周炜丹
牙周炎是一种由菌斑微生物介导的发生于牙周支持组织的慢性感染性疾病,现已成为我国引起牙列缺损和牙列缺失的主要原因。在引起患牙缺失的同时,牙周炎亦会引起患区牙槽骨的严重吸收以及软组织的萎缩、塌陷,这对后续包括种植修复在内的多种临床修复治疗带来了严重的影响。近年来,以富血小板纤维蛋白(platelet-rich plasma,PRF)联合骨替代材料为主的位点保存治疗被广泛地应用到重度牙周炎患牙拔除后的骨量保存中,并在术区骨量的维持和增量上取得了显著的临床效果[1~3]。浓缩生长因子(concentrated growth factors,CGF)作为继PRF 之后的新一代血浆提取物,因其生长因子含量更多,作用时间更长,黏附力更高[4~7],而被应用到在牙周组织的再生治疗中。本研究旨在对比CGF 与PRF 在重度牙周炎患牙位点保存中的效果,为PRF与CGF 在重度牙周炎患牙的位点保存中的应用提供参考。
1.病例选择:选取我院2017 年3 月至2018 年5月就诊于牙周科,符合本实验纳入标准的重度牙周炎患者30 例(男17 例,女13 例)。共拔除无法保留的下颌第一磨牙31 颗,随机分为CGF 组(10 颗)、PRF 组(10 颗)和空白对照组(11 颗)。各组在性别、年龄、吸烟等方面无显著性统计学差异(P>0.05)。向患者告知本研究相关内容,患者知情同意并签署知情同意书。
2.纳入标准[8]:①既往体健,无诉系统性疾病;②患牙Ⅲ度松动,X 片示牙槽骨吸收至根尖1/3;③患者依从性良好,经过完善的牙周基础治疗2 周后全口菌斑指数小于20%;④患牙拔除后,至少两个骨壁剩余高度大于等于4mm;⑤邻牙稳健。
3.排除标准:①患牙处于炎症未控制的急性感染期;②妊娠及哺乳期妇女;③3 个月内服用过影响血小板或骨再生功能的药物;④治疗期间无法戒烟者。
4.材料和设备:Bio-Oss 骨粉(瑞士,盖氏制药有限公司),Bio-Gide 胶原膜(瑞士,盖氏制药有限公司),ROUND UP 离心机(Silfradent 公司,意大利),MEDIFUGE CGF 离心机(Silfradent 公司,意大利),一次性使用人体静脉血样采集容器(无添加剂)(康捷医疗器械有限公司,泰州),NewTom VG CBCT(QR 公司,意大利),Mimics 10.0(Materialise 公司,比利时);Geomagic Studio 2014(Raindrop Geomagic公司,美国),盐酸米诺环素胶囊(惠氏制药有限公司,苏州)。
1.拔除患牙:术前20min 嘱患者使用0.12%氯己定漱口液含漱消毒;术中常规消毒、铺巾,局麻下使用牙龈分离器分离牙龈、牙周膜刀切断牙周膜、微创牙钳拔除患牙,使用锐利的挖匙刮净窝内炎性组织、大量生理盐水冲洗、棉球擦干、米诺环素小棉球处理拔牙窝5min、大量生理盐水冲洗。拔除时应避免颊、舌向摇动患牙,以保护剩余骨壁。
2.位点保存:CGF 组:术前30 分钟使用不含抗凝剂的一次性真空采血管采集患者上肢静脉血9ml,放入 MEDIFUGE CGF 离心机离心 12 分钟,离心后试管中的静脉血分离为3 层,从上至下依次为血清、CGF 纤维蛋白凝胶和红细胞。镊取中间层的CGF 凝胶,将其压膜后剪碎成1mm3大小备用;切开术区牙龈、翻瓣、挖匙骚刮拔牙窝内壁,使其出血,小球钻开放周围皮质骨骨髓腔,将CGF 凝胶块与Bio-Oss 骨粉均匀混合后植入拔牙窝,充填器轻轻压实,使其高于周围牙槽嵴顶约1mm,表面覆盖以Bio-Gide 胶原膜,需超过骨缺损边缘2~3mm,龈瓣减张后行8 字缝合,上牙周塞治剂。术后口服抗生素3 天,嘱10 天拆线。PRF 组:使用不含抗凝剂的一次性真空采血管于术前30 分钟采集患者上肢静脉血9ml,放入ROUND UP 离心机中离心13 分钟;其余操作同CGF 组。空白对照组:切开术区牙龈、翻瓣、挖匙骚刮拔牙窝内壁,使其出血,小球钻开放周围皮质骨骨髓腔,将Bio-Oss 骨粉植入拔牙窝,充填器轻轻压实,并使其略高于周围牙槽嵴顶约1mm,表面覆盖以Bio-Gide 胶原膜,需超过骨缺损边缘2~3mm,龈瓣减张后缝合,上牙周塞治剂。术后嘱口服抗生素3 天,10 天后拆线。
3.拍摄CBCT:各组分别于术后当日和术后6 个月拍摄CBCT(扫描参数:电压110kV,电流3.37~3.67mA,层厚 0.3mm)。CT 断层数据以 DICOM 格式输出并保存。
4.三维重建术区骨模型:将CBCT 断层数据导入至Mimics 10.0 软件中,依次通过阈值分割、区域增长、蒙板编辑和Calculate 3D 模型等功能重建出患者的颌面部骨模型,利用多点配准功能对齐各组患者术后当日与术后6 个月的颌面部骨模型,最后通过模型裁剪得到最终的术区骨三维模型(裁剪范围:近远中边界为术区外1mm,根方边界为术区外1mm),结果以Binary STL 格式输出并保存(图1、2)。
图1 术区骨模型裁剪范围
图2 术区骨三维模型
5.计算术区骨体积:将上述获得的术区骨模型导入至Geomagic Studio 2014 软件中,利用软件的计算功能,求出各组术区骨模型的体积,即术区骨体积。所有软件操作和体积测量均由同一名经培训合格的软件工程师独立完成,间隔一周后进行一次重复测量。
6.统计学分析:使用SPSS 16.0 软件进行相关数据的统计学分析。一致性检验Kappa 值检测测量者自身的可重复性,独立样本t检验比较各组术后6 个月与术后当日术区骨体积的变化,SNK-q 检验对各组术区骨体积的变化行组间比较。以P≤0.05为差异具有统计学意义。
1.测量者自身标准一致性检验Kappa 值为0.913,一致性好。
2.术后6 个月临床检查见,各组术区牙龈均愈合良好,颜色粉红,质地较坚韧;相较于空白对照组,PRF 组与CGF 组附着龈宽度维持较好,且牙槽嵴形态较丰满,空白对照组可见骨壁缺损侧的丰满度稍差,较术后当日出现一定的塌陷。CBCT 显示空白对照组植骨部位与周围骨的界限无明显变化,PRF 组与CGF 组植骨部位与周围骨的界限较术后模糊。
3.术区骨体积测量显示,三组术后6 个月均较术后当日减少,差异具有统计学意义(P<0.05);各组术区骨体积变化量组间比较显示,空白对照组体积变化量大于CGF 组和PRF 组,具有显著性统计学差异(P<0.05),PRF 组体积变化量大于 CGF 组,差异不具有统计学意义(P>0.05)。(表1)
表1 术区骨三维模型体积
常规拔牙后,由于骨的自身改建和生理性刺激的缺乏,缺牙区牙槽骨常会在半年内出现水平向以及垂直向的显著吸收,如果缺牙是由牙周病引起,其骨吸收程度会进一步加剧[9~11],将对后续包括种植修复在内的多种修复方式带来严重的影响。为此已有许多研究采用骨替代材料和生物膜进行拔牙创的位点保存,并取得了一定的效果。位点保存即在拔牙同期进行拔牙窝的引导骨再生,以此改善或维持牙槽嵴的形态和质量[9,11]。为了提高组织再生效果,近年来PRF 被广泛地应用到包括位点保存在内的许多牙周组织的再生治疗中[12],作为第二代血小板生物浓缩制品,PRF 的制取过程不添加任何外源性物质,具有良好的生物安全性,其内丰富的血小板能提供多种内源性生长因子,它们之间相互作用,参与调控成骨细胞的迁移、增殖和分化等过程[6]。随着制备工艺的进步,第三代血小板生物浓缩制品CGF 采用变速离心技术,使得血小板不断碰撞,较前两代能释放出更多的生长因子,此外CGF 具有更加致密、更高拉伸强度和更大黏合力的纤维蛋白网络,使其能够网罗数目更多的血小板[6,13]。
本实验运用三维重建的方法获取了术区骨的三维模型,通过测量术区骨三维模型的体积变化来探究CGF 和PRF 在牙周炎患牙位点保存治疗中的作用,术区骨三维模型的建立使得术区骨体积这一指标能够被获得,避免了传统二维测量上的前后测量点难以统一的问题。
本研究中,在促软组织生长方面,术后10 天拆线时空白对照组中有4 例创缘未完全愈合,而CGF组与PRF 组术区牙龈均完全愈合,表明CGF 和PRF 能够促进软组织的再生,缩短创面的愈合时间,同Aroca[14]和王天祥[15]等的研究结果相一致,这可能与CGF 与PRF 在术后软组织愈合时期内释放的大量生长因子有关,有研究表明CGF 和PRF 的体外释放时间约为13 至14 天,与软组织的愈合时间相接近。在促成骨方面,本实验术后6 个月,不添加生长因子的空白对照组CBCT 显示术区植骨部位与周围骨的界限无明显变化,同詹雅琳[8]等的研究结果一致,CGF 组与PRF 组术区植骨部位与周围骨的界限较术后模糊,与此同时CGF 组与PRF 组较空白对照组的骨体积减少程度小,即CGF 与PRF 的应用能够更多地维持位点保存术后的效果,这可能是由于骨组织的再生需要种子细胞、支架材料和信号分子三者的共同作用,其中生长因子作为信号分子,参与着组织修复的调控[16],对骨的改建和新生具有促进作用。Rodella[13]和姜波[17]等的研究也证实CGF 可以促进成骨细胞的黏附、增殖以及分化,并能够调节胶原蛋白的形成,明显地缩短新骨形成的时间,提高新生骨的质量。本实验中,CGF 组与PRF 组之间差异不明显,这可能是由于新生骨的量与生长因子的量成正相关[18],而CGF 与PRF 的释放与降解时间相近所致。同术后当日相比,各组术区骨体积在术后6个月时均出现减少,这可能是由于术前全口牙周基础治疗和严格清创仍无法彻底消除重度牙周炎对术区骨愈合所产生的影响,Ahn 等[19]的组织学检查也发现,牙周炎患者的位点保存中骨的再生速度较无牙周炎者慢。此外,两实验组骨体积的减少还可能与CGF 与PRF 的释放时间无法贯穿整个骨愈合过程的始终有关。
综上,CGF 作为新一代血小板生物制剂对重度牙周炎患牙的位点保存结果具有较显著的维持作用,其临床效果与应用PRF 相近,二者都能够有效减少位点保存治疗后术区骨的吸收。因此均可应用于牙周炎患牙的位点保存治疗,但如何使重度牙周炎患牙的位点保存效果得到完全维持仍需进一步的探索和研究。