微孔钛网用于拔牙位点保存中的动物实验研究

周彪,蒋斯,李铮,高娟,王培

牙槽骨生理结构的维护主要来源于牙齿存留及咀嚼压力的功能性刺激。一旦牙齿缺失，牙槽骨会出现不可逆的生理性退变，其高度和宽度都会明显降低，为后期义齿修复带来困难[1，2]。本实验通过观察植骨术联合应用微孔钛网对兔拔牙窝进行位点保存的效果，探讨拔牙窝缺损的形态保存及成骨情况，从而为临床应用提供参考。

资料和方法

实验动物：24 只健康雄性清洁级新西兰大白兔，体重 2.0kg～2.5kg，口腔检查无疾患，检验合格，实验前适应性喂养 1周。

微孔钛网：2.0cm×1.0cm，厚度0.03cm，孔径0.01cm，钛钉：直径 0.25cm，由西安中邦医疗器械有限公司设计制造。术中依据拔牙创修剪、弯制成马鞍形备用。

自体骨颗粒：实验同期拔除上颌双侧第一前臼齿，取拔牙窝周围牙槽骨，咬碎，生理盐水浸润，备用。

手术方法：所有实验动物术前禁食禁饮 6h，称重，肌内注射速眠新Ⅱ（0.1ml/kg）麻醉后，固定于手术台。微创拔除其上下左右第一前臼齿。选择左侧下颌拔牙窝为 A 组，拔牙窝内填充自体骨颗粒，无张力缝合。选择右侧下颌拔牙窝为 B 组，拔牙窝内填充自体骨颗粒，并用微孔钛网覆盖，钛钉固定，粘膜无张力缝合。术后 3d 肌注青霉素20万U/ 次，2次 /日，进半流食，3日后恢复正常饮食。密切观察动物的饮食、精神状态、体重改变，术区创口的愈合情况，术区有无裂开，有无排斥反应及感染。将 24只实验兔随机分为 3 组，分别于拔牙术后 4、8 和 12周分批处死，每次 8 只。处死前 10d、3d 分别静脉滴注盐酸四环素 0.03g/kg，进行荧光标记。对拔牙区域下颌标本进行检测：拔牙术后 12周标本用游标卡尺进行测量；所有标本使用荧光显微镜观察，通过计算机图像分析系统进行骨形态计量分析，见图 1。

图1 骨形态计量分析指标

观察指标：①两组拔牙术后大体标本肉眼观察结果；②拔牙后 4、8 和 12周拔牙窝颊、舌侧牙槽嵴顶距邻牙近中釉牙骨质界的垂直距离；邻牙近釉牙骨质界下 2mm、4mm 水平对应的牙槽窝颊舌向水平宽度（图 1）。③两组拔牙术后 4周、8周、12周通过骨形态计量分析比较，结合四环素荧光标记，将动态的骨改建过程以数据的形式表达出来，包括骨矿化沉积率（mineral appositeion rate，MAR）、骨形成率（bone formation rate，BFR）、 平均类骨质宽（mean osteoid width，MOSW）。

统计学方法：通过 SPSS23.0 软件进行数据分析，计量资料组间比较采用独立样本 t 检验。以 P＜0.05 表示比较差异具有统计学意义。

结 果

大体形态学观测：术后创口均 愈合良好，无 感染、无裂开，健康存活。通过肉眼观察及牙槽嵴顶宽度比较，术后 4周、8周、12周，A 组术区牙槽嵴的外形塌陷，颊侧尤为明显。B 组牙槽嵴外形较 A 组饱满；术后 12周时，A 组牙槽嵴的外形塌陷更明显。

拔牙窝牙槽嵴形态测量：颊、舌侧牙槽嵴顶高度变化如表 1 所示。无论术后 4周、8周、12周，A 组牙槽嵴顶高度明显低 于 B 组拆除钛网后牙槽嵴顶高度，术后 12周时，两组均发现颊侧牙槽嵴高度低于舌侧。两组差异有统计学意义（P＜0.05）。

距邻牙釉牙骨质界下 2mm、4mm 位置牙槽窝水平宽度变化变化如表 2 所示。拔牙后即刻及拔牙后12周，两组颊舌向宽度均减少，两组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）

骨组织形态计量：动力学观察。是指利用荧光素能 与 Ca2+特异性结合并沉积在骨矿化前沿的特性，通过活体分次给药的方法，把时间因素标记在骨的重建过程中。通过测量两次标记的距离、亮度等指标，可以间接计算新骨形成与矿化的时间和速率，从而动态地反应骨组织矿化水平[3]。

在术后4周 、8周、12周，差异有统计学意义（P＜0.05），B 组的新骨形成速度高于 A 组（表 3）。

表1 拔牙后 4、8 和 12周颊、舌侧牙槽嵴顶高度变化比较（mm）

表2 拔牙后 4、8 和 12周邻牙釉牙骨质界下2mm、4mm 位置牙槽窝水平宽度变化（mm）

表3 术后 4周、8周、12周骨组织形态计量学分析

讨 论

研究表明拔牙后前 3 个月愈合期中，牙槽嵴 的高度损失最少 1mm，宽度损失大约 4～6mm。拔牙后6 个月，牙槽嵴水平向骨量下降 63%，垂直向骨量下降 22%，前牙缺牙区牙槽嵴吸收甚至高达 91%[4，5]。此时牙槽嵴周围软组织也 出 现相应萎缩，从而影 响后期口腔修复。

拔牙后牙槽骨吸收的 原 因主要有：①生理性 牙槽骨吸收：牙槽窝自然愈合同 时存在成骨和破骨 两种生理过 程[6]。成 骨过程 ：新骨 形 成约 在 拔牙后 5d左右从拔牙窝底部开始启 动，然后在拔牙窝侧壁 开始进一步形成。在拔牙后 19d 左右，新生的骨质 达到牙槽嵴顶。破骨过程：拔牙后 3d 在牙槽嵴顶位置就开始出现破骨细胞。由于新骨形成到达牙槽嵴顶水平之前，牙槽嵴顶的破骨细胞骨就开始骨吸收，所以牙槽窝愈合以后，牙槽嵴高 度不能达到原有拔 牙前高度。此外，由于拔牙切断 了骨壁表面的血管 供应，引起成骨细胞死亡及牙槽骨组织坏死，牙周膜内的破骨细胞将坏死骨组织 吸 收，导致牙槽骨水平 向吸收。牙槽骨的舌（腭）侧骨壁由牙槽骨和束状骨组成，而唇（颊）侧骨壁顶 部 2~3mm 仅由束状骨组成，由于束状骨是由牙周韧带 发 育而成，拔牙时切断 牙周韧带会引起束状骨缺失。因此术后 12周时发现，两组颊侧牙槽嵴高度均低于舌侧牙槽嵴顶。②病理性原因牙槽骨吸收：局部情况 包括拔牙前患牙的 牙槽骨吸收情况、牙周炎症、根尖周炎症、邻牙健康 情况以及患牙拔除的难易程 度 等；全身情况包括患 者系统性疾病病史，如糖尿病、骨质疏松症、风湿（类风湿）等疾病均会间接影响牙槽 骨的吸收。③拔牙 原因：拔牙时软组织翻瓣破坏 牙 槽窝周围血运及神 经支配，传统骨凿的应用可直接 导致牙槽骨及附着 软组织损伤；均可造成牙槽嵴顶骨坏死、吸收，降低 牙槽嵴高度；对于有炎症的患牙拔除后不做处理，也会导致牙槽窝内炎症肉芽组 织 残留，影响牙槽窝的 愈合，造成牙槽骨病理性吸收。

为维持尚未吸收的牙槽骨形态和高度，学者提出了拔牙位点保存（extractionsite preservation）的 治疗理念和临床技术，又称位点保存（alveolar ridge preservation，ARP）。位点保存指凡能够达到阻断或减少牙槽骨吸收及龈乳头萎缩的方法都可以视为拔牙位点的保存方法[7，8]。

GBR（guided boneregeneration technique）技术是将引导组织再生技术（guidetissue regeneration technique，GTR）应用于骨组织的修复、再生。利用膜材料的物理屏障作用隔离植骨区与软组织，阻止周围增殖速度快的成纤维细胞等快速侵入，使具有骨再生潜能的组织细胞可以优先附着，从而创造出可以使骨组织优势生长的环境，同时可以起到保护血凝块的作用，实现了缺损区的骨修复性再生[9]。因此生物膜屏障材料决定了GBR手术后再生骨的质量。理想的 GBR 生物膜屏障必须具有较好的组织相容性、骨诱导性、骨传导性、可降解性，并可与其它生长因子复合作用以诱导新骨生成[10]。

本实验通过对比应用微孔钛网加植骨的拔牙位点保存术及单纯植骨的拔牙位点保存术，发现微孔钛网联合植骨术的新骨形 成 速度高于单纯植骨术，微孔钛网联合应用植骨在拔牙位点保存中可取得良好地效果，为临床应用提供了有益的参考。