柵欄技術用于局部三維骨增量 —技術概述與病例匯報 （1）
摘要
本研究提供一種全新的骨重建技術，該技術基于局部三維方向上硬組織增量的引導骨再生術。這種兩步法技術利用內(nèi)固定鈦板和膠原膜形成了一個類似于一個柵欄結(jié)構(gòu)的物理屏障，覆蓋由脫蛋白牛骨骨基質(zhì)和取自口內(nèi)的自體骨混合而成的骨移植生物材料。6名患者納入治療。術后6個月顯示，骨量增953mm，垂直向平均最大線性骨增量達6.75mm。再生區(qū)域組織學分析發(fā)現(xiàn)存在緊湊的新骨形成，且沒有炎癥跡象。總共植入13顆種植體。種植體周邊緣骨水平，植入時為0.94mm，術后6個月的1.30mm。病人對療程滿意，未觀察到任何并發(fā)癥。
對于沒有足夠骨量進行種植體植入的病人，可以進行骨增量手術。骨增量手術可分為兩大類：水平骨增量（增加受體骨寬度）和垂直骨增量（增加受體骨高度）。
在許多情況下，需要水平和垂直骨增量技術相結(jié)合。這些三維骨缺損可通過引導骨再生（GBR）、牽張成骨、從口內(nèi)或口外供區(qū)獲得的自體骨移植物內(nèi)置式或外置式植骨，以及一系列其他技術治療。然而，這些技術通常伴隨著高并發(fā)癥發(fā)生率、高額費用和病人術后不適。在口腔外供體區(qū)出現(xiàn)的并發(fā)癥和不適曾有報道。Szabò 等人報道的病例中，一例病人從髂嵴獲取自體骨導致股外側(cè)皮神經(jīng)分布區(qū)域永久性感覺喪失，兩例病人需要長期傷口引流。口內(nèi)供區(qū)并發(fā)癥發(fā)生率和嚴重程度更低。
從系統(tǒng)回顧中獲得的數(shù)據(jù)顯示，GBR 是一種可預測的技術，可以增加骨萎縮區(qū)的骨量以植入種植體。在GBR 中，屏障膜結(jié)合各種移植物材料，如自體骨、同種異體骨、異種骨和人工合成骨移植物材料，常用于垂直骨增量。
最近一項隨機對照實驗的結(jié)果表明，與單純的下頜骨塊移植相比，在下頜骨塊移植物周圍和上方添加牛骨礦物質(zhì)，并以膠原屏障可以減少移植物在愈合過程中的吸收。
在無牙區(qū)進行垂直牙槽嵴增量時，聯(lián)合應用自體骨塊與屏障膜已報道有效，但很少有報道應用顆粒移植物進行垂直向骨增量。
最近有一種GBR 的新方法，被稱為“柵欄技術”，它通過塑形一個內(nèi)固定板來創(chuàng)建一個空間，這個空間基于預先計劃的骨增量區(qū)的形態(tài)體積。“柵欄”為集聚的骨移植物顆粒提供了穩(wěn)定的空間，并支持上方覆蓋的膠原膜。這種兩步法技術可以在水平和垂直方向上形成大量的再生骨，而患者的不適程度相對低，這一技術已經(jīng)被建議應用于重度萎縮的上頜骨無牙頜病例。
柵欄技術可以應用于部分無牙患者的上頜或下頜的局限型骨缺損，當這些區(qū)域的解剖形態(tài)或患者修復需求不允許使用短的或傾斜的種植體。
本研究的目的是闡述一種原始柵欄技術的改良技術，用于局部的三維骨增量。
方法與材料
本研究的合適參與者是需要進行種植治療的18歲或以上的成年人，下頜骨或上頜骨存在極度萎縮的局部無牙頜牙槽嵴。患者的病史無手術治療的全身或局部禁忌癥。本研究是完全按照倫理原則進行的，包括赫爾辛基宣言，每個參與者都根據(jù)這些原則簽署書面同意書。
外科手術：局部柵欄技術
對6 例采用局部柵欄技術治療的患者進行了靜脈鎮(zhèn)靜下的兩步法手術。
對萎縮的牙弓進行了初步的錐形計算機斷層（CBCT）掃描，以評估硬組織的三維形態(tài)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)用特殊的環(huán)氧基熱固型光敏樹脂(3DIEMME) 打印頜骨模型。這個環(huán)氧樹脂的解剖形態(tài)模型用于作為骨重建手術術前設計的框架。
在頜骨模型上調(diào)整內(nèi)固定鈦板形態(tài)，以確定骨增量體積。用于骨重建的內(nèi)固定鈦板按預計的骨增量體積放置于距原生骨一定距離位置，以構(gòu)成一個可以容納穩(wěn)定其內(nèi)部骨增量材料的物理屏障（即“柵欄”），以達到垂直和/ 或水平骨增量的目的。
手術時，切口略位于缺牙區(qū)牙槽嵴的舌側(cè)，加之一個頰側(cè)垂直切口。這種切口可以充分暴露骨嵴，但盡量減少舌側(cè)翻瓣。此外，這個切口最大限度地保護了牙槽嵴頰側(cè)的角化齦。如有必要，在上頜可加以上頜竇提升術。
然后用特定的微螺絲固定鈦板。當鈦板固定穩(wěn)定后，開始植入骨增量材料。本研究所述的6個病例中，脫蛋白牛骨骨基質(zhì)（DBBM；Bio-Oss，Geistlich）與患者自體骨結(jié)合使用。自體骨與DBBM 的比值約為50:50。骨移植物于口內(nèi)供區(qū)獲得，最好是在下頜骨升支基部區(qū)域。
在第三磨牙遠中約1cm 的牙槽黏膜上做半月形切口，進入下頜骨升支，沿著牙槽嵴延伸至第一磨牙近中頰側(cè)。采用壓電手機進行截骨。骨塊取出后，將切除骨的邊緣打磨圓滑以防止軟組織損傷，并縫合粘膜。
然后用手磨器械（Hu-Friedy）將收獲的骨塊進行顆粒化處理，并將其與DBBM 和患者的靜脈血混合，形成凝膠狀的黏稠度。為了刺激骨的再生，在基骨嵴上鉆出微孔，以開放骨髓腔。然后放置生物材料，填充骨壁和鈦板內(nèi)表面之間的整個空間。
膠原可吸收膜（Bio-Gide， Geistlich）通過內(nèi)固定鈦釘固定在該區(qū)域的舌側(cè)（膜的每個角上固定一個鈦釘）。將膜反折到前庭側(cè)后，用兩個鈦釘將膜固定在頰側(cè)。所使用的膜的大小嚴格取決于無牙頜區(qū)域的近遠中距離。
水平切口的嚴密縫合是避免切口裂開，膠原膜暴露，移植骨感染的基礎。為了避免此類并發(fā)癥，采用組織瓣減張技術（肌肉切斷和/ 或骨膜離斷處理），并用“雙重縫合”方法縫合固定。
骨增量術后6 個月， 種植體（INICELL 表面的SPIELEMENT種植體，Thommen Medical）植入，植入后1-3個月進行負重。負重后3-6個月，戴入最終修復體。
在整個手術過程中以及術后12 個月都要評估并發(fā)癥的發(fā)生。在術后12 個月，患者都要通過視覺模擬量表（VAS）對手術的滿意度從0（非常不滿意）到10（非常滿意）進行評估。這些問題針對對于治療過程的主觀評價。圖1-12 顯示了兩個典型病例的手術。
圖1：病例1. 術前照，59 歲非吸煙者女性，左下頜牙槽嵴重度萎縮。
圖2：病例1. 術前左下頜骨CBCT 掃描結(jié)果。
圖3：病例1. 帶內(nèi)固定鈦板的立體光刻模型。
圖4：病例1. 術中內(nèi)固定鈦板。
圖5：病例1. 在內(nèi)固定板限定空間中填塞移植物材料。
圖6：（左側(cè)）病例1. 用鈦釘固定膜。
圖7：（右側(cè)）病例1. 術后6 個月的再生組織。
圖8：病例1. 術后6 個月的再生組織。咬合面觀。
圖9：病例1. 術后6 個月，再生組織區(qū)域2 顆種植體。
圖10：病例1. 術后12個月，臨時修復體。
圖11： （左側(cè)）病例2. 帶內(nèi)固定鈦板的立體光刻模型。術前評估確認由于種植體周圍炎導致支持骨的破壞，造成上頜缺牙區(qū)牙槽嵴重度萎縮。
圖12：（右側(cè)）病例2. 術后6個月，2顆種植體植入再生區(qū)域。
柵欄技術用于局部三維骨增量 —技術概述與病例匯報 （2）
植骨分析
在植骨術前和術后6個月種植體植入前，對每位患者進行CBCT掃描。數(shù)據(jù)集以數(shù)字醫(yī)學影像與通訊（DICOM）格式導出， 并使用診斷與分析軟件進行處理，以提取骨表面信息的.stl 格式數(shù)據(jù)。立體成像（.stl）是一種幾何文件格式，與整個計算機輔助設計（CAD）和用于分析不同骨修復重建之間的表面形態(tài)改變的逆向工程軟件包兼容。
在工業(yè)三維檢測軟件中輸入了術前和術后六個月復查得到的骨表面數(shù)據(jù)，并通過最適合的迭代算法對其進行疊加，利用植骨區(qū)域外的骨區(qū)域作為參考點。在疊加完成后，軟件計算出網(wǎng)格之間的距離，并生成相應的色譜圖，對應術前骨表面（作為參考）與術后復查骨表面之間的差異，以及該加權色譜圖對應的數(shù)值。圖13 和圖14所示為兩幅具有代表性的色譜圖。
圖13：病例1. 色譜。黃色和紅色代表骨增量。
圖14：病例5. 色譜。黃色和紅色代表骨增量。
為了計算總體的骨增量體積，移植區(qū)對應的表面沿主要方向（軸向、冠狀面和矢狀面）接近，以獲得閉合體積，計算術前和復查之間的體積差異。此外，在垂直方向上以毫米為單位的最大線性增量也被記錄下來。
6個月后，進行CBCT掃描，在位于最近中位置的種植體骨嵴頂向根方2mm 處測量水平骨增量情況。
組織學評價
病例1中，在植入種植體的第二階段手術中，在大量的灌洗下，使用2mm 外徑的環(huán)鉆，采集與再生骨區(qū)相對應的骨芯活組織標本。骨活檢樣本立即在10% 緩沖福爾馬林溶液固定，4°C，24 小時。這些標本在一系列濃度遞增的乙醇溶液中脫水，并包埋在一種倫敦白色脂中。丙烯酸樹脂聚合后，樣本用高精度的金剛石圓盤沿縱向軸線切割，用特制的磨床研磨成約40mm。未脫鈣的切片被酸性煙紅和甲苯藍染色。用光學顯微鏡在正常透射光下觀察這些載片。
種植體周圍骨水平
種植體周圍的邊緣骨水平通過種植體植入時和6個月后（負重時間約為4個月）采用平行投照技術進行的根尖x 線片進行測量。利用商業(yè)軟件進行數(shù)字化影像學分析。
x 線片測量從種植體基臺連接處到骨與種植體結(jié)合的最冠方。測量沿著種植體近遠中表面與種植體的長軸平行。
統(tǒng)計學分析
描述性統(tǒng)計分析，患者水平：年齡、性別、吸煙、VAS、骨增量體積、最大線性垂直增量、水平增量；種植體水平：種植體周圍邊緣骨嵴高度。定量資料計算均值和標準差，定性資料計算頻率。
結(jié)果
6 例患者（2 男，4 女，非吸煙者，平均年齡：49.7 歲）納入本研究。
患者的個體數(shù)據(jù)、平均值和標準差詳見表1。術后6個月，骨體積從術前的2.504mm³ 增加到3.457mm³，平均增加953mm³。垂直方向的平均最大線性增量為6.75mm。平均水平增量為9.23mm（SD：1.80mm）
表1：治療前后患者特征數(shù)據(jù)。
病例1的代表性組織學表現(xiàn)詳見圖15至17。術后6 個月在再生區(qū)獲得的骨活檢樣本的組織學分析結(jié)果顯示，存在適于種植體植入的同質(zhì)致密骨基質(zhì)。骨增量術后6 個月的新生骨切片呈現(xiàn)大部分區(qū)域為骨改建區(qū)，其中彌散著可見移植骨顆粒的點狀區(qū)域（圖15-17）。整體觀呈現(xiàn)含新生血管的骨髓空間包繞致密新生骨，顯示血管新生活躍（圖17）。所有組織學切片均無炎癥跡象。
圖15： 病例1. 低倍鏡視野下，樣本骨組織學表現(xiàn)。（甲苯胺藍與品紅染色；原始放大率×2）。
圖16： 病例1. 應用顆粒自體骨與脫蛋白牛骨骨基質(zhì)混合物的骨再生區(qū)組織學表現(xiàn)。（甲苯胺藍與品紅染色；原始放大率×5）。
圖17： 病例1. 高倍鏡視野下，顯示偶見的剩余移植物顆粒殘余，且?guī)缀蹙恍鹿前垺＃妆桨匪{與品紅染色；原始放大率×10）。
在二期手術中，共植入13顆種植體（病例3中3顆種植體， 其他病例中2 顆種植體）。種植體平均長度為10.2mm（ 范圍：6.5-14mm）， 直徑4.5mm。平均植入扭矩為32.5Ncm（范圍：25-40Ncm）。植入時，邊緣骨水平為0.94mm（SD：0.45mm）。術后6 個月, 邊緣骨水平為1.30±0.54mm，產(chǎn)生0.36±0.31mm 的邊緣骨吸收。
術后12個月，調(diào)查患者對治療的滿意程度。VAS 評分如表1 所示。除病例6外，所有患者評最高分。
在整個治療過程中沒有觀察到并發(fā)癥。
討論
該兩步法技術已被應用于萎縮的牙列缺損區(qū)域。6 例患者均得到陽性結(jié)果，即牙槽嵴缺損區(qū)充分的骨重建，得以后續(xù)成功植入種植體。
平均骨增量為953mm³，最大垂直增量6.75mm，無并發(fā)癥。此外，患者對手術過程的感覺良好。
GBR 結(jié)果的成功需要滿足特定的生物學原則：傷口穩(wěn)定，屏蔽競爭組織，和空間維護。將內(nèi)固定鈦板與骨移植物和可吸收屏障結(jié)合應用于牙槽嵴增量前期已被報道具有出色的結(jié)果。
最初的柵欄技術采用了一種可吸收的內(nèi)固定板，由消旋聚乳酸（PDLLA）制成，使用特定的可吸收的PDLLA 釘進行固定。在這個改良的局部柵欄技術中，使用不可吸收的內(nèi)固定鈦板。內(nèi)固定鈦板比可吸收板更薄更窄；因此，在局部缺損區(qū)域可以很好地適應剩余牙槽嵴形態(tài)。此外，對于局部區(qū)段的骨增量，這種方法降低了手術費用，但是這種技術需要立體成像和其它特定設備的應用，可能增加總成本。
在本研究中，新形成的骨組織結(jié)構(gòu)良好，6個月后，組織學分析顯示形成以新生骨為主，殘余移植物顆粒散在分布的均質(zhì)密集的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)。
與其他更具侵入性的治療方法相比，例如使用從口腔外供體區(qū)獲取骨移植物進行外置式骨移植或使用穿顴種植體，柵欄技術在骨量不足的缺牙區(qū)似乎是一個很好的選擇。然而，本研究所提出的臨床病例是由一位對骨增量手術經(jīng)驗豐富的外科醫(yī)生進行的，目前尚不清楚手術經(jīng)驗較少的醫(yī)生是否可以獲得相同效果。
結(jié)論
這些病例報告的結(jié)果很有前景。柵欄技術已經(jīng)被證明是安全可靠的，但還需要進一步的隨機對照實驗來驗證這一方法的有效性。
信息來源：世界牙科技術
