胶原膜联合Bio-Oss骨粉成骨效果的实验研究

王华，邓春富，张翀，王飞

（中国医科大学 附属口腔医院种植中心，沈阳 110002）

随着口腔种植学的发展，人们逐渐开始应用多种骨移植材料和技术来修复种植体周围骨缺损，恢复牙槽骨的应有高度和厚度，以提高术后远期成功率。其中引导骨组织再生技术（guided bone regeneration，GBR）的应用愈来愈受到重视，成为修复各种类型骨缺损的常规治疗手段。有学者联合GBR技术和（或）其他骨移植材料修复骨缺损区取得了较满意的效果［1~3］。本实验将引导骨再生理论和骨诱导、骨传导理论有机结合，旨在通过动物实验评价胶原膜的应用与否对Bio-Oss人工骨粉成骨效果的影响，为其进一步的临床应用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物、材料及仪器

健康雄性杂交犬3只，1～2岁，体质量15～20kg（中国医科大学附属盛京医院动物部提供）；Bio-Oss骨粉（盖思特利有限公司生产）；生物胶原膜（海奥口腔修复膜，烟台正海生物技术有限公司生产）；钛钉；低速手机（韩国 STRONONG90）；显微镜（Nikon ECLIPSS80i）；扫描电镜（JEDL JSM-T300）；速眠新合剂（中国医科大学实验动物中心提供）。

1.2 手术方法及实验分组

速眠新0.1 ml/kg肌肉注射全身麻醉，动物保持侧卧位，常规消毒铺巾，切开双侧下颌骨颊侧的肌肉及黏膜，剥离骨膜，暴露骨面。用低速手机和裂钻在暴露的下颌骨面两侧分别取5个直径约1 mm的小孔，以获得良好血供，形成约1 cm×1 cm的实验区，术中生理盐水冲洗降温。按照同体对照方法分为2组：左侧为实验组（Bio-Oss骨粉+胶原膜固定）：实验区骨面放置适量Bio-Oss后，表面覆盖胶原膜，并以钛钉固定膜四角；右侧为对照组（单纯应用Bio-Oss骨粉）：只在实验区骨面上放置同量骨粉，不予膜覆盖。无张力分层缝合。术后5 d每日肌注青霉素80万U。常规护理。

1.3 标本制备及观察方法

于术后12周处死3只实验动物，切取双侧下颌骨，按原实验区切成约1.5 cm×1.5 cm的组织块备用。大体观察：胶原膜降解程度、与周围组织的融合性以及骨粉颗粒吸收情况和植骨区新骨生长状况，用大头针探查其质地。组织学观察：10%多聚甲醛固定24 h，常规石蜡包埋，纵行组织切片，HE染色。扫描电镜观察：2.5%戊二醛固定24 h，冲洗、脱水、喷金。

2 结果

2.1 形态学观察

实验组：可见部分未降解的胶原膜及残留骨粉颗粒，膜与周围正常骨面粘连紧密，边界不清，实验区有骨样组织隆起，质地与宿主骨相似，不易区分，大头针较难刺入；对照组：可见散在的骨粉颗粒残留，部分新生骨样组织隆起，表面凹凸不平，用大头针刺入质地较硬。

2.2 组织学观察

实验组：胶原膜结构依然存在，有大量成骨细胞分布，骨小梁密集，融合成片，排列较为有序，骨陷窝中可见成熟骨细胞，哈佛骨系统出现于新骨中，新骨结构与宿主骨较一致，两者相融合，界限不清（图1）；对照组：新骨与植骨材料之间有纤维组织，可见小腔隙、血管样结构存在，大量无规则的骨小梁和成骨细胞存在，显示成骨活跃，骨陷窝出现，新骨形成，与宿主骨间相融合（图2）。

2.3 扫描电镜观察

实验组：膜材料部分降解，形成大小不一的空隙，骨胶原密集粗大，团状钙盐沉积，可见大量的成骨细胞及血管样结构，新骨替代了部分植入材料，与宿主骨组织相融合不易区分，出现哈佛骨系统（图3）；对照组：胶原纤维组织呈束状排列，有钙盐呈珠样沉积，可见大量钙化的类骨样基质。有新骨生成，与宿主骨连接，新生骨组织排列不规则，成熟度不及实验组（图4）。

3 讨论

引导骨再生是近几年来应用到种植外科领域中一项新技术［4~6］。本实验所采用的可吸收性胶原膜能在体内完全降解，无需二次手术取出，是一种较为理想的膜材料；而Bio-Oss骨粉作为维持膜下空间的植骨材料，其化学成分和物理结构与天然骨相似，成骨细胞能识别Bio-Oss表面的生物磷灰石，并在上面沉积新骨。此外，本实验是在骨表面进行，并且我们在骨面钻孔以保证新骨再生区域可以获得良好血供。

实验组使用Bio-Oss并且表面覆盖胶原膜，以钛钉固定膜四角；对照组应用Bio-Oss不覆盖膜。术后两组均有新骨生成，表面可见未完全降解的膜和（或）骨粉。实验组骨小梁密集，新生骨与宿主骨相似，融合无明显界限，新骨成熟度较高。对照组出现无规则骨小梁和大量成骨细胞。通过结果的比较表明，Bio-Oss骨粉有良好的骨引导及成骨作用，单纯应用也能够诱导新骨生成，但成果效果远不及与加以固定的胶原膜联合应用所达到的效果。实验结果进一步证明，生物胶原膜作为一种支架及物理屏障，可使源自骨膜、骨髓的骨生成细胞在其表面贴附，进而增殖分化为成骨细胞［7］。而膜下空间的存在及维持非常重要，膜良好的固定一方面可以使膜下的植骨材料有较稳定的再生空间，另一方面还能阻挡邻近组织的炎性细胞以减弱广泛炎性浸润的形成，降低骨吸收。

实验结果表明植骨材料与膜联合应用可以防止骨粉颗粒的流失和生物膜的塌陷，减少继发感染的概率。然而在术中调塑膜形态和固定需花费较长时间。此外，生物胶原膜的昂贵费用也增加了患者的经济负担。因此我们认为在较小面积的骨缺损中，当骨植入材料可以保证良好的固位时，可单纯应用Bio-Oss骨粉材料，而不需要覆盖膜。因为在此种情况下骨粉材料不会大量流失，也能够较好的发挥其修复骨缺损的作用。如果骨缺损范围较大，由于骨粉颗粒具有可移动性，此时不易被聚集及固定，就降低了它的骨修复效用，我们应使用以钛钉固定的胶原膜来作为物理屏障，既可以为新生骨组织提供稳定的再生环境，阻止其他组织细胞的长入，也可以防止骨粉流失，有利于联合发挥作用。在临床操作中医生应该结合患者的具体情况，制定最佳的治疗方案。

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