帐篷钉技术在牙槽骨重度缺损修复重建中的应用：30 例临床病例回顾性分析与总结

吴 靖，赵正宜，邹多宏，杨 驰，张志愿

1.上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔外科，上海交通大学口腔医学院，国家口腔医学中心，国家口腔疾病临床医学研究中心，上海市口腔医学重点实验室，中国医学科学院口腔颌面再生医学创新单元，上海 200011；2.安徽医科大学口腔医学院，合肥 230032

种植修复治疗已经成为牙列缺失/缺损患者首选的治疗方式之一。然而，外伤、炎症、肿瘤手术及先天性疾病等因素可造成严重牙槽骨/颌骨缺损，从而给口腔种植修复带来极大挑战。因此，缺损牙槽骨的修复重建是口腔种植治疗中一个最重要的环节，是保证种植治疗效果的前提条件。目前已有多种技术用于垂直/水平骨增量，例如自体骨移植、引导骨再生术（guided bone regeneration，GBR） 以及其衍生技术（包括结合使用可吸收膜与不可吸收膜［1-3］，钛网［4］以及钛钉［5-6］等）、牵引成骨、骨劈开术［7-10］以及上颌窦底提升术［11］等。GBR 是目前临床上最经典、骨增量可预测性最高的技术之一。通过屏障膜将软组织与下方骨缺损区域隔开，为成骨细胞提供相对稳定的成骨空间，进而促进新骨形成［12-13］。对于轻度牙槽骨缺损，单纯GBR技术即可完成有效的骨增量［14-15］。而对于牙槽骨重度缺损（高度/宽度缺损>5 mm），由于上方软组织压力较大，GBR需要结合钛网或膨胀聚四氟乙烯膜对抗压力，以获得预期骨增量。然而，该类植入物常在术后1～2 周出现软组织开裂以及膜暴露等系列并发症，文献报道其发生率可达30%以上［16-18］。相较于种植后期发生的膜暴露，早期膜暴露对骨增量手术效果影响更大，可以显著减少新骨形成［19-21］。钛网或膨胀聚四氟乙烯膜以及下方骨移植材料的暴露往往预示着骨增量手术效果变差或彻底失败。

帐篷技术是GBR 的延伸与发展，通过利用类似帐篷杆的装置，将骨膜或屏障膜抬离骨面从而为成骨细胞成骨提供空间。帐篷技术根据支撑物的不同可分为3 种：帐篷钉技术、自体皮质骨帐篷技术以及种植体帐篷技术［22-25］。POURDANESH 等［26］研究发现，利用帐篷技术可以修复牙槽骨重度缺损并改善种植体的远期生存率，并且帐篷技术的应用可以减少自体骨移植手术的需求，减少患者痛苦。帐篷钉技术是帐篷技术中临床应用最为广泛，技术敏感度最低且术后并发症最少的一种技术。它通过植入钛金属制备的帐篷钉作为支撑物，将屏障膜支撑远离骨面并维持其下的成骨空间，进而提高骨增量效果［27-29］。近年来，帐篷钉技术在牙槽骨缺损修复重建中的应用日益受到关注，但其对牙槽骨重度骨缺损的修复重建鲜见文献报道。

在“以稳定为核心”的理念下，本课题组开发了一类新型帐篷钉，其分为3 部分：①帽部，为宽大的穹顶帽状，顶部有十字状盲孔，帽的直径大小不一，可根据骨缺损大小进行选择调整。②体部，为帽部与螺纹部的连接部分，其长度取决于骨增量区域的高度。③螺纹部，主要为自攻螺纹，有利于帐篷钉的植入。除帐篷钉本体外，本帐篷钉在使用过程中需用到膜钉。膜钉为底部尖锐的图钉状，借助轻微敲击力量将屏障膜固定于骨面，利于新骨形成。本研究拟探讨帐篷技术结合帐篷钉、膜钉、包袋结构及GBR 在复杂三维牙槽骨重度缺损患者中应用的骨增量效果，现报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2017年5月1日—2021年9月31日在上海交通大学附属第九人民医院口腔外科接受新型帐篷钉联合GBR 植骨的30 例患者为研究对象。纳入标准［30］：①就诊时患者牙槽骨缺损≥5 mm。②患者完成了终修复，并且随访时间大于8 个月。③患者能够保持良好的口腔卫生。④年龄18～45岁。⑤牙缺损时间大于3个月。⑥患者无系统性疾病，口腔内无急性或慢性炎症。⑦患者无吸烟、酗酒等不良嗜好。排除标准：①未控制的严重牙周炎。②口腔卫生条件差者。③严重开口受限或局部手术区瘢痕严重。④依从性差，无法长期随访复诊。临床检查后，所有患者均接受锥形束计算机断层扫描术 （cone-beam computed tomography，CBCT）检查以评估待种植区域剩余牙槽骨的高度以及宽度。

1.2 手术流程

术前1 h 口服1 g 阿莫西林，手术前患者用0.2%氯己定溶液漱口。常规口内口外消毒后，4%阿替卡因溶液（40 mg 盐酸阿替卡因+1∶100 000 肾上腺素）局部浸润麻醉术区黏骨膜。

每例手术均由上海交通大学医学院附属第九人民医院具有手术资质的高级职称口腔外科医师完成，所有患者均接受相同的手术操作，如图1 所示。在缺牙区域牙槽嵴黏膜正中偏舌/腭侧1 mm处做近远中方向切口，随后在缺牙区颊侧近远中5～10 mm处黏膜做垂直切口，然后利用骨膜剥离器将颊、腭侧全厚黏膜瓣翻开（图1B、C）；将手术区域牙槽骨充分暴露后，将牙槽骨表面残留的软组织彻底清除，并用滋养孔钻制备滋养孔。根据牙槽骨缺损大小、范围，选择1～4 枚合适大小的帐篷钉（上海锐捷生物科技有限公司），帐篷钉植入后要有一定初期稳定性，帐篷钉高度取决于骨缺损区域深度以及预期骨增量大小（图1D、E）；将可吸收膜（Bio-Gide膜，瑞士盖氏集团）用膜钉（至少2 枚）固定于牙槽骨颊侧，形成包袋状结构，利于植骨材料固位和稳定（图1F）；将脱蛋白牛骨矿物（deproteinized bovine bone mineral，DBBM；Bio-Oss骨粉，瑞士盖氏集团）植入骨缺损区域（图1G），随后将可吸收屏障膜严密覆盖包裹植骨材料后，将游离端塞入舌侧黏膜下（图1H）；黏骨膜瓣充分减张后将2侧软组织瓣拉拢，结合间断缝合以及褥式缝合技术在无张力条件下严密关闭黏膜创口（图1I）。

图1 手术流程示意图Fig 1 Flow chart of the surgical operation

所有患者在术后6 h 内冰敷术区，并在术后1 周内每日3 次口服阿莫西林500 mg，术后2 周拆线。评估并记录患者术后并发症，包括肿胀、血肿、感染和创面开裂。术后8 个月，患者被召回随访并行CBCT检查评估牙槽骨骨增量效果。

1.3 影像学评估

术前及术后利用CBCT（CAVO Planmeca ProMax 3D Mid，德国）评估牙槽骨缺损大小，数据均由同一医师测量，每组数据均重复测量3次。骨增量大小根据术前术后CBCT影像数据重建测量获得。

1.4 显微计算机断层扫描术与组织切片分析

患者于术后8 个月至医院进行后续种植治疗。术前再次告知需取一部分新生骨组织，患者知情同意后，在种植手术中由同一种植医师以环钻于待种植区域取一圆柱状骨组织，以备后续显微计算机断层扫描术（micro-computed tomography，Micro-CT）以及硬组织切片分析。骨组织样本首先进行Micro-CT（µCT-50，SCANCO 医疗，瑞士）扫描，扫描条件为10µm 层厚，中等分辨率（500 projections/180°），扫描系统环境为70 kV，114 mA，400 ms曝光时间。利用Micro-CT 数据对所取骨组织标本进行三维重建，以了解新骨形态以及骨组织成熟度，根据三维重建数据，进一步分析样本骨小梁数量（trabecular bone number， Tb. N）， 骨 小 梁 厚 度（trabecular bone thickness，Tb. Th），骨体积分数（bone volume/total volume， BV/TV） 以及骨骼矿物质密度（bone mineral density，BMD）。完成Micro-CT 扫描分析后，将骨组织样本以硬组织切片机处理为厚度为6 μm 的切片，随后进行苏木精-伊红染色（hematoxylin and eosin staining，H-E 染色），利用Image J 5.0 行新骨形成率及材料残留率分析。

1.5 统计学方法

使用IBM SPSS 25.0 软件进行统计分析。所有符合正态分布的定量资料以±s进行描述，非正态分布的定量资料以M（Q1，Q3）表示，频率分布分析结果均以条形图的形式呈现。

2 结果

2.1 患者基本信息以及并发症情况

30 例患者中，男性10 例，女性20 例，平均年龄40（28～56）岁；20 例患者缺失2 颗或以上牙齿，并存在牙槽骨垂直/水平缺损。30 例患者在术后口腔内创口愈合的过程中均未发生术后创面感染，术中与术后均未发生手术并发症以及严重不良事件。

2.2 影像学结果

一例患者术前、术后的影像学改变见图2。术后8 个月总体平均牙槽骨垂直增量为4.81（1.58，7.66）mm，其中单牙缺失区域垂直骨增量为4.76（0.71，7.01）mm，多牙缺失区域垂直骨增量为4.81（1.93，8.02） mm（图3A）。总体平均水平骨增量为3.96（2.38，5.67）mm，其中单牙缺失区域水平骨增量为3.37（1.02，4.21）mm，多牙缺失区域水平骨增量为4.22（2.55，6.87）mm（图3B）。骨增量区域的平均骨增量体积为2 157.22（776.59，2 831.63）mm3，其中单牙缺失区域骨增量体积为602.06 （482.28，894.76）mm3，多牙缺失区域骨增量体积为2 666.62（2 154.36，2 992.90）mm3（图3C）。

图2 一例患者术前（A)术后(B)影像学改变Fig 2 Pre-operative(A)and post-operative(B)CBCT sagittal views of one patient

图3 30例患者术后8个月的骨增量数据Fig 3 Bone gain of 30 patients after tent peg surgery for 8 months

2.3 Micro-CT与组织切片分析

根据Micro-CT三维重建（图4）的数据统计，如图5 所示，帐篷钉植骨成骨区域Tb. N 为（3.09±0.68）/mm，Tb. Th 为（0.08±0.01） μm，BV/TV 为（25.24±5.60）%，BMD 为（0.24±0.05）g/cm3。硬组织切片及H-E 染色（图6A）显示，新骨形成率（图6B）为（16.30±3.57）%，材料残留率（图6C）为34%（31.75%，38.25%）。以上数据显示，以帐篷钉植骨方式再生获得的新生骨矿化良好，成熟度较高。

图4 术后8个月牙槽骨的Micro-CT重建方式Fig 4 Micro-CT reconstruction of alveolar bone for 8 months after operation

图5 术后8个月牙槽骨Micro-CT重建结果Fig 5 Alveolar bone data analysis of Micro-CT reconstruction for 8 months after operation

图6 术后8个月牙槽骨样本组织切片结果Fig 6 Histological analysis of the regenerated alveolar bone at 8 months post-operatively

2.4 患者种植修复效果

患者帐篷钉手术流程完成后，均进行进一步的口腔种植修复。整体种植修复手术流程详见图7，种植远期效果相关数据正在进一步收集过程中。目前，所有患者均未发现种植体周围炎、种植体脱 落、种植体创伤以及种植体机械折断等并发症。

图7 帐篷钉手术患者整体修复流程Fig 7 Whole reconstruction flow chart of the patient who underwent a tent-pole screw

3 讨论

GBR 是由HURLEY［31］等于1959 年提出的骨再生技术，目前被广泛应用于各类牙槽骨缺损的修复［32-33］。然而，仅靠常规GBR 技术恢复各类牙槽骨缺损仍然存在一定困难，其中垂直骨增量可达2～6 mm，水平骨增量可达3～5 mm，常不能满足口腔种植的需要［34-35］。随着GBR 技术的发展以及材料科学的进步，已发展多种改良技术用于增强GBR 技术骨增量效果。其中GBR 联合香肠技术、钛强化聚四氟乙烯膜以及3D 打印组织工程支架已成功应用于严重牙槽骨缺损的修复。然而上述技术仍易发生诸多并发症，如术后软组织开裂、屏障膜暴露以及术后感染等。近年来，帐篷技术越来越受到临床医师的关注，被认为能够较好解决牙槽骨重度骨缺损的问题。帐篷技术由MARX［22］等于2002 年首次提出，通过利用口腔种植体作为“帐篷杆”支撑并维持骨增量区域，成功修复了下颌严重牙槽骨缺损。多项研究也验证了帐篷技术在牙槽骨骨增量领域的治疗潜力。DAGA等［36］的研究发现，帐篷技术是一种安全高效的骨增量技术，未见明显术后并发症的同时，平均的垂直骨增量为（2.87±0.79）mm。DEEB等［37］认为，相较于隧道植骨技术，帐篷钉技术对于吸收低平的严重骨缺损区域更有优势。本研究利用帐篷技术结合膜钉、帐篷钉及包袋技术有效完成了牙槽骨重度骨缺损修复与重建。帐篷钉首要作用是空间维持能力，即“以稳定为核心”的理念。帐篷钉膨大的帽部显著提高了空间维持能力，同时有利于分摊帽钉对软组织和口腔内功能运动产生的压力，促进骨修复与再生；膜钉则将可吸收屏障膜固定于骨面之上，一方面稳定的生物膜有利于对抗来自上方的软组织压力，另一方面固定的生物膜可以稳定其下方的植骨材料，促进新骨形成；通过膜钉，生物膜可以形成包袋结构，包袋内可以有效固位植入的骨修复材料，稳定骨粉和创造有利的骨修复与再生环境。

GBR 技术的核心在于如何给新骨再生创造一个稳定的局部环境和生长空间，其中“PASS 原则”特别需要术者关注：创口一期愈合（primary wound closure）、血管形成（angiogenesis）、成骨空间维持（space maintenance） 以及创口与种植体稳定性（stability of wound and implant）［38］。已有多项研究聚焦于骨增量效果与成骨空间维持能力之间的关系：SCHWARZ 等［39］指出，骨增量手术中新骨形成的多少主要由屏障膜的空间维持能力决定；OH 等［40］也发现，屏障膜的空间维持能力是决定GBR 成骨效果关键的因素之一。此外，董妍课题组［41］利用牙槽骨缺损比格犬模型证明了屏障膜空间维持能力不足可以严重影响最终骨增量效果。基于以上研究结论，在本研究组的临床实践中以帐篷技术为基础结合帐篷钉、膜钉及包袋技术的临床病例获得了平均垂直骨增量为（5.00±3.58）mm和平均水平骨增量（4.13±2.68）mm。

自体骨被认为是骨移植物的“金标准”，是唯一一种兼具骨传导性、骨诱导性和成骨性的骨移植材料。然而，自体骨移植创伤较大，常出现的术后并发症包括捐献区域疼痛、感染以及感觉异常等，并且自体骨颗粒在植骨区域的吸收（10%～60%）受诸多因素影响，因此可预测性不佳［42-43］。异种移植物例如DBBM 具备骨引导性、无炎症反应以及吸收速度缓慢等性质，已表现出良好的成骨效果［44-47］。利用异种移植物可以减少手术创伤，减少麻醉剂量以及手术时间，且不受植骨量的限制［48］。值得注意的是，本研究中未使用自体骨颗粒，仅使用DBBM 修复牙槽骨重度骨缺损，尽可能减小手术创伤并获得了良好的牙槽骨骨增量。

基于“以稳定为核心”的牙槽骨骨增量理念，本课题组利用帐篷技术，基于帐篷钉、膜钉及包袋结构，在规范化操作下，联合GBR 技术成功修复了牙槽骨重度缺损（>5 mm），并获得了理想的垂直/水平骨增量，特别在多位牙缺损区域。本研究具备以下优势：①帐篷钉通过提供机械支撑作用，减少骨移植材料上方软组织及口腔功能运动产生的压力。②膜钉可以稳定屏障膜，形成包袋结构，有利于稳定骨粉，进而促进新骨形成。③单纯应用生物植骨材料完成了牙槽骨重度骨缺损修复重建，避免了自体骨的使用，避开取自体骨的二次创伤，减少了临床操作时间，提升了患者手术舒适度。④帐篷钉技术联合GBR 相较于其他骨增量技术敏感性低，患者经济负担小，利于技术推广应用。尽管具备上述优势，帐篷钉技术依然有较大的改进空间。目前帐篷钉仍需在二期手术中移除，增加手术操作时间与患者的痛苦，也会损伤已经形成的新骨。因此，探索可吸收帐篷钉（例如镁合金、锌合金、蚕丝蛋白等材料）将是未来的研究方向。此外，帐篷钉植骨需要的周期较长（≥8 个月），缩短植骨周期也是亟待解决的问题。

对于牙槽骨重度缺损患者，口腔种植前能否获得理想的骨增量效果是决定种植手术能否成功的关键。GBR 的核心要素是血供和稳定，特别在牙槽骨区域，以“稳定为核心”的理念尤其重要。本研究利用GBR 联合帐篷技术成功修复牙槽骨重度缺损，30 例患者均获得了理想的垂直/水平骨增量以及术后种植体骨结合。相较于其他骨增量技术，帐篷钉技术敏感性较低，具有一定临床意义、科研价值、社会效益及广阔临床应用前景，适宜大范围推广应用。

利益冲突声明/Conflict of Interests

所有作者声明不存在利益冲突。

The authors declare no conflict of interests.

伦理批准和知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究已通过上海交通大学医学院附属第九人民医院医学伦理委员会审核（伦理号：SH9H-2020-T109-1）。所有试验过程均遵照《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》的条例进行。受试对象或其亲属已经签署知情同意书。

The research has been approved by Ethics Committee of Shanghai Ninth People's Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine （Approval Letter No. SH9H-2020-T109-1）. All experimental protocols were carried out by following the guidelines of

Measures for the Ethical Review of Biomedical Research Involving Humans. Consent letters have been signed by the research participants or their relatives.

作者贡献/Authors'Contributions

邹多宏、张志愿、杨驰参与试验设计；邹多宏参与手术操作；吴靖、赵正宜参与数据整理、论文写作和修改。所有作者均阅读并同意了最终稿件的提交。

The study was designed by ZOU Duohong， ZHANG Zhiyuan and YANG Chi.The surgery was operated by ZOU Duohong.The data was collected and analyzed by WU Jing and ZHAO Zhengyi. The manuscript was drafted and revised by WU Jing and ZHAO Zhengyi.All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

·Received：2022-04-12

·Accepted：2022-06-08

·Published online：2022-06-28