引导骨再生技术中屏障膜材料的临床应用进展

吕晓琴+王开娟

【摘 要】 种植义齿修复治疗目前已经被广泛地应用于牙列缺损或缺失的修复，但是由于种植区骨量不足，大大降低了种植修复的成功率，因而限制了种植义齿的适用范围，是目前种植外科医师所面临的主要难题。其中，引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技术能有效地解决骨量不足的问题，来恢复牙槽骨的高度和丰满度，提高种植修复的远期成功率。而屏障膜在引导骨再生中起着重要的作用，决定了GBR技术的成败。本文就目前临床中使用的屏障膜的应用研究进展进行综述。

【关键词】 牙种植 引导骨再生 屏障膜

近年来，随着种植技术的日渐成熟，种植成功率越来越高，许多人将种植治疗作为修复牙列缺损和牙列缺失的首选方法[1]，并成为一种常规修复方法，但种植区骨量的不足增加了种植修复失败的风险，限制了种植义齿的适用范围，是目前口腔种植医生面临的主要难题。目前，常用的骨增量技术有骨移植技术、引导骨再生技术、牵张成骨、骨劈开[2]等。其中，引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技术能有效地解决骨量不足的问题，恢复牙槽骨的高度，提高种植修复的远期成功率并获得较为理想的美学效果[3]。在引导骨再生技术中，屏障膜起着极为重要的作用，决定了GBR技术的成败。目前临床使用的屏障膜材料种类繁多，性能也各有差异。随着科技发展与研究的深入，其性能也在不断的优化。本文将对临床常用的屏障膜的种类、性能等问题进行综述。

1 屏障膜的理论基础

1.1 屏障膜概念的提出

1962年Melcher[4]等在鼠下颌骨孔覆盖了醋酸纤维素膜，实验发现使用膜后骨孔内充满了新生的骨组织，因此提出了一项新技术即屏障膜技术（Barrier Membrane Tech-nique，BMT）；1982年Nyman[5]等人使用不可吸收的微孔滤膜用于牙周病的治疗，发现其可以增加牙槽骨骨量和牙周附着，获得了成功，从而提出了引导组织再生（Guided Tissue Regeneration，GTR）的概念。此后GTR技术被广泛地应用于牙周病的治疗中，效果较显著。1989年 Dahlin[6]等将引导组织再生技术进一步应用于即刻种植，应用其引导种植体周围骨组织的再生，并取得了理想的效果，其后在牙种植时GTR 技术被称为引导骨再生（Guided Bone Regeneration，GBR）技术。随后其他学者对GBR技术也进行了更加深入的研究，从而使得GBR技术得到快速发展并日趋成熟。目前，GBR技术已被广泛应用在牙槽外科学，牙周病学和口腔种植学领域。

1.2 屏障膜的作用

GBR 的原理[7] 是将屏障膜放置于软组织与骨缺损之间，建立一个生物屏障，阻止干扰骨形成的纤维结缔组织和上皮细胞进入骨缺损区，从而保留成骨空间，允许前体成骨细胞优先进入骨缺损区优势生长，保证成骨细胞有充足的时间能够占据成骨空间，同时能够保护血凝块，减小覆盖组织的压力，实现骨缺损区域的骨组织修复性再生。

2 屏障膜的种类

屏障膜在一定程度上决定了GBR 技术的成败，而屏障膜材料的性能则是目前临床选用屏障膜材料时考虑的重点。一个良好的屏障膜应当具有以下几个特点[8]：（1）良好的生物相容性及组织和细胞亲和性，在机体内不会引起排异反应和炎症反应。（2）能够提供较好的机械屏障作用及空间保护作用，应完全隔离软组织，能够阻止干扰骨形成的上皮细胞和结缔组织纤维细胞侵入骨缺损区并优势生长。（3）无毒性、致热性和免疫原性，稳定性良好，不易与组织发生反应。（4） 临床易于操作，覆盖骨缺损区，能够较好的贴合于骨表面。

2.1 不可吸收性膜

临床上使用的不可吸收性膜主要包括括聚四氟乙烯膜（e-PTFE）、加强型聚四氟乙烯膜、钛膜、多聚乙醛膜等。其中钛膜[9]作为代表，具有良好的组织相容性，其在临床的应用报道也较多见。对比传统屏障膜，钛膜具有一定的机械强度，可引导新生骨，为骨组织的再生提供了支持性保护，并保持空间的相对稳定。有研究显示，应用钛网作为屏障膜，骨增量可以达到垂直方向与水平方向10 mm[10-11]。另外，由于钛网表面光滑，细菌不易附着，可有效降低感染风险。即使发生软组织撕开从而导致钛网意外暴露，临床及组织学水平观察也少见感染[12] 。

由于不可吸收性膜具有若干缺点，如：（1）材质坚硬，塑形较困难；（2）机体亲和力差，黏膜容易裂开，暴露后成骨效果不理想；（3）由于机体不能吸收，需要二次手术取出，增加患者痛苦等，不可吸收性膜在临床上的使用受到了一定的限制。

2.2 可吸收性膜

可吸收性膜是现在临床上比较常用的一种屏障膜，其主要成分是一种含羚脯氨酸纤维而组成的物质，它被认为是一种优良的GBR屏障膜材料。其中引导骨再生效果得到较大肯定的有Bio-Guide、Biomend、Biomend Extend、Periogen、ParaGuid 等。可吸收性膜具有以下优点[13]：（1）生物相容性好，无毒，无致敏性，无抗原性； （2）具有凝血作用， 能够促进组织的愈合； （3）具有可控的降解速度；（4）可在体内降解，减少患者承担二次手术的痛苦；

作为可吸收性膜，良好的性能是临床医生选用屏障膜材料时需考虑的主要因素。因此，可吸收性胶原膜所具备的优异性能有如下几点：（1）屏障膜的诱导作用。膜可以作为一种支架，促使源自骨膜、骨髓的成骨细胞在其表面黏附并进行增殖和分化。还有研究证明，一些多孔可吸收膜可以作为药物释放来控制种植体周围炎[14]；（2）屏障膜对局部血液循环的作用。骨的再生修复依赖于良好的血液供应，可吸收膜由于其良好的通透性，可以促进微循环系统的早期重建。（3）屏障膜参与代谢调节[15]。可吸收膜在降解过程中，允许组织液与各种生长因子之间自由交换转运，调节钙磷代谢，甚至在降解过程中能释放骨再生所需的微量元素，这些都有利于骨的再生修复；（4）可吸收性膠原膜具有一定的抗感染能力[16]，即便术后膜暴露，对骨再生的影响也比较小。

2.3 人工合成屏障膜

目前，人工合成屏障膜所使用的主要材料包括：聚乳酸、聚左旋乳酸，聚轻基乙酸、聚乙醇酸和藻酸钙等，人工合成膜还包括将来自不同材料的膜而制成的复合膜，如PLTM膜是高分子材料与胶原的复合膜。合成聚合物膜的种类很多。王红[17]等通过静电纺丝技术成功制备出静电纺丝素/胶原/聚（左旋乳酸-己内酯）三维纳米纤维屏障膜膜，通过对其性能研究发现其具有良好的生物相容性、透气性、透湿性、无免疫原性等优异性能，并且2同具有可控的降解速率及药物释放速率。牙周膜干细胞（PDLSCs）在纤维表面贴附牢固，生长状态良好，增殖效果明显，表明该复合纳米纤维屏障膜有望成为一种新型的屏障膜材料。

虽然目前临床上已经有许多种膜可供使用，但是还没有一种膜能够同时具备恢复牙种植体周围骨缺损所需要的所有的功能，对屏障膜的研究目的之一，就在于试图整合这些作用于一种膜上，从而更好的为修复骨缺损提供条件。

2.4 组织工程复合膜

近年来，组织工程渐渐成为研究的热点。组织工程的三大要素包括：种子细胞、支架材料和生长因子。

目前研究最多的是将生长因子与屏障膜复合应用于GBR技术中，保证生长因子能够缓慢而持续地释放，从而刺激骨组织再生修复。近年来研究热门的生长因子有骨形成蛋白（BMP）[18]，胰岛素样生长因子（IGF），甲状旁腺激素（PTH）[19]等等。有研究表明，这些生长因子能诱导间充质细胞及骨髓细胞分化成为骨细胞， 是一种有效的骨诱导物质[20]，从而促进新骨的形成及结缔组织附着。

3 结语与展望

随着种植技术的日益发展，越来越多的患者将种植牙作为首选，而如何增加牙种植的适用范围，就是目前研究的重点，而引导骨再生技术决定了牙种植的成敗。因此，如何有效的发展引导骨再生技术则是重中之重。在GBR技术的研究中，屏障膜的研究越来越多的被关注。相信随着发展研究新型屏障膜材料，将逐渐提高GBR的效果，使GBR技术更为安全易行，大大提高骨缺损的种植成功率。

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