植骨和种植体突入长度对经牙槽嵴上颌窦底提升骨改建影响的回顾性研究

杨大维 肖静宜 张鹏 路泊遥 梁星

口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院，成都610041

临床上，上颌窦缺牙区因骨量不足而使用骨替代材料引导骨再生[1]。然而，骨替代材料可能造成排异反应，或者在手术操作过程中，有可能导致上颌窦黏膜穿孔。研究[2-5]表明，由于经牙槽嵴上颌窦底提升术后窦腔内的血凝块含有包括成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子和骨形态发生蛋白等多种生长因子和蛋白，上颌窦黏膜具有一定成骨潜力。有学者[6-7]研究了植骨对经牙槽嵴上颌窦底提升术后种植成骨的影响，结果显示不植骨组也能够获得令人满意的效果。Nedir等[8]报道在上颌窦严重萎缩患者，即平均剩余牙槽嵴高度（residual bone height，RBH）为2.4 mm±0.9 mm，在不植骨种植时，种植体成功率并未受到影响。然而，Ahn等[9]的研究结果表明，RBH为4～5 mm，6个月随访时在不植骨条件下几乎没有观察到新骨形成。Toffler[10]报道了RBH小于4 mm，在不植骨条件下，种植体6年的存留率仅为74.7%。因此，关于经牙槽嵴上颌窦底提升术种植在不植骨条件下的窦腔内成骨的临床报道，其近远期效果存在分歧。

关于经牙槽嵴上颌窦底提升术的种植体突入长度（implant protrusion length，IPL）对窦腔内成骨进程的影响，少见研究报导。Si等[11]研究发现，在不植骨条件下，IPL与窦腔内新骨高度具有正相关关系。Yang等[12]在不植骨的上颌窦提升术6个月随访调查中报道了同样的结果。

上述研究多为通过二维的影像进行分析，随着锥形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）的普及，采用其进行三维层面的分析，可在测量上颌窦内骨密度、骨量等参数时获得更准确的结果。另外，目前有关影响经牙槽嵴上颌窦底提升术窦腔内成骨进程的因素的研究，尚未见将植骨和IPL合并进行研究的报道。本研究采用CBCT影像，综合分析植骨和IPL对上颌窦底内提升骨改建的影响。

1 材料和方法

1.1 研究设计

选取2014—2018年就诊于四川大学华西口腔医院的96位患者为研究对象，男性43人，女性53人。纳入标准：20～65岁上颌后牙拔牙3个月以上，术后无种植体松动等并发症的患者。排除标准：患有未控制的慢性牙周病、糖尿病、高血压以及其他相关系统性疾病；有重度吸烟史，或通过CBCT观察到上颌窦病变的患者。总计124颗种植体。其中，78颗种植体为手术同期植入了骨充填材料，46颗同期未进行骨增量处理。按照植骨与否和IPL将种植体分为：植骨且突入长度小于4 mm组（组1，n=19）；植骨且突入长度大于4 mm组（组2，n=59）；未植骨且突入长度小于4 mm组（组3，n=27）；未植骨且突入长度大于4 mm组（组4，n=19）。本研究通过四川大学华西口腔医院伦理委员会审批（WCHSIRB-ST-2019-084）。

1.2 手术流程

所有患者在扩孔钻逐级扩孔至距上颌窦底1～2 mm时，均采用骨凿式经牙槽嵴上颌窦底提升术进行上颌窦提升。组1和组2的种植体在行Bio-oss骨增量后植入，组3和组4的种植体在植入时不做植骨处理。

1.3 影像学测量

由2名试验者对纳入患者的种植术后6个月随访的CBCT数据进行影像学测量（种植体负载前），用SimPlant Pro 11.04分析测量数据，分析前进行试验者间一致性检验，Cohen’s Kappa（κ）=0.70。

测量指标如下。1）IPL：种植体顶部到上颌窦底之间的距离；2）顶端骨高度变化量（apical bone gain，ABG）：6个月随访时种植体顶端骨高点到种植体末端之间的距离减去术后即刻相应的距离；3）皮质骨高度变化量（cortical bone gain，CBG）：6个月随访时皮质骨表面到种植体与基台连接平面的距离减去术后即刻相应的距离；4）骨密度变化量（bone density gain，BDG）：6个月随访时窦腔内骨灰度值（housefield unit，HU）减去术后即刻的HU值；5）边缘骨吸收（marginal bone loss，MBL）：6个月随访时种植体周牙槽骨平面到种植体基台连接平面的距离减去术后即刻相应的距离。其中IPL、CBG、BDG、MBL通过测量近中、远中、颊侧、舌侧的距离，取均值的方法获得（图1）。

图1 种植体影像学分析示意图Fig 1 Schematic diagram of implant CBCT imaging analysis

1.4 统计学分析

采用SPSS 17.0对实验数据进行统计学分析，采用Student T检验评价各组间的ABG、CBG、BDG和MBL差异是否具有统计学意义，采用线性回归拟合回归曲线并以Pearson相关检验评价各组的CBG、BDG与IPL是否具有相关性。

2 结果

2.1 种植体ABG分析

种植体ABG测量结果见图2。由图2可见，组1的ABG低于组3，组2的ABG低于组4，差异具有统计学意义（P＜0.001）；组3的ABG高于组4（P＜0.01）；组1与组2间差异无统计学意义（P＞0.05）。植骨处理的组1和组2的ABG均为负值，未作植骨处理的组3和组4的ABG均为正值。上述结果说明，骨替代材料吸收使不同突入长度植骨组的顶端骨高度降低，新骨形成使不同突入长度未植骨组的顶端骨高度增加。

图2 种植体ABG分析Fig 2 Analysis of the implant ABG

2.2 CBG分析

种植体CBG测量结果见图3。由图3可见，组1的CBG高于组3，组2的CBG高于组4，差异具有统计学意义（P＜0.01），组2的CBG高于组1（P＜0.001），组3与组4之间的差异无统计学意义（P＞0.05）。Pearson相关性分析结果见图4，仅组2的CBG与IPL呈强正相关（R=0.853），其余3组中二者均不具有相关性。上述结果说明，未植骨条件下，IPL与CBG不具有相关性，植骨能加速窦腔内成骨进程，能增加皮质骨高度。

图3 种植体CBG分析Fig 3 Analysis of the implant CBG

图4 组2的CBG与IPL相关性分析Fig 4 Correlation analysis between CBG and IPL in group 2

2.3 BDG分析

种植体BDG测量结果见图5。由图5可见，组1的BDG低于组3，组2的BDG低于组4，差异具有统计学意义（P＜0.001），组3的BDG高于组4（P＜0.01），组1与组2间的差异无统计学意义（P＞0.05）。Pearson相关性分析结果见图6，仅组4的BDG与IPL呈现中等强度负相关（R=-0.659），其余三组中二者均不具有相关性。上述结果表明：未植骨的种植体周围骨密度变化量高于植骨者；在未植骨条件下，与IPL小于4 mm相比，大于4 mm者的骨密度较小。

图5 种植体BDG分析Fig 5 Analysis of the implant BDG

图6 组4的BDG与IPL相关性分析Fig 6 Correlation analysis between BDG and IPL in group 4

2.4 MBL分析

种植体MBL测量结果见图7。由图7可见，各组间的MBL差异无统计学意义（P＞0.05），表明MBL与IPL或植骨与否无相关性。

图7 种植体MBL分析Fig 7 Analysis of the implant MBL

3 讨论

本研究探讨植骨与否和IPL对行骨凿式经牙槽嵴上颌窦底提升术6个月后短期窦腔内成骨的影响，涉及到以下几方面。

3.1 种植体顶端骨高度

种植初期上颌窦腔内形成的血凝块可引导成骨破骨细胞的黏附、生长，分泌各种生长因子，从而促进骨修复骨改建进程[13]。在上颌窦提升后，种植体顶端形成的帐篷结构有利于血凝块的稳定，为新骨形成提供空间，并为成骨破骨细胞提供黏附锚点，因此种植体顶端骨高度十分重要。目前许多研究评价上颌窦种植高度采用种植体顶端骨高度作为指标。在维持上颌窦提升帐篷结构研究中，Cossellu等[14]运用了一种可吸收凝胶支架材料，在6个月随访时得到了54%～60%的新骨形成。Atef等[15]报道了一种用于支撑空间的钛网，在上颌窦提升的种植手术中获得了平均6 mm的骨修复量。在本研究顶端骨高度获得分析中，由于窦腔内没有骨充填材料和新骨形成，术后即刻不植骨组的顶端骨高度为0；随着时间推移，植骨种植体顶部ABG减少，可能为种植体顶部帐篷结构支撑较弱，骨充填材料降解吸收，被新骨替代所致。Si等[16]研究发现，6个月时植骨组的顶端骨高度高于不植骨组，但二者在3年时差异无统计学意义；Nedir等[8]研究中也有相似的结果，这与本研究中植骨种植体ABG减少，未植骨种植体ABG增加的趋势一致。在本研究中，IPL＜4 mm未植骨种植体的ABG大于IPL＞4 mm者，可能为较大突入长度使上颌窦底黏膜张力增大所致。

3.2 种植体周围皮质骨高度

牙槽嵴冠根方双层皮质骨结构的形成有利于种植体的初期稳定性与存留率[17]，更高的皮质骨高度意味着更大的种植体-骨接触面积。有学者[18]将皮质骨高度定义为种植体边缘骨界面的最高处。关于其短期研究，Cai等[19]报道1年短期骨高度获得量评价中，植骨组高于未植骨组，但差异无统计学意义。Nedir等[20]的研究结果表明，植骨与未植骨种植体之间的骨高度短期内有差异。在本研究中，各IPL种植体的CBG比较中，植骨种植体的CBG均高于未植骨种植体，提示骨充填材料可帮助皮质骨早期在种植体突入的最顶端附近形成。

关于IPL与CBG的相关性分析，有学者[11-12,18]在未植骨条件下中长期随访中（18月～17年）报道骨高度获得量与IPL呈正相关。本研究中未植骨种植体二者并未表现出相关性，这可能与随访时间较短有关。关于植骨条件下IPL与CBG的相关性研究，目前尚未见报道。本研究结果表明，IPL＞4 mm的植骨种植体CBG与IPL表现出强正相关，且CBG与IPL值接近。

3.3 种植体周围骨密度

骨密度是评价种植体周骨改建情况的重要指标，与种植体初期稳定性有关，影响种植成功率。González-García等[21]报道CBCT与Micro-CT在骨密度评价结果上高度一致，可作为评价骨密度的临床指标。Kühl等[22]的研究结果表明，在不同植骨条件下骨密度均有增加。Si等[23]的动物研究结果表明，8～24周未植骨种植体的骨密度增加，植骨者无变化。这与本研究的未植骨种植体BDG更高的结果一致，骨替代材料吸收降解导致的HU降低可能是原因之一。

关于IPL与BDG的相关性分析，目前尚未见报道。在本研究中，IPL＞4 mm的未植骨种植体BDG与IPL表现中等强度负相关，且未植骨条件下，突入长度较大时种植体BDG降低，不同IPL的植骨种植体间BDG差异无统计学意义。CBG与BDG的结果表明：在早期上颌窦腔成骨过程中，随着IPL增加，上颌窦腔内种植体周空间增加，短期内形成的新骨无法填满种植体周。骨充填材料在增加种植体初期稳定性同时，可加速上颌窦腔内骨改建进程，使得皮质骨在早期于种植体末端平面附近形成。

本研究将植骨与否和IPL合并分析，结果表明，在经牙槽嵴上颌窦底提升术种植患者短期窦腔内骨改建进程的影响中，不植骨时，随着突入长度增大，CBG不受影响，BDG减小。植骨可加速窦腔内成骨进程，使CBG增加，BDG不受突入长度影响。但本研究只分析了患者6个月随访的CBCT数据，并且未采集各次随访时的种植体稳定性。将来仍需要更多的样本与长期随访来研究骨替代材料与IPL对上颌窦内骨改建的影响。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。