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牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒

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牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 中国科技论文在线 www.docin.com/week114 牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒 吴也可,杨运强,郑谦 ,四川大学华西口腔医学院~口腔疾病研究国家重点实验室~成都 610041, 摘要:种植牙目前广泛用于临床~骨量不足是种植面临的首要难题。传统的骨移植观点都是: 5 移植物能牵引、诱导新骨的生成并且一定能被机体缓慢吸~本文中我们提出以一种不被吸收 钛粉合并自体骨来修复骨量的不足...
牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒
牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 中国科技论文在线 www.docin.com/week114 牙种植手术骨移植假说:自体骨合并钛颗粒 吴也可,杨运强,郑谦 ,四川大学华西口腔医学院~口腔疾病研究国家重点实验室~成都 610041, 摘要:种植牙目前广泛用于临床~骨量不足是种植面临的首要难题。传统的骨移植观点都是: 5 移植物能牵引、诱导新骨的生成并且一定能被机体缓慢吸~本文中我们提出以一种不被吸收 钛粉合并自体骨来修复骨量的不足的一种假说~通过钛粉与自体骨混合后的优势~比如: 稳定的支架作用~创造适合种植体与骨结合的微环境~减少新骨爬行替代的距离等。我们的 假说有两大创新~一方面首次将钛金属用于骨移植~另一方面该假说不仅能修复骨量不足~ 还能从微观环境上促进新骨与钛种植体的整合。我们相信这是一种行之有效的骨移植方法~ 10 值得临床应用与推广。 关键词:种植牙,自体骨移植,钛颗粒,骨整合,爬行替代 中图分类号:R782.2 15 A new view on bone graft in dental implantation: autogenous bone mixed with titanium granules Wu Yeke, Yang Yunqiang, Zheng Qian (West China College of Stomatology, State Key Laboratory of Oral Diseases, Sichuan University, ChengDu 610041) Abstract: Dental implants have been widely applicated in clinical settings for many years. 20 However, the success rate of dental implantation is still challenging mainly because of bone deficiency. An ideal bone graft is traditionally thought to guide and induce the new bone regeneration as well as been absorbed completely by human body. In this article, we firstly analyzed advantages of the grafts composed of autogenous bone mixed with titanium granules, such as serving as a stable scaffold for wound healing and tissue regeneration, creating a 25 microenvironment fit for the integration of implant and bones, shorten the new bone's creeping distance and so on. Then we creatively proposed our hypothesis of a new alternative bone graft method that autogenous bone and a kind of non-absorbent titanium granules are mixed before hand to repair bone deficiency, in an effort to reduce absorption after implant placement and improving the success rate of dental implantation. Our hypothesis has two great innovations: on 30 one hand, it is the first time for application of titanium in bone graft, on the other hand, the idea could promote the integration of new bone and titanium implant from the perspective of microenvironment in addition to restore bone deficiency. We believe that it is a promising bone graft method in dental implantation and worth extension in clinical application. Keywords: dental implant; autogenous bone graft; titanium granule; osseointegration; creeping 35 substitution 0 背景 种植牙是目前广泛用于临床修复牙缺失患者的一种有效方法,其独特的优点使其越来越 受广大患者欢迎[1-5]。种植牙手术最大的难点是患者骨量的不够,因而多种骨移植的方式被 40 用于临床修复患者骨量的不足。目前临床上较长使用的是:自体骨移植,常见的包括髂骨, 下颌角,颏部等处自体骨;人工骨移植,主要是基于 GBR 技术的 BIO-OSS 骨粉,BIO-OSS 6, 17, 18] 。无论哪种方式都存在其缺点与不足, COLLAGEN 等;自体骨与人工骨的混合物[4, 自体骨由于取材的限制以及容易被吸收的特点,修复效果也不是非常理想[6-10]。基于 GBR 45 的 BIO-OSS 骨粉等在临床上广受欢迎,但是 BIO-OSS 的吸收过程非常缓慢,对大块骨缺损 作者简介:吴也可,(1987-),男,博士,牙种植及自体骨移植 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 通信联系人:郑谦, (1965-),男,教授, 唇腭裂. E-mail: zhengqian652@163.co m -1- 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 中国科技论文在线 www.docin.com/week114 效果不理想,而且需要患者额外的支出,因而其应用也有一定限制[9-14]。传统的骨移植观点 都是:移植物能牵引、诱导新骨的生成并且一定能被机体缓慢吸收,而目前种植中的骨移植 的精力主要集中于骨量的不足,而很少从骨整合内在本质上考虑新骨情况[12]。因此,脱离 这种思维方式而寻找新的骨移植模式来解决临床问题,提高牙种植手术的成功率,正是我们 所需要的。 50 1 假说 众所周之,钛金属是一种不引起机体排斥反应的独特金属,钛材质种植体被植入体内能 长期行驶咀嚼功能,足以证明其与骨的良好结合性能。我们假说:在骨移植中运用自体骨与 钛粉混合来修复骨量的不足,这些钛粉与种植体一样不需要被人体吸收。 1.1 假说的系列讨论 55 假说的理论基础和优势 1.1.1 由于自体骨容易被人体吸收,因此不能起到稳定的支架作用:稳定血凝块与肉芽组织, 牵引新骨的生成[15-22]。这是自体骨的一大缺点,但是自体骨中由于含有大量骨形成的前体细 胞与骨生长所需要的细胞因子,因此其有效促进骨再生[6, 9, 10]。当我们在自体骨中混合钛粉 以后,由于钛粉能与骨组织有效结合,但是不被人体吸收,因而能起到稳定的框架作用。需 60 要说明的是这个钛粉需要一定的处理,正如钛种植体表面,首先它必须是亲水性的,能与血 凝块有效结合,因而能稳固血凝块,促进肉芽组织的生成,如果可以的话,钛粉表面能附加 BMP 等骨生长促进蛋白,这样当与自体骨混合时,能有效促进新骨与钛表面的附着,这样 这个支架作用就更加稳固。其表面形貌也可进行特殊处理,如酸蚀,喷砂,涂层等,正如种 植体表面一样,来提高与骨组织的结合能力。 65 骨组织的代谢过程存在动态的破骨与成骨过程,人们认识到金属钛表面会自动形成一层 极强的氧化钛层,这层氧化钛能提供一个极稳定的界面,使钙化的骨基质沉积。钛金属表面 的这一特性是当地种植体具有良好生物相容性的基础,一个具有良好生物相容性的骨整合金 属材料为细胞及组织愈合反应提供一个类似正常愈合过程的表面结构,然而,钛金属不同于 骨组织,是永远不会被吸收的,种植体与骨组织存在稳定的骨整合。在拔牙窝内即刻种入种 70 [1, 3, 30]。因此我们相信,当自体骨混合 植体被认为可以减少骨丢失的观点也证实了上述理论 钛粉植入机体后,由于自体骨本身含有较多骨前体细胞与细胞因子,新生成的骨与钛粉结合, 这样这些钛粉就形成了多个活性中心点,这些中心点连成一个整体,能够有效防止骨质的吸 收与骨组织的塌陷,提高骨移植成功率。 目前骨移植主要基如爬行替代学说,新生成的骨替代原来的植入物[31]。当自体骨合并 75 钛粉植入后,由于钛粉本身占据一定空间且不被吸收,因此能减少爬行替代的空间,缩短爬 行替代的距离,这有利于骨移植的成功[6]。 在骨移植中,骨组织需要与软组织竞争生存空间[21-25]。钛与骨的结合远大于钛与软组织 的结合力,因此我们相信,当自体骨合并钛粉植入机体后,由于钛粉的存在能维持稳定的植 入高度,这些钛粉优先与骨组织结合,因此能有效限制组织软组织的长入,正如 GTR[21-29], 80 保证骨移植的成功。 种植体与骨组织的骨整合是一个复杂过程,其具体机制目前尚不明确。这个过程必定涉 及周围骨组织微观环境的改变。当种植体植入机体后,氧化层表面与骨之间的界面并没有明 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 显界限,但是种植体 与组织相互作用的 区域之间的距离大 于 1mm。Hanawa 观 察临床上负重 -2- 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 中国科技论文在线 www.docin.com/week114 的种植体,发现了一系列非常有趣的变化。在种植体植入 6 年后,在种植体表面形成了一层 85 厚用约 2000 埃米惰性氧化钛表面,分析这层新形成的表面,发现其成分包括有机物和无机 物(Ca , P , S),这表面虽然种植体表面的氧化层包被一层蛋白质,但对这些矿物离子的摄入 及增长仍非常敏感,并能做出反应。当纯钛及钛合金表面暴露在机体的血液中,在氧化层的 表面自发的形成磷酸钛混合物及含羟基基团的钙化物,这表明钛与水、矿物离子、血浆发生 了反应。有趣的是,如种植体植入区的 PH 值低,则可以加速磷酸钙物质在纯钛表面的沉积。 90 因此种植体表面的氧化层是一个动态的系统,氧化层表明所起的作用如同骨的改建,在 种植体与骨组织之间形成一个相互适应的界面,并且波及邻近区域。当我们将自体骨与钛粉 混合物植入后,在这个整合过程,周围的微环境也会发生变化,创造一个适合钛粉与骨的结 合的环境,我们相信这个变化是有利于后期种植体植入的,因而能促进种植体与骨的结合, 提高种植手术的成功率。由于钛颗粒是混合在自体骨中的,整个受植床的环境均会发生改变。 95 这些钛颗粒与新骨的整合过程给我们提前诱导了一个适合钛与骨整合的微观环境,在后期种 植体植入时,局部环境将更适应骨整合,因此我们的假说在微观环境上能促进骨整合,提高 种植手术成功率。无机物材料的这种能够在自己的表面修饰自己,以适应机体需要而进行的 生理性伪装的特性,在其它无机材料中很少见,将钛金属作为移植物用于骨移植,这是我们 假说的一个创新,涉及的不仅是骨量,而且从骨与钛整合的本质上进行诱导,让新生成的骨 100 更适应骨整合。 假说尚待解决的不足之处 1.1.2 尽管我们的假说有上述的诸多优点,还是存在较多不足。第一,钛颗粒的表面处理是一 项较难的技术,颗粒体积大小的确定也比较难,我们要寻找最合适颗粒大小。 第二 在我们的假说中,钛颗粒扮演重要角色,但是颗粒在混合物中的比重很难确实, 105 因为种植体的植入是需要一定骨量的,我们要寻找最合适的比例 第三,本假说最大的创新是提前诱导微观环境,以便新生骨组织更适应骨整合,因此我 们的方式不适合即刻种植,即需先植骨,然后种植体植入。 2 结论 临床上我们观察到钛网和钛膜的运用可以增加骨移植的成功率。因此,我们认为我们的 110 假说具有重要的临床意义并且有望成为基础和临床研究的热点。无机物材料的这种能够在自 己的表面修饰自己,以适应机体需要而进行的生理性伪装的特性,在其它无机材料中很少见, 本假说运用钛金属的特性,将钛金属用于种植牙骨量不足的骨移植,是一个伟大创新。在牙 种植中,自体骨联合钛颗粒将可能成为骨移植的新方式。在种植学上不仅可以恢复骨量,还 能从微观环境上促进骨与钛的整合。如果可行,将带来牙种植骨移植的新思路与观点,我们 115 还可以尝试用钛作为载体来修复多种临床骨量不足,这些钛正如钢筋混泥土中的钢筋,具有 广阔的应用前景,比如腭裂、颌骨囊肿的骨修复。但是目前尚无有关自体骨结合钛颗粒的研 究报道,因而还只是一个假说。另外,钛颗粒的体积及其在混合物中所占的比例还有待讨论。 近期研究的结果一定程度上支持我们的假说,亟需更多这方面的设计严谨、双盲、随机、对 照和样本量大的动物实验和临床试验来完善我们的假说。 120 [参考文献] (References) 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 [1] Lang N, Bragger U, Hammerle C, Sutter F. 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