以胶原蛋白海绵为载体的纤维蛋白混合物在上颌窦提升术中的应用*

吴少伟 张丽婧 邓飞龙 李金平

由于上颌窦腔“气化”的作用和老年化的原因，上颌后部天然牙脱落后常常存在上颌窦底剩余牙槽骨高度（residual alveolar bone height，RBH）不足的问题，影响常规长度种植体的植入。上颌窦提升术已经成为解决上颌后部牙槽骨高度不足患者牙种植难题的主要方法，长期临床效果可靠[1]。对于上颌窦底剩余牙槽骨高度≤4.0 mm 的严重吸收病例，目前临床上主流的方法还是采用创伤性较大的上颌窦外提升术。也有少数文献报道采用上颌窦内提升术解决上颌后部严重牙槽骨吸收病例的牙种植问题[2-3]。

自体外周血液来源的纤维蛋白含有丰富的血小板和各种生长因子，有利于促进上颌窦底牙槽骨新骨的生长。文献[4-5]报道在上颌窦提升术中单纯植入富血小板纤维蛋白膜或植入混有富血小板纤维蛋白的骨粉混合物，均能够有效促进上颌窦内新骨的生长和组织的修复。Leighton 等[6]采用胶原膜为载体混合自体血浆纤维蛋白作为上颌窦提升术的植入物，获得高达7.75 mm 的新骨高度增加量。但也有研究者对在上颌窦植入骨粉中混入富血小板纤维蛋白的有效性提出质疑[7]。

在上颌窦提升术中，新骨生长的关键在于上颌窦黏膜下空间的维持。研究显示只要将上颌窦黏膜剥离并固定在上颌窦腔中，黏膜下的空间就能够长出新骨[8]。但是单纯的以种植体作为支撑固定上颌窦黏膜，由于上颌窦腔内气压的原因以及重力的作用，上颌窦黏膜容易塌陷黏附在种植体尖端部分，影响新骨生长的空间。胶原蛋白海绵是一种从牛筋腱中萃取的采用冻干工艺制成的海绵状生物材料，其主要蛋白成分为Ⅰ型胶原蛋白。胶原蛋白海绵能够在体内自行降解和被吸收，临床上常用于手术创面的止血、修复和拔牙创口的充填。胶原蛋白海绵中所含的Ⅰ型胶原是骨细胞外基质的主要成分，能够为组织钙化提供必要的三维结构，对矿物沉积有一定作用，可促进新骨的形成[9]。本研究描述了一种将自体血浆来源的纤维蛋白混合到牛源性的胶原蛋白海绵中，经牙槽嵴顶方形开窗进路植入到上颌窦腔内，同期植入短种植体的上颌窦提升方法，并对其成骨效果进行评估。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017 年1 月-2019 年12 月于本院门诊就诊，采用以胶原蛋白海绵为载体的纤维蛋白混合物作为上颌窦提升术植入材料的牙种植患者18 例，其中男8 例，女10 例，年龄30～70 岁，平均64 岁。病例种植体植入时间从2017 年1 月开始，到2019 年3 月结束；病例最后修复完成时间至2019 年9 月结束，病例最后随访时间至2019 年12 月结束。（1）纳入标准：①上颌后部牙缺失，牙槽骨高度介于1.0～4.0 mm，牙槽嵴顶牙槽骨宽度≥6.0 mm；②无急性上颌窦炎症或上颌窦肿瘤；③口腔卫生良好，术区无明显急慢性炎症，邻牙牙周袋≤3.0 mm；④无活动性心脑血管病，血压、血糖控制良好；⑤张口度＞25.0 mm；⑥采用以胶原蛋白海绵为载体的纤维蛋白混合物作为上颌窦提升术植入物并同期植入种植体的患者。（2）排除标准：①孕妇或严重吸烟（超过20 支/d）者；②有放疗病史；③严重夜磨牙；④依从性差。患者均知情同意并签署知情同意书，本研究经本院伦理委员会审批。

1.2 方法

1.2.1 手术器械和植入材料 手术器械为百康种植系统外科工具盒以及百康上颌窦提升系列骨凿，百康种植系统刃状骨劈开凿。植入材料为患者自体外周血液来源纤维蛋白混合牛源性胶原蛋白海绵（博纳塞，贝迪生物工程股份有限公司，中国无锡）混合物。自体血浆纤维蛋白来自患者外周血液。抽取患者前壁静脉血5～10 mL，根据缺失牙齿的多少做相应增减。将静脉血置于离心管中放入离心机离心3 min，离心速率为2 700 r/min，离心模式参考Leighton 等[6]文章所述。离心后试管中静脉血分三层，上层为血清层，中间层为相对松散的纤维蛋白层，底层为红细胞层。将中间的纤维蛋白层和部分血清层液体抽取出来，置入干净的金属器皿中待用。将胶原蛋白海绵修整成直径为7.0 mm 的圆柱体后放入装有纤维蛋白和血清液的金属器皿内，将纤维蛋白凝胶涂布在圆柱形的胶原蛋白海绵上并使其充分吸收器皿内的血清层液体。将吸附了纤维蛋白和血清液的胶原蛋白海绵取出凝结后待用。牛源性胶原蛋白海绵见图1；混合自体纤维蛋白后的胶原蛋白海绵复合物见图2。

图1 牛源性胶原蛋白海绵

图2 含有纤维蛋白的胶原蛋白海绵

1.2.2 手术方法

1.2.2.1 术前检查 患者术前均完善影像学资料检查，包括全景片和CBCT 等相关检查，根据影像学检查和患者口内的软硬组织制定相关的治疗计划。术前做血糖、血常规及凝血时间检查，术前一周进行龈上洁治术。

1.2.2.2 麻醉方法 阿替卡因局部浸润麻醉。

1.2.2.3 手术切口 牙槽嵴顶正中近远中向直线切开牙龈，直至骨面，近远中达邻牙根面。为保证手术视野充分暴露，手术切口可沿近远中邻牙的龈沟向近中或者远中顺延一个牙位。一般不做垂直减张切口。

1.2.2.4 手术过程 翻开牙龈黏骨膜，暴露骨面后，采用百康骨劈开凿于牙槽嵴顶中间轻轻敲击划出一个长方形的骨窗图案，骨窗的近远中边界距离对应近远中邻牙根面1.5～2.0 mm，在允许的情况下，骨窗的近远中长度应尽量延长，以减轻后续上颌窦底提升过程中窦黏膜所受张力，减少窦黏膜破裂率。骨窗的颊腭径大小应比拟植入种植体的直径小0.5～1.0 mm，以保证种植体植入后颊腭侧骨板对种植体的固位力。如病例上颌窦底剩余牙槽骨高度＜2.0 mm，采用百康骨劈开凿直接将长方形骨窗四周的划线加深至距离上颌窦底皮质骨约1.0 mm处，再用百康上颌窦提升系列骨凿敲击骨窗四周内侧的上颌窦底牙槽骨块，使得长方形骨窗内的牙槽骨块发生青枝骨折，将长方形的薄层牙槽骨块轻轻推升进入上颌窦腔内。推升过程中应仔细检查上颌窦黏膜是否破裂，先直视下检查骨窗四周是否有肉眼可见的上颌窦黏膜破裂，若未见明显上颌窦黏膜破裂口，再捏住患者鼻孔，嘱咐患者做吸气呼气试验，检查骨窗内是否有血泡冒出，以辅助判断是否存在上颌窦黏膜破裂。将含有自体纤维蛋白的7.0 mm（直径）×15.0 mm（长度）的圆柱形胶原蛋白海绵长度修剪至与骨窗近远中长度一致，若骨窗的长度大于15.0 mm，比如长方形开窗口长度为20.0 mm，则先在开窗口的近中植入一块7.0 mm（直径）×15.0 mm（长度）的胶原蛋白海绵，再将另一块胶原蛋白海绵修整成7.0 mm（直径）×5.0 mm（长度），植入到开窗口的远中部位，将胶原蛋白海绵混合物横放于骨窗的入口处，再采用上颌窦提升系列骨凿通过骨窗入口推挤置入上颌窦腔内。接着采用百康种植体取出器将拟植入种植体敲击就位至骨窗内，利用骨窗颊舌侧骨壁将种植体固定于种植窝中，种植体就位后顶端位于牙槽骨表面下方0.5～1.0 mm 处。如病例拟植入种植体部位剩余牙槽骨高度在2.0～4.0 mm，则采用百康骨劈开凿先凿除长方形骨窗表面结实的皮质骨，再采用锐利的挖匙刮除下方的松质骨，直至上颌窦底硬实的皮质骨处，此时骨窗的深度约至上颌窦底下方1.0 mm 处。再采用百康上颌窦提升系列骨凿敲击上颌窦底牙槽骨，使之发生青枝骨折，再轻轻推升上颌窦底；然后再植入含有自体纤维蛋白的胶原蛋白海绵和种植体。种植体就位后在种植体的近远中间隙内放置骨窗预备过程中所收集的自体骨屑或者少量百康骨粉，骨窗的表面一般不需要覆盖胶原膜，拉拢缝合关闭创口。术后常规拍全景片或者CBCT 检查种植体的植入情况以及上颌窦腔内情况。术后常规服用抗生素5 d。

1.2.2.5 二期手术和上部结构修复 种植体植入后6 个月常规二期手术，暴露种植体。二期手术后2～3 周硅橡胶印模，制作上部结构。种植修复材料为氧化锆或者烤瓷熔附金属冠桥。多个种植体一般采用连冠或者桥体修复。

1.3 观察指标

1.3.1 种植体存留率 采用Cochran 等[10]提出的存留标准评价种植体存留率。

1.3.2 剩余牙槽嵴高度 所有患者术前均拍CBCT以测量缺牙部位剩余牙槽骨高度和检查上颌窦腔的健康情况。剩余牙槽骨高度测量的位点为缺失牙位的近远中向中点位置。患者术后和二期手术以及戴牙后复查拍CBCT 或曲面断层片测量剩余牙槽骨高度。若患者同时拍摄CBCT 和曲面断层片，测量数据以CBCT 为准。曲面断层片的放大率通过所植入种植体的已知长度计算获得。实际剩余牙槽嵴高度=曲面断层片测量所得牙槽嵴高度/曲面断层片放大率。术前实际剩余牙槽嵴高度标记为H0。

1.3.3 新增牙槽骨高度 二期手术前拍摄CBCT 或者全景片测量此时的牙槽骨高度，校正后的二期牙槽骨高度标记为H1。二期牙槽骨高度H1的计算方法：如种植体尖端被新增的牙槽骨覆盖，测算种植体中轴线上牙槽嵴顶至上颌窦底牙槽骨表面的距离；如种植体尖端未被新增的牙槽骨覆盖，则分别测算种植体的近中侧面和远中侧面的牙槽嵴顶至上颌窦底牙槽骨表面的距离，取两者的平均值作为二期牙槽骨高度H1。新增牙槽骨高度标记为H1-0，H1-0=H1-H0。

1.3.4 并发症 手术并发症包括上颌窦黏膜穿孔、种植体掉入上颌窦腔、上颌窦感染等。修复后并发症包括种植体松动、种植牙咬物疼痛、基台折断等。

1.3.5 随访 种植体上部结构修复完成后定期复查，复查内容包括种植修复体的牙周状况如龈沟有无溢脓、龈缘探诊是否出血以及是否存在深牙周袋；拍片检查种植体的近远中边缘牙槽骨的稳定情况和上颌窦底牙槽骨的情况。第一次复查时间为戴牙后3 个月，以后每半年至一年复查一次。本组病例带牙后随访时间为3～28 个月，平均随访时间12 个月。

1.4 统计学处理 采用SPSS 23.0 软件对所得数据进行初步处理和描述性统计分析。其中连续变量采用M（min-max）表示，分类变量采用例数直接描述。

2 结果

2.1 一期手术结果 本研究18 例患者共21 颗种植体，一期手术伤口均愈合良好，无患者表现出明显上颌窦炎症症状，无种植体掉入上颌窦腔中。一期手术中有1 例患者在方形开窗口的远中部位发生上颌窦黏膜破裂，破裂孔直径约1.0 mm，术中直接在黏膜破裂孔的下方垫入胶原蛋白海绵混合物，同期植入种植体。拆线时检查伤口愈合良好，患者未表现出明显上颌窦感染症状，术后10 d CBCT 检查未见上颌窦腔内积液迹象。

2.2 二期手术情况 二期手术时影像学检查21 颗种植体均获得理想的骨结合，种植体周无明显透射阴影，种植体骨结合成功率100%。无病例检查到上颌窦腔内异常黏膜增厚或出现液平面影像学表现。种植体植入部位上颌窦底剩余牙槽骨初始高度为1.1～4.0 mm，平均初始上颌窦底剩余牙槽骨高度为2.7 mm。二期手术时种植体植入部位剩余牙槽骨高度为5.8～10.0 mm，平均二期剩余牙槽骨高度为6.9 mm。种植体植入部位新增牙槽骨高度为1.95～6.0 mm，平均新增牙槽骨高度4.2 mm。种植体植入部位牙槽骨高度变化、植入牙位以及种植体规格见表1。所有种植体均顺利完成上部结构修复，其中15 颗种植体为单冠修复，6 颗种植体为连冠修复。

2.3 随访情况 随访期内所有种植牙行使功能良好，未发生基台折断或牙冠松动病例。病例戴牙后复查X 线片显示种植体近远中边缘牙槽骨和种植体根尖牙槽骨保持稳定。1 例患者1 颗单冠修复体因食物嵌塞发生牙龈红肿，无牙周溢脓，经冲洗上药和口腔宣讲采用牙线后症状改善。随访期内无种植体松动脱落，种植体存留率100%。典型病例影像学资料展示见图3～10。

表1 种植体植入部位牙槽骨高度变化、植入牙位以及种植体规格mm

图3 术前全景片显示1617缺牙部位RBH菲薄

3 讨论

图4 术前牙片显示缺牙部位牙槽骨情况

图5 术前CBCT显示1617牙槽骨情况

图6 一期手术后CBCT显示种植体和上颌窦腔情况

图7 二期手术时CBCT显示种植体和上颌窦腔情况

图8 戴牙后18个月CBCT颊腭向切面显示种植体及上颌窦腔情况

图9 戴牙后18个月口内种植牙情况

关于牙槽嵴手术进路窗口形态已经有很多报道采用上颌窦底冲顶的方法解决上颌后部牙槽骨高度不足的情况，也取得良好的临床效果，但是所涉及的病例大部分剩余牙槽骨的高度在3 mm 以上[11-12]。在本报道中，采用牙槽嵴顶长方形的开窗方法，相比较于圆形的上颌窦底冲顶进路，具有以下几个优点，（1）尽量向近远中延长的长方形窗口，有利于术者观察上颌窦黏膜的破损情况，能够及时对上颌窦黏膜的破损做出判断以及相应的处理；（2）长方形的上颌窦底开窗口有利于胶原蛋白或者骨粉等植入材料更加均匀的充填在上颌窦底部；（3）长方形的上颌窦底开窗口，由于上颌窦黏膜剥离的范围更广，减轻了上颌窦黏膜的张力，降低了上颌窦黏膜破裂的概率。本组病例中，在上颌窦底长方形开窗口制备完毕检查上颌窦黏膜破裂情况时，观察到有1 例患者开窗口的远中处上颌窦黏膜发生了破裂，大约1.0 mm，植入混有自体纤维蛋白的胶原蛋白海绵于黏膜裂口下方修复破裂口，并继续植入种植体。术后未观察到患者发生明显上颌窦炎症，二期影像学检查显示种植体周新骨形成并顺利完成修复体戴入。Leighton 等[6]报道12 个病例的研究中有3 例上颌窦黏膜破损采用自体血浆来源纤维蛋白生物膜修补的报告，均正常愈合，获得良好的临床效果。Choi 等[13]报道了相似的临床病例，并且认为自体血浆来源的纤维蛋白膜释放出的生长因子有利于上颌窦黏膜破损的修复。

图10 戴牙后18个月CBCT显示种植体近远中向切面情况

关于新骨高度。本报道中病例的平均初始剩余牙槽骨高度为2.7 mm，植入胶原蛋白海绵混合物后6 个月的剩余牙槽骨高度为6.9 mm，新骨增加量为4.2 mm，这比文献[5，10]研究报道的新骨增加量少。这可能和本报道所采用的短种植体长度为6.0 mm 或者8.0 mm 有关。有研究显示新骨的增加量和植入种植体的长度紧密相关[3，5]。Leighton等[6]采用含有自体纤维蛋白的胶原膜作为上颌窦植入材料，采用侧面开窗的上颌窦提升方法，植入长度为12 mm 的种植体，初始牙槽骨高度为4.25 mm，获得新骨的高度为7.75 mm，最终总的牙槽骨高度为12.0 mm，刚好和植入种植体的高度一致。Simonpoeri 等[4]在剩余牙槽骨高度为1.0～3.0 mm的病例中采用富血小板纤维蛋白作为植入物，采用上颌窦外提升的手术方法植入长度为13 mm 的种植体，获得新骨的高度为10.4 mm。其认为植入的种植体可以起到“丁突”的作用，支撑起上颌窦黏膜下面的成骨空间，同时植入的富血小板纤维蛋白有助于刺激上颌窦黏膜的成骨功能和成骨速度。关于剥离上颌窦黏膜并使之固定在一定高度，维持住上颌窦下方的成骨空间，上颌窦腔内就能成骨的观点在Kaneko 等[8]2016 年发表的临床研究中得到充分的验证。Kaneko 等[8]采用HA 和PLLA 混合制成的薄板将上颌窦黏膜抬起固定在上颌窦腔内，同期植入种植体，种植体周围的空腔未植入任何材料，追踪3 年，发现随着时间的增加，种植体被完全包裹在新生的牙槽骨中，并且新骨的高度逐渐增加，越过种植体的尖端。Palma 等[14]和Lundgren 等[15]报道了类似的研究结果。

本组病例中，二期影像学检查发现平均剩余牙槽骨高度为6.9 mm，与植入的种植体长度接近。显示种植体植入后，可能由于胶原蛋白海绵吸收较快，最终上颌窦黏膜逐渐下降并黏附在种植体的顶端。大部分的病例均显示最终种植体的顶部没有太多的新生骨覆盖，这与上述学者的报道类似。

关于含有自体纤维蛋白的胶原蛋白海绵混合物的作用。取自于外周血液的自体纤维蛋白含有丰富血小板因子和各种生长因子[13，16]。研究证实，富血小板血浆能明显的促进软组织和硬组织的愈合过程[4，17]。Khairy 等[18]将富血小板血浆（plateletrich plasma，PRP）加入自体骨碎内应用在上颌窦外提升术中，发现PRP 能够促进种植体周围骨的生长，6 个月后种植体周围骨的密度更高。文献[19]将PRP、自体骨碎和β 磷酸三钙骨替用材料的混合物应用到上颌窦外提升术中，发现这种骨替用材料混合物有利于减少患者手术的并发症和缩短治疗时间。Klongnoi 等[20]则报道加不加入PRP 到骨移植材料中，对于上颌窦提升术的种植体的骨-种植体接触率（bone to implant contact，BIC）和新骨生成量没有统计学意义上的差异。不同学者所采用的骨替用材料类别和植入数量的差异以及手术方法的差别可能是引起不同实验结果的原因。

Ocak 等[21]采用牙槽嵴进路的上颌窦提升手术方法，采用羊作为实验动物，发现单独植入来自自体血浆的纤维蛋白膜能够促进种植体周围新骨的生长，但是新骨的高度比植入人工骨粉和自体骨混合物的对照组低。作者认为自体血浆来源的纤维蛋白膜作为一种低成本的材料，在要求新骨生长量较少的病例中，是一种可供选择的替代品。本报道所采用的胶原蛋白海绵来自牛筋腱中萃取的胶原蛋白，表面多孔，具有填充修复的作用。将其和自体血浆纤维蛋白混合，有利于纤维蛋白附着在海绵的空隙和表面上。含有纤维蛋白的牛胶原蛋白海绵在本组病例中可能起到以下几个作用，（1）空间维持作用。种植体上方的胶原蛋白混合物有助于固定上颌窦黏膜，防止上颌窦黏膜吸附在种植体根端，在一定时间上为上颌窦黏膜下方新骨的生长提供了空间。（2）释放出各种生长因子，促进新骨的生长。（3）防止上颌窦黏膜破裂和修复细小的上颌窦黏膜裂口。但由于胶原蛋白海绵能够在体内自行降解和吸收，且吸收速度偏快，一定程度上极限了新骨增加的高度。

综上所述，采用含有自体纤维蛋白的牛源性胶原蛋白海绵作为上颌窦提升术中的植入物，可促进上颌窦底新骨的生长，具有良好的临床效果；但由于胶原蛋白海绵吸收偏快，限制了新骨增加的高度。因本报道样本量偏少以及临床随访时间偏短，此报道的长期效果还有待进一步观察。