顱頜面骨臨界骨缺損的修復方法

田曉曄 劉笑涵 曹洪娟 吳琳

作者單位：110002 沈陽，中國醫科大學口腔醫學院附屬口腔醫院口腔修復一科，遼寧省口腔疾病重點實驗室，遼寧省口腔疾病轉化醫學研究中心

外傷、腫瘤、感染等原因引起的顱頜面骨臨界性骨缺損(C S D)因常造成骨不連接、延遲愈合或不愈合及局部功能障礙而成為骨科修復領域的一個治療難題，C S D是指動物體內不能自行修復的最小骨缺損[1]。目前，修復CSD的方法有自體骨移植、異體骨移植及人工骨移植。每種修復方法都有各自的優缺點，自體骨成骨能力強，但骨量有限，創傷大。異體骨包括同種異體骨和異種骨，易獲取，具有良好的骨傳導性，但價格貴且可能發生免疫排斥反應或傳播血源性疾病。人工骨種類繁多，加工方式多樣，可單一或復合使用，與組織工程技術結合擁有極大的應用潛力，表現出良好的應用前景。在修復骨缺損時輔以物理方法能夠改善骨愈合，促進骨形成。骨缺損的部位與大小、骨移植材料的種類與特性等均可以對選擇何種修復方法修復顱頜面骨臨界骨缺損產生影響，本文主要從骨移植材料的種類及其優缺點的角度對顱頜面骨CSD的修復方法作一綜述。

1 自體骨移植

自體骨移植是從患者身體的其他部位切取合適大小的骨組織，植入到病變骨質缺損的部位。它是臨床上最早應用的骨缺損修復方法，被公認為缺損區成骨的“金標準”，其優點是無免疫排斥反應，具有良好的骨生成、骨誘導、骨傳導的能力，若受床血供良好，骨愈合較快[2]。運用自體骨移植修復顱頜面部臨界骨缺損能夠取得較好的臨床與影像學效果。Rocchietta等[3]將自體骨聯合聚四氟乙烯膜行引導骨組織再生術，用于修復牙槽骨缺損，進行牙槽骨垂直骨增量，取得滿意的臨床與影像學效果。

雖然自體骨移植對骨缺損修復效果明顯，但因其骨量有限、創傷大、手術時間較長、費用高、易發生血腫等并發癥，且在自體骨移植中骨松質較骨皮質更容易發生吸收，局限了供體骨的選擇，進而局限了自體骨的臨床應用。Mendoza-Azpur等[4]運用自體骨移植進行引導骨組織再生術進行牙槽骨的水平骨增量，發現術后供體部位可出現感覺障礙和血腫等并發癥，并且自體骨較容易吸收，發生宿主骨形成替代不足的現象，修復效果欠佳。

因此，可以運用自體骨移植來修復顱頜面骨的臨界骨缺損，但可能產生血腫等并發癥，如果供體組織位于受體附近，如若產生血腫可能影響該部位的愈合，如果供體部位不在受體附近，如需取髂骨或肋骨等，那么將增加患者的創傷以及經濟負擔。

2 異體骨移植

異體骨移植包括同種異體骨移植和異種骨移植，同種異體骨是指同源不同體的骨質，異種骨是指來源于其他物種的骨移植材料。

2.1 同種異體骨移植 同種異體骨移植的優點是低免疫原性、良好的骨誘導性、易獲取性，不會對供體造成新的缺損等。Walker等[5]在磨牙拔出后采用同種異體凍干骨移植進行位點保存術后發現，與不進行相應移植相比，其對牙槽骨寬度以及頰側骨高度的維持可取得顯著效果，在后期的牙種植手術時需要植骨的可能性更低。雖然同種異體骨的免疫原性較低，但仍存在免疫排斥反應，如引起組織滲出，減慢傷口愈合甚至干擾骨愈合，甚至有傳播血源性疾病的可能。Kolerman等[6]將凍干骨(同種異體骨)用于上頜竇提升，發現同種異體骨雖然具有較好的骨傳導性，但術后9個月仍可見輕度的慢性炎癥，主要由淋巴細胞和多核巨細胞組成。因此，同種異體骨移植可以用于修復顱頜面骨的臨界骨缺損修復，但其不易獲取，價格較高，還可能在移植后出現愈合不佳。

2.2 異種骨移植 異種骨移植材料目前常用的有牛骨、馬骨和豬骨等，其優點是易于獲取且具有良好的骨引導能力和生物相容性?？蓪⒔浱幚淼漠惙N骨用于頜骨骨增量及位點保存術等頜骨骨缺損修復。Lai等[7]在微創拔牙后分別植入牛骨和豬骨于牙槽窩中以行位點保存術，發現兩組移植物較穩定地保持在所植位置，較好地修復了牙槽嵴寬度和高度的不足，以為后期行牙種植手術提供充足的骨量。有文獻報道，采用脫蛋白異種骨移植修復臨界骨缺損，能夠改變正畸加力時機，可以實現即刻或早期加力，且有利于牙周組織愈合[8]。但異種骨仍存在一些不足，如可能產生排斥反應造成機體局部骨吸收等。因此，可以選用異種骨移植以修復顱頜面骨臨界骨缺損，但其免疫原性也不容忽視。

3 人工骨移植

人工骨材料是指可以修復骨組織缺損的人工生物材料。理想的人工骨材料應具有良好的生物相容性、力學性能、易加工成型性及成骨性。人工骨按照材料種類可分為有機材料、無機材料和復合材料。

3.1 有機骨移植 有機材料包括天然有機物質和人工合成的高分子有機材料。天然有機物質中含有某些成骨因子，因而具有較好的骨誘導能力。人工合成高分子材料是由有機分子通過聚合和交聯而成，在分子量達到一定程度時可以呈現出很好的機械性能，如聚丙烯酸酯及具有生物降解性的聚乳酸等。目前，也有人工合成的相關生物因子用于人工骨移植以修復骨缺損，如重組人骨形態發生蛋白、重組人血小板衍生生長因子等，并取得良好治療效果。Aybuke等[9]將轉化生長因子a3(TGF-a3)和骨形態發生蛋白-2(BMP-2)的組合負載明膠薄膜夾在聚L-丙交酯/聚?-己內酯之間用于修復牙槽骨臨界性骨缺損，促進了新骨生成，利于骨愈合。

3.2 無機骨移植 無機骨材料，可分為金屬填充材料和非金屬無機材料兩類。金屬材料可分為可降解與不可降解兩類，可降解醫用金屬材料主要包括鎂及鎂合金等，不可降解醫用金屬材料主要包括不銹鋼、鈦及鈦合金等。金屬材料具有良好的力學和加工性能、生物相容性和適宜的耐腐蝕性。在顱頜面部臨界骨缺損修復中，金屬材料主要用作正頜或頜面部骨折手術等中的夾板固定裝置[10-11]。

非金屬無機材料，具有良好的力學性能和易加工性，如陶瓷材料、羥基磷灰石、生物玻璃等被廣泛應用，并且某些含有鈣磷鹽的陶瓷還具有很好的生物相容性以及骨傳導能力。非金屬無機材料包括可降解與不可降解兩類，可降解的非金屬無機材料以β-磷酸鈣(β-TCP)為代表，其具有良好的骨傳導性，其是修復兒童臨界骨缺損良好的再生材料，可用于修復牙槽裂。也有研究表明，將a-TCP用于下頜骨第三磨牙拔除后第二磨牙遠中骨缺損修復，與自然愈合相比，其垂直骨再生率更高，牙周探診深度更小，取得更好的臨床與影像學效果[12]。不可降解的無機非金屬材料以羥基磷灰石(H A)為代表，已被廣泛地應用于臨床與科研，有文獻報道，將HA用于種植體同期植入的上頜竇內提，可以增加骨高度和骨密度，有利于種植體獲得良好的初期穩定性，也有利于種植體植入后的長期預后[13]。而雙相磷酸鈣生物陶瓷是由β-TCP和HA組合而成的，因其具有良好的生物相容性與骨傳導性亦被廣泛應用于臨界骨缺損修復，由于β-TCP和HA的可降解性差異，可以通過兩者的比例不同，表現出更合適的性能及組織學效果[14]。有研究表明，雙相磷酸鈣(40%的β-TCP和60%的HA)和脫蛋白牛骨具有相似的生物相容性和骨傳導性，可用于上頜竇內、外提升術或引導骨組織再生術等修復牙槽骨缺損，便于同期或后期的種植體植入[15]。

3.3 復合骨移植 復合骨材料是將有機材料和無機材料加工復合，旨在利用兩者的優點，克服兩者的缺點。利用復合骨移植材料修復臨界骨缺損是一種安全有效的方式。有研究表明，3D打印的大孔聚乳酸/羥基磷灰石復合支架可以促進大鼠顱骨臨界骨缺損的骨形成，改善骨重建[16]。

組織工程骨由支架材料(多為人工骨)和種子細胞和生物因子組成，屬于復合人工骨的一種，可以促進骨愈合與骨形成。相關研究表明，將人工骨與種子細胞，如間充質干細胞、間充質基質細胞、內皮祖細胞、骨祖細胞、骨髓間充質基質細胞、牙齦成纖維細胞等復合植入骨缺損部位，可以改善骨愈合，促進骨形成[17]。將人工骨與生物因子，如血小板濃縮物組成的礦化血漿基質、富含血小板的血漿、富血小板纖維蛋白、脂肪組織自體基質血管部分、重組人血小板衍生生長因子-BB、重組人骨形態發生蛋白-2等復合植入骨缺損部位也可以促進骨形成，改善骨愈合[18]。還有文獻報道，人工復合骨材料負載胰島素藥物進行骨移植，也具有促進骨愈合的作用[19]。隨著細胞培養技術和材料學的發展，組織工程技術已經應用于口腔頜骨缺損的修復，且取得較好的臨床效果，組織工程骨移植修復顱頜面骨臨界骨缺損具有良好的應用前景與潛力。

此外，對于骨缺損修復也可加以物理方法來促進骨形成與骨愈合，如超聲、激光、沖擊波、電磁刺激、應力等[20]。這些方法是在一定程度上刺激骨的修復及生長，促進功能的恢復，減少骨不愈合和延遲愈合的發生。物理方法運用得當可以在促進骨愈合與骨形成的同時，讓骨缺損的修復更高效且安全。

4 小結與展望

隨著對顱頜面骨臨界骨缺損修復方法的深入研究，目前可以根據自體骨、異體骨和人工骨的優缺點選擇最合適的骨移植方法：相較于自體骨移植，異體骨移植與人工骨移植手術創傷小，避免供體術后并發癥的發生；相較于異體骨，人工骨則更易于加工和獲取，減少或避免免疫排斥反應的發生。人工骨與組織工程技術相結合，加入種子細胞和生物因子或藥物，能夠促進骨形成，改善骨愈合。同時在修復臨界性骨缺損時也可以輔以物理方法來達到加快骨形成，改善骨愈合的目的。對于臨界骨缺損修復，我們期望植入物具有良好的生物活性與生物安全性、骨誘導性與骨傳導性、適宜的降解性，通過組織工程技術選擇合適的支架材料、種子細胞、生物因子、藥物等能夠有望完成這一目標，同時聯合物理手段有望能夠提高效率。目前看來，自體骨、異體骨和人工骨都可以用來修復顱頜面骨臨界骨缺損，可以根據缺損的部位、大小等進行合理的選擇，輔以物理方法值得提倡與應用，人工骨尤其是組織工程骨具有良好的發展前景及應用潛力，但如何能快速、高效、低損傷地修復顱頜面骨臨界性骨缺損仍需進一步研究。