关于上颌窦底提升术骨增量策略的研究进展

    随着经济水平的提高和人们口腔健康意识的增强，口腔种植逐渐成为牙列缺损或缺失修复的重要方式之一。在上颌后牙区、上颌体中央有一对锥形窦腔称为上颌窦。上颌窦骨壁没有重要肌肉附着。当上颌后牙缺失后，由于缺乏咀嚼刺激及呼吸负压作用，上颌窦气化程度增加，上颌窦骨壁变薄，导致上颌后牙种植区骨量不足。
    上颌窦底提升术（sinus floor elevation）应运而生，即通过手术提升上颌窦底黏膜，获得新骨形成的空间，满足种植的需要。上颌窦具有新骨形成能力。越来越多学者认为在把握适应证的前提下，上颌窦底提升术不植骨可以获得良好的临床疗效。而在上颌窦底提升术植骨方面，随着临床技术和口腔材料的发展和进步，性能优良的骨移植材料及辅助材料成为研究热点。本文将对上颌窦底提升术的骨增量策略作一综述，旨在更好地选择手术方式以解决的患者问题和需求。
    1.上颌窦的新骨形成机制
    在不植骨的上颌窦底提升术中，依然可以观察到新骨形成，这说明上颌窦自身具备新骨形成能力。目前关于上颌窦的新骨形成机制主要有以下三种观点。
    1.1帐篷效应
    上颌窦底提升术中，种植体根尖支撑起上颌窦底黏膜形成充满血凝块的类拔牙窝结构，为新骨形成创造了空间，即所谓的“帐篷效应”。在该空间中，生长较快的上皮细胞和纤维细胞被阻挡，成骨细胞优先进入并增殖分化。血凝块也在上颌窦底成骨中发挥重要作用。血凝块的纤维蛋白网络为前体细胞提供支架，血凝块中的生长因子能够激活骨形成。
    1.2上颌窦底黏膜的成骨潜能
    Guo等发现上颌窦底黏膜来源的干细胞CD105和STRO-1表达阳性，将其命名为上颌窦底黏膜干细胞（maxillary sinus membrane stem cells，MSMSCs），将干细胞移植到免疫障碍小鼠体内，能形成骨样组织。Berbéri等的体外实验证明上颌窦底黏膜来源的细胞起源于骨祖细胞，在成骨培养基中可以高表达OPN、ALP等成骨基因。
    有一些研究对上颌窦底黏膜在上颌窦底提升术中的成骨作用有些异议。Scala等的动物实验表明种植体周围成骨是从冠方向根方扩展，但不超过4.5mm，说明上颌窦底黏膜在成骨中未发挥作用。
    Qian等认为尽管可以在上颌窦底黏膜周围可以看到新骨形成，但是更多的新骨沉积在旧骨周围，无法验证上颌窦底黏膜与新骨的关系。然而Rong等发现在上颌窦底提升术中阻挡上颌窦骨壁仍有新骨形成，尽管新骨形成量少于不阻挡组和阻挡上颌窦底黏膜组，但是依然肯定了上颌窦底黏膜是新骨产生的骨祖细胞之一。
    1.3上颌窦骨壁的成骨潜能
    Reich等认为剩余牙槽骨和窦底骨板是新骨形成过程中间充质干细胞的主要来源。Falah等的实验观察到在窦底骨板和上颌窦底黏膜周围的新骨形成是相似的，表明窦底骨板和上颌窦底黏膜均是骨祖细胞来源。还有研究发现上颌窦骨壁与骨移植材料接触越多，新骨形成量越多，说明上颌窦骨壁在新骨形成中起到重要作用。此外，手术中上颌窦底的骨折也有诱导成骨的作用。
    2.上颌窦底提升不植骨术
    常规提升上颌窦底黏膜后会在新形成的空间中放入植骨材料。但现在越来越多的学者认为单纯上颌窦底提升术不植骨是可行的。一项横断面研究显示在保证种植位点有一层完整皮质骨的前提下，单纯侧壁开窗上颌窦底提升术同期植入10～13mm的长种植体，8年种植体存活率为95.9%，平均骨形成量为2～6mm。另一项随机临床试验研究发现当剩余牙槽骨高度（residual bone height，RBH）＞5mm时，穿牙槽嵴顶上颌窦底提升术是否植骨与种植体的稳定性无显著相关性。在选择上颌窦底提升不植骨术时至少要综合考察以下几点。
    2.1剩余牙槽骨高度
    以往把RBH不少于5mm作为保证种植体初期稳定性的重要条件。但随着材料和技术的进步，对RBH的要求已经没有那么严格。Qian等实验发现RBH＜4mm的患者和RBH≥4mm的患者在穿牙槽嵴顶上颌窦底提升术不植骨手术后，种植体稳定性无显著差异。Gu等认为要保证种植体的初期稳定性，实现有效的骨结合很关键，在严重牙槽骨萎缩区，要适当推迟二期手术的时间。该课题组在对RBH≤4mm的患者采用经牙槽嵴顶上颌窦底提升术不植骨方案时，直至观察到种植体光滑颈部位于皮质骨下方0.5～1.0mm时，才将种植体平台暴露，5年种植体成功率达94.6%。
    2.2窦底黏膜提升高度
    有学者认为种植体突入上颌窦底的长度越大，窦底黏膜提升高度越高，可成骨的空间越大，新生的骨量越多。但是Sul的动物实验表明种植体突入上颌窦8mm组和4mm组的新骨形成量无显著差异。还有研究显示种植体突入的长度为（1.9±1.2）mm，即可获得良好的成骨作用。过高提升窦底黏膜，种植体根尖的成骨可能受到影响。此外上颌窦底黏膜的弹性有限，过高提升窦底黏膜也增加了穿孔的风险。
    2.3成骨空间的维持
    由于“帐篷效应”的存在，维持新骨形成的空间是很重要的。钛网具有良好的机械强度和可塑性，能够灵活匹配及维持上颌窦底黏膜提升的空间。此外，钛网的孔状结构能够保证上颌窦底黏膜和上颌窦骨壁与血凝块接触。Atef等的实验证实在RBH＜4mm时，采用上颌窦底提升术不植骨，仅用微孔钛网维持成骨空间，可获得满意的新骨形成量。Khalid等认为尽管仅用微孔钛网的效果不如植入骨移植物，但已经能满足种植骨量的要求。
    2.4短种植体
    短种植体是指骨内长度≤8mm的种植体。一篇meta分析显示当上颌后牙区骨量严重不足时，直接植入短种植体的临床并发症、边缘骨丧失量和种植体失败率显著低于上颌窦底提升术。另一篇meta分析表明当RBH在4～8mm时，种植体支持式义齿的最佳策略是上颌窦底提升术植骨或不植骨联合植入短种植体。
    Nedir等的临床随机对照实验显示，经牙槽嵴顶上颌窦底提升术不植骨同期植入短种植体的五年成功率为94.1%。此外，种植修复体与天然牙修复体截然不同，冠根比的增加不影响种植体留存率，也不增加机械并发生和生物并发症发生率。基于以上四点，笔者认为在上颌窦底提升不植骨术中，至少可以把对RBH的要求放宽到≥4mm。
    不植骨的窦底成骨高度有限，多数不能超过种植体顶部，同时为了减少上颌窦底黏膜塌陷和穿孔的可能性，窦底提升高度以不超过4mm为宜。在维持窦底成骨空间稳定的同时，也要考虑成骨空间的封闭。经牙槽嵴顶上颌窦底提升术能够保证窦底空间的密闭性，而经侧壁开窗上颌窦底提升术则需要考虑复原或屏障骨窗。当临床医生经验丰富时，对于RBH＜4mm的患者也可行上颌窦底提升不植骨术。此时应优先使用亲水表面的种植体。而应用短种植体、颧种植体或倾斜种植可以减少对骨量的要求。同时要注意术后修复设计，避免种植修复体承受不当的咬合力。
    3.上颌窦底提升植骨术
    3.1上颌窦底提升植骨术的适应证
    尽管是否使用植骨材料对上颌窦底提升术的种植体成功率影响不大，但是多数研究认为使用植骨材料可以获得更多的骨增量，至少不会比不植骨术少。此外使用植骨材料可以在种植体根尖获得更明显的新骨形成。ITI共识指南提出:上颌窦底提升中，可以在窦底黏膜下方创造出2～3mm的骨高度空间。因此如果种植体进入上颌窦内超过3mm或者需要种植体根尖成骨，则建议上颌窦底提升同期植骨。
    3.2上颌窦底提升术的骨移植辅助材料
    传统的骨移植材料包括自体骨、同种异体骨、异种骨、人工合成骨材料等。自体骨具有骨形成、骨诱导和骨引导的能力，但是自体骨移植需要开辟第二术区，且取骨量较大时会给患者带来痛苦。除自体骨外的其他骨移植材料缺乏骨形成能力。但目前没有证据表明各种骨移植材料的种植体成功率有显著差异。组织工程骨已经兴起，然而其在上颌窦底提升术中尚未得到广泛的临床应用，更多的前期研究和标准制定仍在进行中。各种辅助材料却已在上颌窦底提升术中得到较成熟的探索和使用。
    3.2.1血小板浓缩物
    富血小板纤维蛋白（platele rich fibrin，PRF）是第二代血小板浓缩制品，主要成分有纤维蛋白、细胞因子、白细胞、干细胞等，能引导软硬组织再生。Kanayama等的实验证实在上颌窦底提升术中仅使用PRF就能实现良好的骨增量。文献报道发现植入PRF混合其他骨移植材料能够缩短种植愈合期。
    浓缩生长因子（concentrate growth factor，CGF）是PRF的衍生物，拥有更高密度的纤维蛋白。Chen等对16例患者在RBH＜4mm的位点行穿牙槽嵴顶上颌窦底提升术植入CGF，同期植入25枚种植体，术后种植体成功率为100%。还有实验将Bio-oss骨粉联合剪碎的CGF应用于穿牙槽嵴顶上颌窦底提升术，发现新骨形成早于仅使用Bio-oss骨粉的对照组。基于当前研究，血小板浓缩物作为一种制备简单的自体材料，在上颌窦底提升术中有广阔的应用空间。
    3.2.2骨髓浓缩物
    骨髓浓缩物是将穿刺得到的骨髓离心、分离后得到的浓缩物。其不仅富含血小板，为新骨形成提供生长因子，还有大量的骨髓细胞，促进成骨过程。临床随机对照实验证明，将骨髓浓缩物和Bio-oss骨粉混合植入上颌窦比单独使用Bio-oss骨粉的矿化组织占比更大。崔婷婷等将牙本质颗粒制成的骨移植替代物与骨髓浓缩物混合用于比格犬的上颌窦底提升术中，新骨形成率明显高于单独植入牙本质颗粒;与同时植入牙本质颗粒与富血小板纤维蛋白组虽无显著差异，但骨髓浓缩物的作用略优于富血小板纤维蛋白。但骨髓浓缩物中的骨髓细胞在移植区域的生物学行为还有待进一步探究。
    3.2.3骨形态发生蛋白
    BMP在体外能促进间充质干细胞定向分化为成骨细胞。Choi等的体外实验发现BMP能促进上颌窦底黏膜的成骨性能。Zhang等实验将水凝胶作为BMP-2的载体，将其植入兔子的上颌窦底提升模型中，实验组的新骨形成量明显高于对照组。但是BMP在上颌窦底提升术中的作用也存在争议。Gomes-Ferreira等认为BMP在上颌窦底提升术的使用是非必需的。
    另一篇系统回顾显示是否使用BMP，上颌窦底提升的形态学数据无显著差异。这或许与BMP较短的半衰期有关，不能长时间维持有效浓度。组织工程技术和转基因技术可以成为克服BMP这个缺点的方法。
    3.2.4胶原
    胶原是哺乳动物体内含量最多的一组蛋白质，占蛋白质总量的25%～30%。医用胶原蛋白海绵已经在口腔领域广泛应用。胶原蛋白海绵保留了胶原蛋白的生物活性。在上颌窦底提升术中，上颌窦底黏膜穿孔是常见的并发症且不易被察觉。胶原蛋白海绵能够粘附于上颌窦底黏膜，刺激组织生长，促进破裂黏膜的修复。
    胶原蛋白海绵的多孔结构不仅是新骨形成的良好支架，也是生长因子、药物等的良好载体。Choi等的动物实验表明载有BMP-2的可吸收胶原海绵表现出显著的骨诱导潜能。但是胶原蛋白海绵可能在新骨长入之前完全降解，导致上颌窦底黏膜塌陷，影响上颌窦提升效果。鉴于此，越来越多学者在上颌窦底提升术中将胶原蛋白与其他骨移植材料混合使用。Kawai等的实验将磷酸八钙和胶原蛋白制成复合物，证实了该复合物可以作为自体骨移植材料的替代品。Raynaud等评价了一种由90%异质骨和10%胶原组成的商品生物材料，可获得平均8.9mm的上颌窦底提升高度。
    Bio-osscollagen（Geistlich，瑞士）是90%的Bio-oss骨粉和10%猪胶原纤维组成的生物材料，可以作为胶原生物膜的替代。Bio-osscollagen也可以作为生长因子的载体单独运用于上颌窦底提升术中，不仅能够获得良好的新骨形成，也能克服胶原海绵无法维持空间的缺点。笔者认为各种植骨材料都有优势和不足，或许最佳的方案是将各种材料联合运用，取长补短，实现1+1＞2的效果。
    4.结语
    上颌窦底提升术的发明极大地解决了上颌后牙区种植骨量不足的问题。随着临床操作技术的进步和经验的积累，大量的动物和临床试验证明上颌窦底提升术不植骨是可行的。但如果临床医生经验有限，对成骨空间维持及术后修复设计没有把握，又或者骨量严重不足（＜3mm），笔者认为上颌窦底提升植骨术是更稳妥的选择。新型骨材料仍在不断涌现，一方面为临床提供了更多的可能，另一方面也对医生提出了更高的要求。如何正确使用各种骨移植材料以发挥其最大优势是必须思考的问题。而在未来，我们或许有望期待一种集各家之长的骨移植材料。