group 12 months after alveolar bone grafting ±s

Group by the different bone repair materials: autologous bone, β-TCP and BMP-2 +β-TCP. a: autologous group vs. BMP-2+β-TCP group; b:autologous group vs. β-TCP group; c: β-TCP group vs. BMP-2+β-TCP group. β-TCP: β-tricalcium phosphate;BMP-2:bone morphogenetic protein-2

Group Autologous group β-TCP group BMP-2+β-TCP group Case number 22 18 19 Osteogenesis rate 65.00%±16.66%69.82%±17.60%71.35%±17.51%F P 0.244a 0.382b 0.789c 0.123 0.015 0.168

3 討 論

Figure2 ComparisonofCBCTbeforeand12months after alveolar cleft bone grafting in each group圖2 各組牙槽嵴裂植骨術(shù)前與術(shù)后12 個(gè)月CBCT 結(jié)果對(duì)比

牙槽嵴裂會(huì)給患者帶來(lái)上頜骨發(fā)育不足、面中部凹陷、牙齒缺失以及牙列不齊等影響，嚴(yán)重影響唇腭裂患者的身心健康，因此，牙槽嵴裂植骨修復(fù)已成為唇腭裂序列治療中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。植入骨材料修復(fù)牙槽嵴裂可以重新建立穩(wěn)固的上頜骨牙弓、恢復(fù)其完整性，對(duì)后期牙槽嵴裂區(qū)牙齒的萌出、正畸牙的移動(dòng)、裂隙相鄰牙的保留具有重大意義［7］。但對(duì)于植入材料的選擇，目前仍存在較大的爭(zhēng)議。

在牙槽嵴裂植骨材料的選擇上，自體髂骨移植仍被認(rèn)為是重建牙槽嵴裂的金標(biāo)準(zhǔn)［8］。有研究表明髂骨植骨融合率超過(guò)80%，使用自體髂骨移植時(shí)，單側(cè)牙槽嵴裂修復(fù)的成功率甚至可高達(dá)90%［9］。自體髂骨配合鈦網(wǎng)的應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高牙槽嵴裂植骨的成功率［10］。在自體骨中，含有成骨細(xì)胞或骨髓干細(xì)胞等能形成新骨的細(xì)胞，而且其中的BMP-2、纖溶酶原激活劑抑制物-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）等因子能誘導(dǎo)未分化的骨祖細(xì)胞分化，增殖為成骨細(xì)胞，同時(shí)，自體髂骨骨松質(zhì)能為新生的血管等提供支撐結(jié)構(gòu)，這些都有利于新骨的形成。牙槽嵴裂修復(fù)的過(guò)程中，成骨細(xì)胞形成新骨與破骨細(xì)胞不斷吸收是一個(gè)再生循環(huán)的過(guò)程，是維系骨重塑過(guò)程的關(guān)鍵［11］。然而，自體髂骨移植有著其不可忽視的弊端，例如增加手術(shù)切口、導(dǎo)致疼痛、皮膚瘢痕、下肢活動(dòng)受限等問(wèn)題。隨著材料學(xué)及組織工程學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型材料被應(yīng)用與唇腭裂外科手術(shù)中。

β-TCP 作為一種較為常見(jiàn)的骨替代材料，具有良好的生物相容性、骨引導(dǎo)性和生物降解性，是目前骨組織工程中較為常見(jiàn)的支架材料之一［12］。體內(nèi)外及動(dòng)物研究［13-14］中，β-TCP 均展現(xiàn)出良好的骨修復(fù)能力。BMP-2 作為骨組織工程學(xué)最常見(jiàn)的因子之一，1965 年由Urist 首先發(fā)現(xiàn)，并于1979 年從鼠脛骨脫礦骨基質(zhì)中成功分離［15］。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)BMP-2 較自體松質(zhì)骨表現(xiàn)出更為持續(xù)的骨誘導(dǎo)能力，誘導(dǎo)骨形成能力較強(qiáng)［16］。然而有研究表明，較高濃度的BMP-2 不僅激活了成骨細(xì)胞，還對(duì)破骨細(xì)胞的活性也有提高作用，并不利于術(shù)后的成骨［17］。因此本研究選擇以1 mg BMP-2 作為用量，保持BMP-2 在一個(gè)合理的濃度范圍內(nèi)。

本研究中，將β-TCP 作為植骨材料植入體內(nèi)，術(shù)后12 個(gè)月時(shí)隨訪，影像學(xué)結(jié)果顯示β-TCP 組患者牙槽嵴裂隙區(qū)內(nèi)有新骨形成，新生骨組織在影像密度上與正常骨組織沒(méi)有明顯差別，上頜骨的連續(xù)性得到一定程度的恢復(fù)。β-TCP 組與自體骨組成骨率對(duì)比，無(wú)顯著性差異，該結(jié)果表明了β-TCP 能夠滿足植骨材料的要求，在牙槽嵴裂修復(fù)中可以作為自體骨的替代材料。

單純的β-TCP 作為支架材料具有骨引導(dǎo)性，但缺乏骨誘導(dǎo)和生成能力，BMP-2 作為骨誘導(dǎo)能力最強(qiáng)的因子之一，恰好可以彌補(bǔ)β-TCP 的不足。本研究選擇了以β-TCP 作為支架材料，將BMP-2 作為負(fù)載因子的復(fù)合材料用于牙槽嵴裂植骨，結(jié)果顯示二者復(fù)合材料與單純?chǔ)?TCP 相比，成骨率得到了一定程度的提升，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這可能跟樣本量較小有關(guān)，后期仍需增大樣本量進(jìn)行驗(yàn)證。

關(guān)于牙槽嵴裂植骨術(shù)后成骨效果的評(píng)價(jià)方法，也是目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。Bergland 等［18］提出的“牙槽嵴裂植骨術(shù)效果的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”依舊是術(shù)后效果評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)。然而，二維X 線片在評(píng)估牙槽嵴裂時(shí)存在許多局限，例如無(wú)法觀測(cè)牙槽骨的厚度、相鄰結(jié)構(gòu)的重疊、可識(shí)別標(biāo)志少等［19］。與CBCT 相比，X 線片評(píng)估牙槽嵴裂填充程度存在一定程度的高估，二維評(píng)價(jià)結(jié)果現(xiàn)已無(wú)法滿足臨床應(yīng)用的需求［20］。CBCT 作為臨床中較為常用的影像技術(shù)之一，已逐漸代替X 線平片用于評(píng)估牙槽嵴裂骨缺損以及手術(shù)效果的評(píng)價(jià)。Chen 等［21］提出了新的牙槽嵴裂評(píng)估方法，均基于Mimics 軟件進(jìn)行三維體積測(cè)量，并將其用于植骨效果的評(píng)價(jià)。Feng 等［6］利用CBCT 進(jìn)行掃描后，將所得數(shù)據(jù)以DICOM 格式導(dǎo)入軟件后，描繪出裂隙邊緣，確定牙槽嵴裂的邊界。通過(guò)Mimics 軟件分別得到術(shù)前、術(shù)后的三維重建模型，并以此來(lái)計(jì)算成骨率。這種計(jì)算方法不僅極大地提高了準(zhǔn)確性，還可以直觀的觀測(cè)術(shù)后成骨效果，但是需要花費(fèi)較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。本研究利用CBCT 以及Mimics 軟件三維重建直觀的觀察牙槽骨改建情況，準(zhǔn)確計(jì)算植骨術(shù)后成骨率，與二維評(píng)價(jià)相比，結(jié)果更為客觀、真實(shí)，對(duì)于植骨效果的評(píng)價(jià)更為全面。

本研究將BMP-2 及β-TCP 用于牙槽嵴裂骨缺損的臨床實(shí)踐中，結(jié)果表明β-TCP 能夠滿足植骨材料的要求，在牙槽嵴裂修復(fù)中可以作為自體骨的替代材料之一，將BMP-2 作為負(fù)載因子的復(fù)合材料用于牙槽嵴裂植骨，為探索新的植骨材料提供了一定的思路。借助CBCT 以及Mimics 軟件三維重建直觀的觀察牙槽骨改建情況，對(duì)于減輕牙槽嵴裂患者的痛苦及提高臨床成骨率均有積極意義。

【Author contributions】 Chen KG wrote the article. Chen RJ reviewed the article. Guo SY and Lin YN collected data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.