口腔自体骨取骨术式对比分析

2025-8-25 08:08  来源:
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    种植修复是一种可以恢复缺失牙形态、重建口颌面部功能并且兼顾美学效果的修复方法。现阶段主流的修复观念是以修复为导向的,这就要求种植体在植入时应当有理想的三维位置和轴向关系。而正常的牙槽骨轮廓、充足的骨量、适宜的骨密度是获得种植体理想位置的必要条件,也是获得理想种植治疗效果的基础。

    临床上常面临各种因素引起的牙槽骨骨量不足的难题,目前可以通过膜引导骨组织再生术、上颌窦提升术、自体骨增量等方式达到提升骨量的目的。虽然骨组织工程学发展迅速,向自体骨这一“金标准”发起冲击。但因自体骨良好的成骨功能(osteogenesis)、骨诱导性(osteoinduction)和骨引导性(osteoconduction),并且能缩短愈合期,其地位还未被撼动。

    自体骨材料的获取需要开辟第二术区,并且存在发生出血、牙髓活力丧失和暂时性或永久性神经感觉障碍等并发症的风险,所以其使用应是谨慎的。现阶段有多种方式可收集自体骨材料,但这些术式可能会对获取的自体骨材料的成骨能力造成影响,所以针对不同临床情况,口腔医师应选用合适的术式,以期达到减小损伤、保持自体骨成骨能力、降低骨替代材料消耗的目的。本文旨在通过对不同取骨方式的相关研究进行总结分析,为选择合适的取骨方式提供参考。

    1. 自体骨术式

    面对骨量不足的情况通常可选择从种植位点附近原位取骨或者从外斜线、颏部等解剖部位进行异位取骨。原位取骨可避免开辟第二术区,具有缩短手术时间、降低骨替代材料使用量等优点,在降低患者经济负担的同时提高患者的接受程度。因此,面对中小型骨缺损病例时,可优先考虑原位取骨技术是否能满足需求。但原位取骨可获取骨量有限,在牙槽骨缺损严重的情况下异位取骨技术就成了必要选择。

    临床医师可以根据需求骨量的不同,选择不同的手术工具进行。传统取骨工具包括骨凿等手用器械和传统外科动力系统(包括高速旋转手机和摆动锯),但因损伤较大、自体骨材料流失多、震动感强等缺点已极少应用。现阶段出现了多种各具优势的取骨工具作为替代。

    1.1 手用器械

    手用器械是最早出现的取骨工具,包括刮骨器、咬骨钳和骨凿。刮骨器是与皮质骨表面呈5°~50°角的点或线接触,剥离皮质骨碎屑;咬骨钳则是通过剪切力去除骨尖、修整牙槽骨外形;骨凿因容易造成医源性损伤也大多用于小范围的骨修整。此类器械的优点是产热少,避免水冷却冲洗系统带来的骨屑流失。Maridati等认刮骨器可获得大小约100~1000μm层状结构骨屑,有利于空间维持和成骨细胞附着。同时有研究对比了刮骨器、超声骨刀、骨收集器及环形骨钻四种取骨术式,发现刮骨器组有更高的成骨能力。同时咬骨钳及刮骨器的缺点也很明显——获取骨量较少,因此通常作为辅助器械出现。

    1.2 电动力系统

    电动力系统设备适用于牙外科手术、种植手术、牙体硬组织处理等多种口腔科诊疗用途,其切割效率几乎等同气动设备,且有独立水路由悬挂盐水提供,避免了水路污染造成的感染风险。电动力系统配合不同设计的工作头可实现取骨目的。

    1.2.1 取骨环钻

    临床上可选择合适直径的取骨环钻,沿种植体长轴在种植位点处直接获取圆柱状骨块。除了配合骨研磨装置转换为骨粉外,还可以直接以块状骨形式用于上颌窦提升手术中。还有改良的新型取骨环钻——例如德国Komet公司的新型骨钻可直接获取骨粉形式的自体骨。无论哪种形式,其切割过程在牙槽骨内进行,几乎不与口腔内环境接触,降低被唾液污染的风险,给患者带来的术后反应及疼痛程度也相对较轻。另外,在前牙区手术时,适当扩大术区翻瓣,在前鼻棘、腭突处利用取骨环钻取骨也可获得一定数量的自体骨,相较于开辟其他术区创伤更小。

    1.2.2 低速钻

    目前出现了通过无需冲洗降温的高扭矩低转速(多选择50 rpm左右)种植窝预备方式。此方式可有效将备洞过程中产生的自体骨碎屑保留在钻头表面,避免盐水冲洗导致骨屑、生物蛋白、骨细胞的丧失,相较于常规备洞方式可收集更多自体骨,成骨能力也超过其他取骨术式来源的骨材料。

    与刮骨器、超声骨刀等方式获得的骨材料相比,低速钻取骨可显著增加成骨细胞的附着和分化,但获取的骨量相对有限。低速备洞方式的安全性已被证明,在备洞过程中不会突破临界温度导致骨坏死。但目前为止,相关研究仍然较少。其对临床操作时间、窝洞预备精准度的影响,以及患者术后反应和术中感受等一系列问题还需进一步探索。

    1.3 其他器械

    1.3.1 骨收集器

    骨收集器(bone collectors)是操作最为简单的且损伤最小的取骨方式。市面上有多种不同设计的骨收集器,在种植窝预备过程中通过小孔径滤网(150μm)过滤收集骨屑,减少了水冷却冲洗系统导致的材料丧失,但此种方式的缺点也很明显——收集骨量较少且骨收集器滤网极容易被血凝块堵塞,影响工作效率。另外,此方式较容易被患者口腔环境中的细菌污染,细菌检出率高于其他方式。因此骨收集器的使用需要严格的术区消毒和严谨的操作方式进行。

    1.3.2 超声骨刀

    超声骨刀(ultrasonic oste-otomy),又称超声骨切割技术或压电骨刀(piezoelectric osteotomy),由超声频震动使刀头产生60~200μm微米级震动,实现精准切割;且其切割具有选择性,在骨切开的同时有效保护邻近神经、血管和黏膜并保留骨小梁结构,术后疼痛及并发症发生率也明显降低。

    超声骨刀现广泛应用于口腔诊疗中,有多种不同类型的刀头。在自体骨获取中主要有两种形式:一种是通过切割获取自体骨块进行onlay植骨等骨增量手术;另一种是用特殊刀头在牙槽突表面划动即可获得骨粉。虽然与传统方式相比,超声骨刀会略微延长操作时间,但其噪音更小的优势或许更容易被患者接受。

    1.3.3 掺铒钇铝石榴激光

    掺铒钇铝石榴激光(Er:YAG)设备是一种新型的口腔微创外科设备,能发射波长为2940 nm的红外线。骨组织中的水和羟基磷灰石对其有较高的吸收力,从而产生微爆炸反应,达到精确骨切割目的,几乎不产生热损伤。而且工作端是没有切割刃的石英纤维,可自由设计截骨线及骨块的几何形状,同时激光不会通过工作端侧面发射,因此触碰周围软硬组织都不会引起额外损伤。

    另外该激光可能存在某种的生物刺激作用,能加速软组织、骨组织愈合。但激光技术仍存在一定局限性:①缺乏对切割深度的限制;②切割时间也是涡轮机取骨的2倍,比超声骨刀耗时更多;③没有触觉反馈仅依靠视觉操作,虽然利于任意形状截骨的实现,但严重限制了医师的手感反馈。

    2. 取骨术式对比

    取骨技术种类繁多,本文将从自体骨材料成骨能力的影响、细菌污染水平、可收集的骨量及技术特性等几个方面进行综合评价,对取骨技术做出比较。

    2.1 成骨能力

    不同手术方式可能影响获取自体骨材料的活性。体外实验方面,Miron等通过刮骨器、超声骨刀、骨收集器和取骨环钻从猪颌骨处收集自体骨材料进行培养,并比较其促进细胞附着、增殖和分化的能力,发现取骨环钻和刮骨器组细胞数量显著增加,成骨潜力更高。Miron认为这种差异可能源于采集到骨屑的形态结构及尺寸的不同,适宜的孔隙能更好维持细胞活力。

    这与Paolo的实验结果一致。但该课题组后续将刮骨器和取骨环钻获取的自体骨材料应用于上颌窦提升术中时,其结果却没有表现出明显差异。另外,Liang对从20位患者身上获取的自体骨进行分析,发现低速钻组与刮骨器组的样本相比骨诱导蛋白含量明显更高,成骨能力更佳。另有学者证明低速扩孔技术收集到自体骨材料的成骨能力高于常规备洞方式。这可能是无水冷却冲洗,能保留更多的细胞和细胞因子导致的。

    在动物实验和临床实验方面,Mouraret等学者使用超声骨刀和800 rpm的裂钻收集小鼠自体骨骨块并移植到背部。经过对移植物研究观察发现,超声骨刀组的骨块边缘细胞密度及骨陷窝间相连接的骨细胞比例更高,且边缘骨吸收量更低。Maridati等进行的上颌窦提升术的临床试验结果却未能证明不同取骨方式所带来的成骨效果的差异。这样的结果可能与上颌窦提升术中成骨能力的影响处于次要地位有关,且3∶7的自体骨材料与骨替代材料比例也可能掩盖了自体骨的影响。

    Saulacic等的研究涵盖了刮骨器、超声骨刀、骨收集器等四种方式的猪模型实验结果也并未能验证不同的取骨方式能产生成骨能力方面的差异。该学者认为原因可能有两点:其一是因为骨缺损模型非极限缺损模型;其二是实验无菌条件无法完全模拟临床情况。Pellicer-Chover对分别使用低速骨钻和传统钻获取的自体骨材料进行骨增量手术。术后1年随访发现种植体边缘骨吸收无显著差异。

    虽然不同取骨技术会影响获取自体骨材料的成骨能力已在体外实验中被证实,但这种差异未能表现在动物实验和临床试验的成骨效果上。

    2.2 细菌污染水平

    口腔是一个有菌环境,无论选择哪种术式都无法避免细菌污染,这可能会影响骨组织再生,尤其是在面对免疫缺陷的患者时。有学者将骨凿、刮骨器、取骨环钻和骨收集器收集的自体骨进行厌氧培养,发现均有菌落形成。其中取骨环钻组污染水平最低,刮骨器组和骨收集器组较高。这可能是因为取骨环钻在牙槽骨内切割,受污染概率较小,而刮骨器和骨收集器均在骨表面和口腔内工作,污染概率较高。

    由此推测,低速钻可能与取骨环钻接近,Er:YAG激光和超声骨刀则与刮骨器相似。但Er:YAG激光本身具有抗菌作用,这能否影响污染水平还是未知数,还需要进一步探索。无论如何,术前及术后预防性使用抗生素、严格的术区消毒是必须的,尤其是在使用骨收集器时,推荐提供两套抽吸系统分别吸引骨屑和唾液。

    2.3 临床应用效果

    不同取骨术式的临床效果可从取骨量、工作效率和精准度等方面评价。针对原位取骨技术,取骨量和精准度应是主要指标——即在同样条件下减少自体骨材料流失,并且入路精准,避免影响种植体的三维位置和初期稳定性。有研究显示,相似情况下低速钻取获骨量是刮骨器的2倍,获取自体骨的重量和体积也大于环形骨钻,与传统备洞方式相比似乎也可收集到更多的骨量。精确度方面则主要依赖于操作医师的经验,导板系统可显著提高精度。叶俊等认为低速钻在疏松骨质的种植术中可以更好地控制方向和力量。但低速扩孔与常规扩孔的预备精度差异,骨皮质斜面、骨松质内密度变化带来的侧向力是否影响精度等问题需要进一步探究。

    异位取骨术中主要考虑对供区的损伤和工作效率。超声骨刀因有着精确且选择性的切割和损伤小的优势,已经替代了传统骨切割设备及骨凿在取骨手术中的应用。虽然工作效率略有不足,但不影响其广泛应用。Er:YAG激光作为近年来的新兴技术有着机械振动小、自由切割、抗菌作用、减少术后疼痛、无明显热损伤副作用等优势,但其工作效率较低、非接触式操作对精确性影响较大的短板限制了它的临床应用。有研究通过导航系统辅助,利用光学方式追踪激光位置并计算深度,将误差降低至1 mm之下。虽然Er:YAG激光和低速钻取骨这两种新技术仍不成熟,但随着研究深入和技术进步,其短板将被逐渐弥补,已经彰显出替代现有技术的巨大潜力。

    3. 讨论总结

    目前关于取骨术式对自体骨材料成骨能力影响、细菌污染水平的研究大多聚焦于刮骨器、超声骨刀、取骨环钻和骨收集器上,激光及低速钻技术的相关研究较少。而且多种技术横向对比的研究并不全面,不同文献间选择的技术种类、数量不一,实验结果也存在差异,难以准确对比不同技术间的差异。相关研究大多仍处在体外实验和动物实验阶段,临床研究极少。

    从现有结果看,不同取骨术式会影响自体骨材料的成骨能力——手用器械、低速钻、取骨环钻所获取的自体骨材料成骨能力相对较高,这可能是因为无需水冲洗,从而避免牙槽骨中的生长因子和生物分子被冲走的结果。但这种优势似乎仅局限在体外实验中,无论是动物实验还是临床试验都未能发现这种优势带来的临床效果改善。因此,虽然不同取骨技术获取自体骨的活性不同,但对临床骨增量手术效果以及远期种植体边缘骨吸收的影响还是未知。我们仍需要更多同质性的研究和更长时间的随访来提供证据支持。

    虽然现阶段还难以论证哪种取骨方式更为优越,但针对不同情况,我们可以选择不同方式——面对小范围骨缺损时,低速钻和取骨环钻进行原位取骨的方式损伤小且成骨能力较好,然而面对大范围的骨缺损时,为了满足骨移植材料的数量需求,应优先考虑超声骨刀取骨术。

编辑: KQ88新闻网管

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