颅颌面骨临界骨缺损的修复方法

田晓晔 刘笑涵 曹洪娟 吴琳

作者单位：110002 沈阳，中国医科大学口腔医学院附属口腔医院口腔修复一科，辽宁省口腔疾病重点实验室，辽宁省口腔疾病转化医学研究中心

外伤、肿瘤、感染等原因引起的颅颌面骨临界性骨缺损(C S D)因常造成骨不连接、延迟愈合或不愈合及局部功能障碍而成为骨科修复领域的一个治疗难题，C S D是指动物体内不能自行修复的最小骨缺损[1]。目前，修复CSD的方法有自体骨移植、异体骨移植及人工骨移植。每种修复方法都有各自的优缺点，自体骨成骨能力强，但骨量有限，创伤大。异体骨包括同种异体骨和异种骨，易获取，具有良好的骨传导性，但价格贵且可能发生免疫排斥反应或传播血源性疾病。人工骨种类繁多，加工方式多样，可单一或复合使用，与组织工程技术结合拥有极大的应用潜力，表现出良好的应用前景。在修复骨缺损时辅以物理方法能够改善骨愈合，促进骨形成。骨缺损的部位与大小、骨移植材料的种类与特性等均可以对选择何种修复方法修复颅颌面骨临界骨缺损产生影响，本文主要从骨移植材料的种类及其优缺点的角度对颅颌面骨CSD的修复方法作一综述。

1 自体骨移植

自体骨移植是从患者身体的其他部位切取合适大小的骨组织，植入到病变骨质缺损的部位。它是临床上最早应用的骨缺损修复方法，被公认为缺损区成骨的“金标准”，其优点是无免疫排斥反应，具有良好的骨生成、骨诱导、骨传导的能力，若受床血供良好，骨愈合较快[2]。运用自体骨移植修复颅颌面部临界骨缺损能够取得较好的临床与影像学效果。Rocchietta等[3]将自体骨联合聚四氟乙烯膜行引导骨组织再生术，用于修复牙槽骨缺损，进行牙槽骨垂直骨增量，取得满意的临床与影像学效果。

虽然自体骨移植对骨缺损修复效果明显，但因其骨量有限、创伤大、手术时间较长、费用高、易发生血肿等并发症，且在自体骨移植中骨松质较骨皮质更容易发生吸收，局限了供体骨的选择，进而局限了自体骨的临床应用。Mendoza-Azpur等[4]运用自体骨移植进行引导骨组织再生术进行牙槽骨的水平骨增量，发现术后供体部位可出现感觉障碍和血肿等并发症，并且自体骨较容易吸收，发生宿主骨形成替代不足的现象，修复效果欠佳。

因此，可以运用自体骨移植来修复颅颌面骨的临界骨缺损，但可能产生血肿等并发症，如果供体组织位于受体附近，如若产生血肿可能影响该部位的愈合，如果供体部位不在受体附近，如需取髂骨或肋骨等，那么将增加患者的创伤以及经济负担。

2 异体骨移植

异体骨移植包括同种异体骨移植和异种骨移植，同种异体骨是指同源不同体的骨质，异种骨是指来源于其他物种的骨移植材料。

2.1 同种异体骨移植 同种异体骨移植的优点是低免疫原性、良好的骨诱导性、易获取性，不会对供体造成新的缺损等。Walker等[5]在磨牙拔出后采用同种异体冻干骨移植进行位点保存术后发现，与不进行相应移植相比，其对牙槽骨宽度以及颊侧骨高度的维持可取得显著效果，在后期的牙种植手术时需要植骨的可能性更低。虽然同种异体骨的免疫原性较低，但仍存在免疫排斥反应，如引起组织渗出，减慢伤口愈合甚至干扰骨愈合，甚至有传播血源性疾病的可能。Kolerman等[6]将冻干骨(同种异体骨)用于上颌窦提升，发现同种异体骨虽然具有较好的骨传导性，但术后9个月仍可见轻度的慢性炎症，主要由淋巴细胞和多核巨细胞组成。因此，同种异体骨移植可以用于修复颅颌面骨的临界骨缺损修复，但其不易获取，价格较高，还可能在移植后出现愈合不佳。

2.2 异种骨移植 异种骨移植材料目前常用的有牛骨、马骨和猪骨等，其优点是易于获取且具有良好的骨引导能力和生物相容性。可将经处理的异种骨用于颌骨骨增量及位点保存术等颌骨骨缺损修复。Lai等[7]在微创拔牙后分别植入牛骨和猪骨于牙槽窝中以行位点保存术，发现两组移植物较稳定地保持在所植位置，较好地修复了牙槽嵴宽度和高度的不足，以为后期行牙种植手术提供充足的骨量。有文献报道，采用脱蛋白异种骨移植修复临界骨缺损，能够改变正畸加力时机，可以实现即刻或早期加力，且有利于牙周组织愈合[8]。但异种骨仍存在一些不足，如可能产生排斥反应造成机体局部骨吸收等。因此，可以选用异种骨移植以修复颅颌面骨临界骨缺损，但其免疫原性也不容忽视。

3 人工骨移植

人工骨材料是指可以修复骨组织缺损的人工生物材料。理想的人工骨材料应具有良好的生物相容性、力学性能、易加工成型性及成骨性。人工骨按照材料种类可分为有机材料、无机材料和复合材料。

3.1 有机骨移植 有机材料包括天然有机物质和人工合成的高分子有机材料。天然有机物质中含有某些成骨因子，因而具有较好的骨诱导能力。人工合成高分子材料是由有机分子通过聚合和交联而成，在分子量达到一定程度时可以呈现出很好的机械性能，如聚丙烯酸酯及具有生物降解性的聚乳酸等。目前，也有人工合成的相关生物因子用于人工骨移植以修复骨缺损，如重组人骨形态发生蛋白、重组人血小板衍生生长因子等，并取得良好治疗效果。Aybuke等[9]将转化生长因子â3(TGF-â3)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)的组合负载明胶薄膜夹在聚L-丙交酯/聚å-己内酯之间用于修复牙槽骨临界性骨缺损，促进了新骨生成，利于骨愈合。

3.2 无机骨移植 无机骨材料，可分为金属填充材料和非金属无机材料两类。金属材料可分为可降解与不可降解两类，可降解医用金属材料主要包括镁及镁合金等，不可降解医用金属材料主要包括不锈钢、钛及钛合金等。金属材料具有良好的力学和加工性能、生物相容性和适宜的耐腐蚀性。在颅颌面部临界骨缺损修复中，金属材料主要用作正颌或颌面部骨折手术等中的夹板固定装置[10-11]。

非金属无机材料，具有良好的力学性能和易加工性，如陶瓷材料、羟基磷灰石、生物玻璃等被广泛应用，并且某些含有钙磷盐的陶瓷还具有很好的生物相容性以及骨传导能力。非金属无机材料包括可降解与不可降解两类，可降解的非金属无机材料以β-磷酸钙(β-TCP)为代表，其具有良好的骨传导性，其是修复儿童临界骨缺损良好的再生材料，可用于修复牙槽裂。也有研究表明，将â-TCP用于下颌骨第三磨牙拔除后第二磨牙远中骨缺损修复，与自然愈合相比，其垂直骨再生率更高，牙周探诊深度更小，取得更好的临床与影像学效果[12]。不可降解的无机非金属材料以羟基磷灰石(H A)为代表，已被广泛地应用于临床与科研，有文献报道，将HA用于种植体同期植入的上颌窦内提，可以增加骨高度和骨密度，有利于种植体获得良好的初期稳定性，也有利于种植体植入后的长期预后[13]。而双相磷酸钙生物陶瓷是由β-TCP和HA组合而成的，因其具有良好的生物相容性与骨传导性亦被广泛应用于临界骨缺损修复，由于β-TCP和HA的可降解性差异，可以通过两者的比例不同，表现出更合适的性能及组织学效果[14]。有研究表明，双相磷酸钙(40%的β-TCP和60%的HA)和脱蛋白牛骨具有相似的生物相容性和骨传导性，可用于上颌窦内、外提升术或引导骨组织再生术等修复牙槽骨缺损，便于同期或后期的种植体植入[15]。

3.3 复合骨移植 复合骨材料是将有机材料和无机材料加工复合，旨在利用两者的优点，克服两者的缺点。利用复合骨移植材料修复临界骨缺损是一种安全有效的方式。有研究表明，3D打印的大孔聚乳酸/羟基磷灰石复合支架可以促进大鼠颅骨临界骨缺损的骨形成，改善骨重建[16]。

组织工程骨由支架材料(多为人工骨)和种子细胞和生物因子组成，属于复合人工骨的一种，可以促进骨愈合与骨形成。相关研究表明，将人工骨与种子细胞，如间充质干细胞、间充质基质细胞、内皮祖细胞、骨祖细胞、骨髓间充质基质细胞、牙龈成纤维细胞等复合植入骨缺损部位，可以改善骨愈合，促进骨形成[17]。将人工骨与生物因子，如血小板浓缩物组成的矿化血浆基质、富含血小板的血浆、富血小板纤维蛋白、脂肪组织自体基质血管部分、重组人血小板衍生生长因子-BB、重组人骨形态发生蛋白-2等复合植入骨缺损部位也可以促进骨形成，改善骨愈合[18]。还有文献报道，人工复合骨材料负载胰岛素药物进行骨移植，也具有促进骨愈合的作用[19]。随着细胞培养技术和材料学的发展，组织工程技术已经应用于口腔颌骨缺损的修复，且取得较好的临床效果，组织工程骨移植修复颅颌面骨临界骨缺损具有良好的应用前景与潜力。

此外，对于骨缺损修复也可加以物理方法来促进骨形成与骨愈合，如超声、激光、冲击波、电磁刺激、应力等[20]。这些方法是在一定程度上刺激骨的修复及生长，促进功能的恢复，减少骨不愈合和延迟愈合的发生。物理方法运用得当可以在促进骨愈合与骨形成的同时，让骨缺损的修复更高效且安全。

4 小结与展望

随着对颅颌面骨临界骨缺损修复方法的深入研究，目前可以根据自体骨、异体骨和人工骨的优缺点选择最合适的骨移植方法：相较于自体骨移植，异体骨移植与人工骨移植手术创伤小，避免供体术后并发症的发生；相较于异体骨，人工骨则更易于加工和获取，减少或避免免疫排斥反应的发生。人工骨与组织工程技术相结合，加入种子细胞和生物因子或药物，能够促进骨形成，改善骨愈合。同时在修复临界性骨缺损时也可以辅以物理方法来达到加快骨形成，改善骨愈合的目的。对于临界骨缺损修复，我们期望植入物具有良好的生物活性与生物安全性、骨诱导性与骨传导性、适宜的降解性，通过组织工程技术选择合适的支架材料、种子细胞、生物因子、药物等能够有望完成这一目标，同时联合物理手段有望能够提高效率。目前看来，自体骨、异体骨和人工骨都可以用来修复颅颌面骨临界骨缺损，可以根据缺损的部位、大小等进行合理的选择，辅以物理方法值得提倡与应用，人工骨尤其是组织工程骨具有良好的发展前景及应用潜力，但如何能快速、高效、低损伤地修复颅颌面骨临界性骨缺损仍需进一步研究。