人类新鲜拔牙窝植骨后牙槽嵴改建 ：一项随机临床试验

　　Ridge alterations following grafting of fresh extractionsockets in man: A randomized clinical trial

　　徐逢源 翻译；庄龙飞 审校

　　关键词 ： 生物材料，骨形成，新鲜拔牙窝，植骨，人类，异种骨

　　摘要

　　目的 ： 评价拔牙位点植入Bio-Oss® Collagen后牙槽嵴的三维变化。

　　材料与方法 ： 本试验纳入28位计划拔除上颌切牙、尖牙、前磨牙的受试者。患牙被仔细谨慎地拔除后，患者被随机分为试验组和对照组。试验组于新鲜拔牙窝内植入Bio-Oss® Collagen，对照组不进行植骨。拔牙后及植骨后即刻行X线检查(锥形束CT， CBCT)。四个月后再行CBCT检查。在X线检查中测量以下参数 ： (1)牙槽突基底部(根方)至颊侧和腭侧牙槽嵴顶的距离(mm) ； (2)描绘出研究位点的牙槽突外部轮廓，测量横截面积(mm²)。

　　结果 ： 经过四个月的愈合期后，颊侧和腭侧骨板高度均见明显降低，相对而言腭侧骨板吸收较少。牙槽窝内植入的生物材料未能防止颊腭侧骨板的吸收。对照组牙槽嵴横截面积减少25%，试验组减少3%。

　　结论 ： 拔牙后即刻植入异种骨替代材料可显著减少缺牙位点硬组织的丧失。

　　牙槽突是一种依赖于牙齿的结构(1986)，因此拔牙后牙槽突体积会有明显的减小(e.g., Tallgren 1957,1966, 1972 ； Johnson 1963, 1969 ；Carlsson et al. 1967 ； Atwood 1971)。Bergman和Carlsson(1985)在一项对于全口无牙颌受试者的研究中证明拔牙后牙槽嵴硬组织会逐渐萎缩。事实上，对全口牙齿拔除后21年的随访表明仅有小部分牙槽嵴留存。此外，受试个体间失牙后牙槽嵴吸收程度也存在较大差异。

　　拔除单颗牙后，缺牙位点的牙槽骨将进行改建，其形态的减小表现为水平向和垂直向的明显骨量丧失。通常在这些位点中颊侧骨板的丧失比对应的舌侧或腭侧骨板丧失的程度更严重(Pietrokovski &Massler 1967 ； Schropp et al. 2003 ；综述请参考Van der Weijden et al.2009)。 Paolantonio等(2001)提 出 于新鲜拔牙窝内植入种植体或许能减少拔牙后牙槽嵴改建。动物学实验(Araújo et al. 2005, 2006)和 临 床试 验(Botticelli et al. 2004 ； Chen &Buser 2009, Sanz et al. 2010)结果表明所谓的“即刻种植”并不能阻止颊侧和腭侧骨板的吸收。

　　为了拔牙后保存牙槽嵴的体积，骨移植物和骨替代物被放置于 拔 牙 窝(综 述 请 参 考Sahlin-Platt2011 ； Vignoletti et al. 2012)。 Nevins等(2006)的一项临床研究表明，相比没有接受植骨材料的对照位点拔牙窝，上颌前牙拔除后，于拔牙窝内植入一种无机牛骨粉后颊侧牙槽嵴骨板的吸收减少了。该结论随后被犬模型动物实验所证实(Araújoet al. 2008, 2010 ； Araújo & Lindhe2009)。组织学检查证实拔牙窝内植入无机牛骨粉，有可能可以最大程度地保存牙槽嵴的体积。 Vignoletti等在一篇关于拔牙后牙槽嵴保存的系统综述中(2012)总结得出于拔牙窝内移植生物材料或许能减少垂直向和水平向牙槽骨丧失，然而尚未有科学证据支持可用来指定植入生物材料的种类。

　　本临床研究的目的是评价对比拔牙后植入BioOss® Collagen的位点和未行移植植骨的对照位点经4个月愈合期后，其牙槽嵴形态的三维变化。

　　材料与方法

　　本研究符合赫尔辛基宣言伦理原则并由巴西Maringa州立大学人类审查委员会通过。

　　在Maringa州立大学牙医学系的诊所选取28位计划接受上颌牙拔除和种植修复的受试者。患者年龄在21到54岁之间，未患系统性疾病或服用影响骨代谢的药物。每位患者一个拔牙位点，拔牙原因包括龋齿和牙折断。此外，存在边缘骨吸收(骨内自釉牙骨质界≥3mm)或有急性根尖周病损表现的牙未被纳入本次研究。样本包含13颗上颌切牙、尖牙和15颗前磨牙。

　　主要采用牙周膜刀和牙挺实施非翻瓣拔牙，过程中注意不破坏颊侧和腭侧骨板。术中使用显微手术剪仔细除去牙龈内壁，使用刮匙轻柔移除拔牙窝内软组织。设计随机表以确保试验组和对照组的均衡分配。治疗组号被装在密闭信封内。信封由一位不参与本研究的同事密封、处理及打开。

　　试验组的患者于新鲜拔牙窝内植入Bio-Oss® Collagen(Geistlich Pharma, Wolhusen, Switzerland)(图1a–c)后盖上软组织瓣。此软组织瓣约2 mm厚，使用软组织环切刀取自前磨牙区腭侧粘膜，并修整至拔牙窝入口大小。单纯间断缝合固定软组织瓣(图2)， 10天后拆除缝线。对照组的患者拔牙创处未放置任何软硬组织移植物。患者术后首周每日三次使用抗生素(阿莫西林 500mg ； Amoxil® GlaxoSmithKline ； Sao Paulo, Brazil)。此外，患者被要求在术后两周内避免机械性清洁牙齿，仅使用0.12%氯己定溶液(Periogard®, Colgate PalmoliveIndústria e Comércio LTDA, Sao Paulo, Brazil)每日漱口两次。

　　拔牙及牙槽窝处理后即刻以及4个月后分别进行了放射线检查。放射线检查中患者头部被置于固定器上。锥形束计算机X线断层照片(CBCT 扫描) 生产自iCAT®组件(Imaging Sciences International Inc., Hatfeld,PA, USA)。图像由iCAT®软件以断层程序采集(体积尺寸 6*17cm)，并由电脑处理。该过程约40秒 ；像素大小0.2 mm，灰度14 bits ；焦斑0.5 mm，成像器 ：非晶硅平板，图像采集 ：单向361度旋转。

　　在放射线影像(CBCT)中确定新鲜拔牙窝的中心轴(近远中向)，然后截取颊腭向平面的图像(图3)。与基骨移行的皮质骨白线代表颊腭侧拔牙窝骨壁。 iCAT®组件产生的DICOM®数据被转移到体积测量软件(InVivoDental 5.0, Anatomage, San Jose, CA, USA)中进行图像分析，并作出以下标记(图4) ：

　　1.牙槽嵴根向的延伸部分由一条通过拔牙窝根尖的直线标记(a-line)，该线与将图像中牙槽窝分为颊侧和腭侧两部分的二等分线(BIS)垂直。

　　2.牙槽嵴冠向的延伸部分由连接颊腭侧牙槽嵴顶的直线标记(BC-PC line)。

　　测量以下距离 ：

　　3.分别测量a-line至BC和PC的垂直高度作为颊腭侧骨壁的高度。

　　4.描绘出试验组牙槽嵴(包扩植入物的外边缘)的外形，通过光标测量该区域的面积(mm²)。

　　在4个月的愈合期后，用同样的方法重新进行放射学检查，并再次如上描述进行测量。

　　一位对治疗方案不知情的口腔放射学的医生(JS)进行了所有的测量工作。

　　对两组的各项检查数据计算出平均值和标准差(SD)。组间差异由Wilcoxon秩和检验确定。

　　线型测量和截面积测量的固有误差(基线和4个月后)在放射学家(JS)三次重复测量三位不同患者的CBCT扫描数据后得出 ： (1)线型测量的标准差为0.3mm， (2)截面积测量的标准差为3.0mm²。

　　样本量计算基于本试验前18位患者4个月愈合后的牙槽骨平均(SD)截面积。使用BioEstat 5.3 software(Instituto de DesenvolvimentoSustentávelMamirauá,Tefé, Brazil)计算确定样本量α=0.05，检验效能80%。

　　结果

　　试验组包含7颗上颌切牙、尖牙和7颗前磨牙。对照组包含6颗上颌切牙、尖牙和8颗前磨牙。只有一位患者的拔牙窝未能如期愈合。拆线时发现试验组一位患者的软组织瓣坏死而不得不被移除，后使用氯己定冲洗暴露的患处表面。 10日后剩余27处位点的表面覆盖粘膜均只有轻微炎症。

　　4个月愈合期后所有28处位点均由明显无炎症的角化牙槽粘膜覆盖。试验组较多数患者的移植软组织瓣边缘轮廓仍可被辨识。

　　放射学检查

　　测试组和对照组经愈合期后骨板高度均有显著降低。自基线至4个月后，仅在试验组中发现牙槽嵴横截面积大致得以保留的情况。测试组在基线及4个月后CBCT的扫描结果见图3和5(试验组)。

　　放射学测量

　　颊腭侧骨壁高度

　　基线时测量得颊腭侧骨板高度见表1。试验组骨板高度分别为颊侧9.8±2.1mm和腭侧9.6±1.9mm。对照组骨板高度分别为颊侧9.4±1.6mm和腭侧9.3±2.6mm。两组间骨壁高度无显著性差异。

　　4个月愈合期后，测试组和对照组颊侧骨板高度均有显著降低(表1)。此时试验组颊侧骨板高度5.6±2.6mm，对照组颊侧骨板高度5.8±2.2 mm。换言之，自基线起至四个月后颊侧骨板降低41%(试验组)和36%(对照组)。该骨高度组内的减少量存在统计学意义(试验组 ： P=0.0004 ；对照组 ： P=0.0003)。然而两组间颊侧骨高度减少量的差异无统计学意义。

　　对全体样本(试验组和对照组位点)颊侧骨板高度的测量结果表明前牙区位点骨高度丧失4.9±3.1 mm，前磨牙区位点骨高度丧失3.1±3.2 mm。对应腭侧骨板高度丧失为1.6±2.0 mm 前牙位点)和1.3±2.4 mm(前磨牙位点)。

　　4个月后腭侧骨板高度为7.9±1.9 mm(试验组)和7.9±2.4 mm(对照组)，即自基线起至4个月后两组颊侧骨板降低均约为13%。该骨高度减少量无统计学意义。

　　横截面积

　　新鲜拔牙窝(基线)横截面积为78.5±18.7 mm²(试验组)和80.8±31.8 mm²(对照组)。该组间差异无统计学意义。

　　4个月后相应区域面积大小为75.6±16.4 mm²(试验组)和58.3±21.2 mm²(对照组)。这意味着试验组牙槽骨横截面积减少了约3%，对照组对应面积减少约25%。两组牙槽骨面积减少量的差异存在统计学意义(P=0.0244)。

　　表2展示了经过4个月愈合期后牙槽骨横截面积增减量不同的各位点数量。对照组中1处位点和试验组中4处位点横截面积有增加。试验组中6处位点和对照组中3处位点经愈合期丧失<10%的边缘骨量。试验组和对照组中均有1处位点骨量丧失20% ～ 30%，而对照组中存在6处位点横截面区域骨丧失≥30%。

　　讨论

　　本研究证实了行非翻瓣拔牙位点经过愈合期后硬组织量减少。相比腭侧，骨高度的降低在颊侧尤为明显。进一步数据分析后我们发现前牙区比前磨牙区颊侧骨壁的减少更为明显。不过，对照组拔牙后牙槽骨截面积的减小比试验组更为显著。

　　本研究的结论与先前报道的一些文献数据大致相同，比如Sanz等(2010)和Tomasi等(2010)论证了拔牙窝颊侧牙槽嵴的顶端位移在前牙区比后牙区更为明显，以及(i)牙槽嵴吸收量取决于颊侧或腭侧骨壁厚度， (ii)上颌切牙和尖牙区的颊侧骨壁明显比前磨牙区更为菲薄。关于上述第二点， Januario(2011)在影像学研究中报道了上颌切牙和尖牙区颊侧骨壁厚度平均仅为0.6mm，并且在约50%的位点中，边缘区(5 mm)骨壁厚度<0.5 mm。上颌前牙区颊侧骨壁菲薄的类似相关报道还可见于Huynh-Ba等(2010)， Braut等(2011)，以及Ghassemian等(2012)的研究。

　　骨壁减少量

　　牙槽嵴吸收为内部束状骨和牙槽嵴外壁破骨活动的结果(Araujo & Lindhe 2005)。因此，随着水平向骨壁厚度减少，牙槽嵴高度也会降低本研究中观察到受试者牙槽嵴吸收量为颊侧： 3.6~4.2 mm，腭侧： 1.4~1.7mm，本结果与Nevins等(2006)的结果相吻合，然而相比那些相对保守的骨吸收数据如Fiorellini等(2005)和Jung等(2013)，本研究结果的数值更高，更进一步内容请查阅Vignoletti等(2012)的综述。 Nevins等(2006)研究上颌前牙区拔牙1~3个月后颊侧骨壁尺寸变化，并报道在此期间颊侧骨壁较原来丧失5.24 mm(约30%)。文献间牙槽嵴丧失量的差异可能是因选取位点的不同造成(上颌-下颌，前牙区-后牙区，拔牙前组织丧失程度)。本研究中和Nevins及其同事的研究中，颊侧骨壁通常是完整的。然而在Fiorellini等(2005)和Jung等(2013)的样本中颊侧骨壁呈显著减少甚至不可见。本研究中，以不透光的皮质骨线作为CBCT扫描得到的骨壁图像的边缘标记。然而，众所周知牙槽窝的边缘并不全部由皮质骨组成，可能包含X线阻射较少的小梁骨(Schroeder 1986)。这意味着在经4个月愈合期后的拔牙位点的放射线图像中，牙槽嵴皮质骨区域高度有所降低的同时小梁骨可能被保留，或部分为编织骨替代。这部分小梁骨或编织骨可能并未被包含在计算骨丧失的影像测量中。

　　本试验的研究结果亦认为拔牙后即刻于拔牙窝内植入生物材料并不能阻止牙槽骨的吸收。本结果与Barone等(2008)的临床研究数据并不全部一致。 Barone等在20处拔牙位点中未行植骨，且在另外20处位点中植入异种移植材料(猪骨)后覆盖胶原膜。经过7个月愈合期后行测量，该作者报道相比植骨组，未行植骨组颊侧正中和舌侧正中骨壁的垂直高度减少更为显著，分别表现为未植骨组3.6 mm和3 mm，植骨组0.7 mm和0.4 mm。本研究和Barone等(2008)的结果差异可能是由于标记牙槽骨顶端的方法不同。 Barone及其同事在原位探诊测量以确定牙槽嵴顶端，该方法不能分辨植入物和宿主组织(旧或新生骨组)。本研究中测量在放射线照片上进行(CBCT扫描)，因此能分辨出生物材料和原本牙槽窝内的皮质骨。本研究中值得注意的是经过4个月愈合期，移植位点的硬组织边缘未见明显降低，并在影像上表现区别于皮质骨(图5)。这与犬模型研究(Araujo et al. 2008)的结果一致。该文献报道了生物材料明显能促进拔牙位点边缘区域的新骨形成，并藉此保持了硬组织壁的形态。

　　牙槽嵴萎缩

　　本研究中对照组截面积自基线起4个月减少了约25%。 Nevins等(2006)和Jung等(2013)的一系列临床病例报告以及一些报道拔除单颗牙后牙槽嵴会产生明显萎缩的文献均有相同研究结果。本研究亦揭示了新鲜拔牙窝内置入Bio-Oss Collagen能很大程度上防止牙槽嵴形态的缩减(表2)。此结果与在人体(e.g., Nevins et al.2006; Barone et al. 2008; Mardas et al. 2010; Jung et al.2013)和 犬 类(Araujo et al. 2008; Araujo &Lindhe 2009)研究中取得的数据一致。

　　我们必须意识到本研究样本中无论是试验组还是对照组，拔牙后不同位点间牙槽嵴的变化量区别也很明显(表2)。因此，尽管植骨试验组的平均横截面积减少并不明显(约3%)，事实上14个位点中有10个位点在愈合期内牙槽嵴形态产生了萎缩(表2)。相比试验组，未植骨的对照组位点间骨缺失量的差异更明显，仅存在1处骨量增加位点(增量<10%)，多达13处位点牙槽嵴形态萎缩，并且有7个位点减少量≥20%。

　　对照组的前牙和后牙拔牙位点在愈合期内均有缩窄，后牙位点硬组织减少量达到18%，前牙位点达到34%，约为后牙区的两倍。试验组如上所述牙槽嵴形态萎缩并不明显，平均后牙区横截面积增加1%，前牙区横截面积减少6%。综合两组数据，我们得出结论 ：后牙区牙槽嵴的缩窄在经过愈合期后没有前牙区明显。这也许可以解释为前磨牙区拔牙窝比前牙区拔牙窝能更好保存四壁骨缺损的形态，从而能更有效地保持并结合植骨材料。

　　需注意到是，本研究中关于拔牙后牙槽嵴组织量减少的数据仅涉及上颌切牙和前磨牙位点。因此拔牙后形态更大或更小的牙槽窝可能组织减少量会有所不同，且在这些位点行植骨的结果也可能会与本试验结果不尽相同。

　　植骨位点中的组织

　　本研究中未分析拔牙位点新生组织的构成。 Lindhe等(2013)的临床研究报道了经过6个月愈合期后植入Bio-Oss Collagen的牙槽窝内含有被丰富血管化的临时基质和新形成的编织骨包裹的植入物颗粒。上述研究结果与Carmagnola等(2003)的临床研究和Araujo等(2008,2010)及Araujo &Lindhe(2009)的犬模型研究结果一致，表明在愈合期Bio-Oss粒子(i)能与宿主新生骨产生结合， (ii)仍能保持形态上的完整，由此恢复硬组织外形的缺损。这或许能解释为何本试验中大多数试验组位点颊侧和某些腭侧骨壁高度存在明显降低，而牙槽嵴尺寸上变化却不明显。

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