引导骨再生的生物膜技术在种植义齿中的应用研究

    种植义齿临床工作中常常会遇到因局部牙槽突吸收或骨缺损而造成骨量不足，从而影响种植质量，甚至导致种植失败。以往解决这类问题多采用骨移植，然后行Ⅱ期种植手术。近年来，引导骨再生的生物膜技术(guided bone regeneration,GBR)的出现及应用克服了以上缺点，缩短了疗程，扩大了种植适应范围。现就有关引导骨再生生物膜技术的理论基础、材料类型、动物实验研究、临床应用及展望综述如下。

一、理论基础

Melcher和Dreyer［1］1962年报道了用塑料罩(plastic cage)保护骨缺损区，使新骨在缺损区内生成的方法。认为该塑料罩起屏障作用，阻止软组织中的成纤维细胞及上皮细胞长入骨缺损区，避免了与有骨生成能力的细胞产生竞争性抑制。同时又可保护血凝块的稳定，维持血凝块充填的间隙，允许有骨生成能力的细胞缓慢进入骨缺损区，继而修复骨缺损。1976年Melcher［2］在牙周病病损的手术治疗中提出了引导组织再生(guided tissue regeneration, GTR)的设计。Nyman等［3］首先用非吸收性的微孔滤膜治疗牙周病损，获得牙周新附着和骨再生。随后其他一些学者对此技术进行了更广泛深入的研究。

二、材料类型

1.不可吸收性膜(生物不可降解膜)：不可吸收性膜有微孔滤膜、多聚乙醛膜、硅酮膜、聚四氟乙烯膜(expended polytetrafluoroethylene, ePTFE)又称Gore-Tex○R膜，加强型聚四氟乙烯膜。其中ePTFE膜临床应用较多，效果较好。

ePTFE膜的中央部份较硬，在一定程度上可保持其形状，有助于维持血凝块充填的间隙，并且此部份孔眼大小仅为0.45 μm，可防止成纤维细胞及上皮细胞进入膜下间隙；膜的周边部位孔直径大，允许软组织长入，起固定膜的作用，边缘部位相对柔软，其可紧密贴合到骨缺损的边缘上。加强型ePTFE膜除以上特点外， 膜中还加入钛支架或片状聚丙烯网架，以增加膜的强度，其可塑性能提供并维持一个较大的骨再生修复空间。

不可吸收性膜临床操作较方便，可视缺损大小及类型，决定在体内置留时间。缺点需二次手术取出。

2.可吸收性膜(生物降解膜)：目前，国内外研究及应用较多的为胶原膜，其优点不需二次手术取出，价格低。但对其降解时外形的变化、降解速度能否满足不同类型骨缺损的骨再生修复要求、其中间代谢产物及最终生成物对骨愈合有何影响还不十分清楚。

三、动物实验研究

1988年Dahlin等［4］首先研究了使用ePTFE膜处理大鼠下颌角处5mm×5mm穿通性骨缺损，6周后发现所有实验侧骨缺损已完全修复，而未置膜的对照侧22周后仍未表现出骨缺损愈合趋势。随后Dahlin［5］把Br(°)/(a)nemark种植体植入兔的胫骨，并建立种植体颈部部分暴露骨缺损模型，用ePTFE膜处理后6周，种植体暴露部分几乎被新生骨全部覆盖，而对照组骨生成有限。Zablotsky［6］把种植体植入狗的下颌骨同时建立3 mm×3 mm颊侧骨裂开缺损，用ePTFE膜处理后8周，结果显示种植体暴露部位已获新骨覆盖。Becker［7］进行了同样研究，实验侧骨平均增加高度为1.38 mm，对照侧仅为0.25 mm。

学者们对拔牙后即刻种植中生物膜的应用也作了研究［8，9］，并认为生物膜技术用于即刻种植产生的种植效果同拔牙窝愈合后种植效果一样。Warrer［10］则认为没有足够软组织关闭术区，容易导致膜暴露及感染，影响种植的长期效果。

Schenk等［11］研究了生物膜技术处理狗下颌牙槽突上的骨缺损。8周后，实验侧骨缺损区内充满网状骨； 16周，这些网状骨转变成为皮质骨及有骨小梁结构的松质骨。他同时作了ePTFE膜和加强型ePTFE膜的对比研究，发现加强型 ePTFE膜能保持其原来形状，而ePTFE膜表现出不同程度向骨缺损区塌陷。

Buser等［12］在狗的前磨牙区牙槽突上建立7 mm×7 mm×8 mm的骨缺损，用ePTFE膜处理6个月，骨缺损完全修复，并在此区植入15个ITI种植体，愈合3个月后，其中8个种植体采取固定局部义齿修复，行使负荷功能6个月。15个种植体都获骨性结合，并证明膜引导再生的骨组织完全能承担正常负荷。

四、种植临床应用

GBR生物膜技术在种植临床中应用主要有四个方面：①种植术前增加拟种植区的骨量；②即刻种植时出现的骨缺损；③种植术中出现的骨裂开及骨穿通；④种植术后种植体周围炎引起的病理性骨吸收。

一些学者采用GBR 生物膜技术成功地治疗局部萎缩吸收的牙槽嵴，并获得种植手术成功。Buser等［13］对40例，66个牙位进行治疗，牙槽嵴顶宽度平均增加了3.53 mm，有的从3.50 mm增至10 mm，效果显著。

GBR生物膜技术在即刻种植术中，成功地解决了种植体不能完全占据整个拔牙窝而出现的骨缺损，并认为自体骨屑或异体冻干骨粉置于膜下，对维持间隙起重要作用［14，15］。

种植术中由于牙槽嵴窄或小的骨凹陷导致种植区牙槽嵴裂开或骨穿通，伴发种植体螺纹暴露。GBR生物膜技术能成功治疗此类骨缺损，并使暴露的种植体螺纹获新骨覆盖［１５，１６］。随访三年的临床结果，证实此方法引导生成的骨组织完全可以承担固定修复体传导的力［17］。

用GBR生物膜技术治疗种植体周围炎引起的种植体周病理性骨吸收，虽有学者进行研究［18］，也有一些病例获得成功，但缺乏大量病例研究及长期临床观察。

五、临床应用中存在的问题

1.软组织瓣裂开、膜暴露及感染：Rominger［15］报告的63例中，14%出现膜暴露及感染，另有14%暴露于口腔而未发生感染。其他学者也报告了较高的暴露率。

Gotfredsen等［8 ］分析了软组织瓣裂开、膜暴露的原因。膜暴露的时间多发生于术后2～4周，膜干扰并妨碍软组织瓣附着于骨面上，并且ePTFE膜表面光滑，尤其中央部位的孔眼少、孔径小，很难为粘骨膜瓣提供附着固位。此外，切口的设计和软组织瓣的外科处理技巧也是影响软组织瓣裂开及膜暴露的重要因素。一些研究资料表明：拔牙后即刻种植或行牙槽嵴正中切口的病例，软组织瓣裂开及膜暴露率较高。Buser等学者认为：切口不应直接位于膜上，切口远离术区较好，软组织瓣应在充分松弛无张力下分两层，一期关闭及愈合，术后护理也很重要。软组织瓣一期关闭愈合是GBR生物膜技术成功的关键。但是，个别学者认为软组织瓣一期关闭愈合及膜暴露并不重要，只要保证良好的口腔卫生，并用洗必太漱口及洗必太棉球每天擦洗伤口2次，一个月后健康的上皮组织可完全封闭创口。

2.膜移位及塌陷：大量动物研究及临床研究资料表明，膜能提供并能维持一个足够大的骨再生修复空间是至关重要的。通常要求膜放置的范围超出骨缺损区边缘2mm～3mm，与骨面紧密贴合，用固定膜专用钉或种植体覆盖螺帽等方法固定膜，防止膜移位及塌陷。此外，多数学者赞成膜下充填骨移植材料，既可防止膜塌陷，还可增加骨的生成量。加强型ePTFE膜的出现可以较好地解决这方面问题。

3.膜在体内置留时间：多数学者认为膜在体内置留时间不少于8周。而个别学者认为人颌骨上的骨缺损再生修复至少有6个月无干扰愈合期，过早取出膜，骨产生量少。人体层状骨生成速度为0.6μm/d，网状骨生成速度为30～50μm/d。因此，应根据个体差异、骨缺损大小及类型等因素决定膜在体内置留时间。对于软组织瓣裂开、膜暴露而无感染情况下，Rominger［15］认为膜至少维持到术后6周取出，洗必太漱口维持膜不感染达到预定时间是有效的。但对于有感染症状的膜则应立即取出。

六、展望

GBR生物膜技术广泛应用种植临床展现出乐观前景。生物膜引导再生的骨何时适合种植体植入，何种类型的骨缺损更适合此技术治疗等问题需进一步研究。此外，可吸收性膜的吸收速度能否满足不同个体及不同类型骨缺损再生修复要求；膜代谢的中间产物和最终产物对骨生成的影响还不清楚，需进一步研究探讨。