本研究共纳入6例患者, 男5例、女1例, 共有6个磨牙拔牙位点保存后的组织标本, 上、下颌各3个。6个组织标本均取自因牙周病变拔除的磨牙位点, 这些拔牙位点均存在骨壁缺损(表1)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 纳入患者与位点情况 Table 1 Patients and sites distribution No. Age/years Gender Site Mean pocket depth/mm Socket type BQI after ridge preservation 1 60 Male 16 6.8 2-3 walled Ⅳ level 2 50 Male 17 6.0 2-3 walled Ⅳ level 3 51 Male 16 6.5 2-3 walled Ⅲ level 4 34 Male 46 6.5 2-3-4 walled Ⅲ level 5 47 Male 47 6.0 2-3 walled Ⅲ level 6 56 Female 46 6.2 2-3 walled Ⅲ level ± s 50.5± 9.0 6.4± 0.3 BQI, Misch bone quality index.

表1 纳入患者与位点情况 Table 1 Patients and sites distribution

2.1 组织学检查(定性分析)

2.1.1 标本的一般特点 6个组织标本的硬组织切片经甲苯胺蓝染色后, 在光学显微镜40倍、100倍、200倍和400倍放大图像下观察, 可以区分紫色的 Bio-Oss®颗粒与淡蓝色骨组织; Bio-Oss®颗粒形态各异, 呈短、厚和边缘锐利的形态; Bio-Oss®颗粒特征与坏死骨组织类似, 缺乏骨细胞核, 骨陷窝空虚, 骨板层次模糊不清(图3)。

图3

Figure 3

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	图3 6号组织标本根方横断面切片Figure 3 Cross-section of biopsy (No. 6)

2.1.2 组织标本之间的差异 各个组织标本之间差异比较大, 3、4、5号标本Bio-Oss®颗粒表面有较多的新骨形成, 并与之紧密结合, 标本冠方和根方均可见新骨沉积于Bio-Oss®颗粒表面(图4); 1、2、6号标本Bio-Oss®颗粒表面的新骨形成量少, 可见到纤维结缔组织长入、包裹Bio-Oss®颗粒。

图4

Figure 4

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	图4 成骨效果较好的5号组织标本矢状切片Figure 4 Sagittal-section of biopsy (No. 5)

2.1.3 组织标本的位置特点 标本冠方可见大量形态大小不一的Bio-Oss®颗粒, 被纤维结缔组织包裹; 标本根方可见少量新生的骨组织沉积于Bio-Oss®颗粒表面(图5)。有的Bio-Oss®颗粒边缘不规则呈现锯齿状的“ 蚕蚀现象” , 表明曾发生过吸收。

2.2 骨组织形态计量学(定量分析)

2.2.1 测量者的自身一致性检验 ICC值(0.990~0.996)> 0.75, 自身一致性好。

2.2.2 骨形态计量学结果 各组织标本的骨形态计量学结果见表2。小部分Bio-Oss®颗粒(20.13%± 19.98%)与新生骨组织直接接触, 大部分Bio-Oss®颗粒(79.87%± 19.98%)被结缔组织包绕, 个体间差异较大:5号标本中新生骨组织较多(28.40%), Bio-Oss®颗粒残留量较少(36.35%), 且大部分的Bio-Oss®颗粒与新生骨组织接触(48.50%); 而2号标本中未见新生骨组织, 主要由结缔组织(74.59%)和Bio-Oss®颗粒(25.41%)组成。其他组织标本情况详见表2。

2.2.3 上、下颌位点的差异 上、下颌位点组织标本骨组织形态计量学结果之间存在差异, 上颌位点中新生骨和Bio-Oss®面积百分比均较下颌位点少(表3)。

图5

Figure 5

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	图5 成骨效果较差的1号组织标本矢状切片Figure 5 Sagittal-section of biopsy (No. 1)

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 6个组织标本骨组织形态计量学结果 Table 2 Morphometric measurements of the tissue samples /% No. Tooth B.Ar/Cr.Ar Cv.T.Ar/Cr.Ar BiOs.Ar/Cr.Ar B.BiOs.Pm/BiOs.Pm T.BiOs.Pm/BiOs.Pm 1 16 1.12 51.04 47.84 2.42 97.58 2 17 0 74.59 25.41 0 100.00 3 16 19.32 66.76 13.92 33.08 66.92 4 46 15.05 34.08 50.87 30.62 69.38 5 47 28.40 35.25 36.35 48.50 51.50 6 46 5.35 58.81 35.84 6.17 93.83 ± s 11.54± 11.29 53.42± 16.52 35.04± 13.82 20.13± 19.98 79.87± 19.98 B.Ar/Cr.Ar, percentage of bone area; Cv.T.Ar/Cr.Ar, percentage of connective tissue area; BiOs.Ar/Cr.Ar, percentage of Bio-Oss®particle area; B.BiOs.Pm/BiOs.Pm, percentage of bone_Bio-Oss® perimeter; T.BiOs.Pm/BiOs.Pm, percentage of connective tissue_Bio-Oss® perimeter.

表2 6个组织标本骨组织形态计量学结果 Table 2 Morphometric measurements of the tissue samples /%

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 上、下颌位点组织标本的骨组织形态计量学结果 Table 3 Morphometric measurements of the grafted specimens in the upper and lower area /% Items Upper area Lower area B.Ar/Cr.Ar 6.81 ± 10.85 16.27± 11.57 Cv.T.Ar/Cr.Ar 64.13± 12.00 42.71± 13.95 BiOs.Ar/Cr.Ar 29.06± 17.25 41.02± 8.53 B.BiOs.Pm/BiOs.Pm 11.83± 18.44 28.43± 21.25 T.BiOs.Pm/BiOs.Pm 88.17± 18.44 71.57± 21.25 Abbreviations as in Table 2.Data are presented as ± s.

表3 上、下颌位点组织标本的骨组织形态计量学结果 Table 3 Morphometric measurements of the grafted specimens in the upper and lower area /%

牙列缺损或缺失后的种植治疗已经成为常规的修复方法之一, 保存或重建牙槽嵴和牙龈解剖形态, 创造利于种植治疗的骨量基础十分关键。重度牙周炎、牙周-牙髓联合病变的患牙在牙齿拔除前已经存在不同程度的牙槽骨吸收, 重建牙槽嵴的三维形态尤为迫切。拔牙位点保存是在拔牙后即刻进行拔牙窝内生物材料移植, 支撑和充填牙槽窝, 其目的包括阻断或减缓牙槽骨吸收, 阻挡牙龈上皮或纤维组织进入拔牙窝, 引导和促进拔牙窝的骨再生, 实现牙槽骨的保存或增量^[1], 目前国际口腔界对此已形成共识。

近年来, 国内外已有大量应用生物膜和或骨替代品进行拔牙位点保存的动物实验和临床研究, 已经明确位点保存利于保存或重建牙槽嵴的三维形态^{[3, 4, 5, 6, 7, 8]}, 但有关应用不同生物材料进行拔牙位点保存后的骨质情况研究尚有不同结论。本课题组既往针对罹患重度牙周炎磨牙拔牙位点保存的效果, 从临床影像学方面证实存在骨缺损的重度牙周炎磨牙拔牙同期在拔牙窝内植入Bio-Oss®并覆盖Bio-Gide®胶原膜可以一定程度地增加牙槽骨高度和宽度^{[10, 11]}, 本研究则期望通过组织学研究观察拔牙位点保存处组织形态学特点和成骨效果, 以为临床开展此项工作提供生物学依据。

牙槽窝自然愈合及不同生物材料进行拔牙位点保存后的组织学研究国内外报道较少, 体内研究更为少见。Chan等^[13]的系统综述中总结自然愈合的拔牙窝内新生骨和结缔组织的面积百分比分别为38.5%和58.3%; 而应用异种移植材料后拔牙窝内新生骨组织面积百分比差异较大, 从减少22%到增加9.8%不等, 结缔组织百分比下降, 平均愈合5.6个月后仍有大量的异种移植物颗粒残留在牙槽窝内。Bio-Oss®为一种商品化的源自牛天然骨无机材料的异种移植物, 与人体骨无机结构有类似的化学成分、宏观与微观多孔结构, 具有良好的生物相容性和骨引导作用, 但是吸收替代率低。Piattelli等^[9]长期临床研究也发现术后4年植骨区仍存在Bio-Oss®颗粒, 但体外实验显示, 破骨细胞可以在 Bio-Oss®颗粒表面增殖, 之后分化为破骨细胞样细胞, 产生吸收性陷窝, 体内实验也证实Bio-Oss®颗粒表面的多核细胞抗酒石酸磷酸酶染色呈阳性^{[14, 15, 16]}, 说明这些细胞具有破骨细胞样特性。因此, Bio-Oss®颗粒是否真正被吸收以及吸收降解的速率尚需进一步深入的研究。Gholami等^[17]在非磨牙位点牙齿拔除后植入Bio-Oss®覆盖Bio-Gide®胶原膜, 愈合 6~8个月后骨组织百分比为27.35%(编织骨:18.21%), 结缔组织百分比为52.03%, 残留Bio-Oss®颗粒为20.62%。本研究观察到存在牙槽骨缺损的磨牙拔除后即刻在牙槽窝内植入Bio-Oss®并覆盖Bio-Gide®愈合6个月后, 拔牙窝内位点保存部位主要由结缔组织(53.42%± 16.52%)和Bio-Oss®颗粒(35.04%± 13.82%)占据, 四周和根方可见新生骨组织(11.54%± 11.29%)。本研究的结果与以往研究存在差异的原因有以下几个方面。

第一, 本研究纳入的拔牙位点为磨牙位点, 拔牙窝体积大、位点中存在骨缺损、牙槽窝内大部分根间隔消失, 导致成骨细胞来源少, 并且因存在骨壁缺损影响植骨空间的维持和植骨材料的稳定, 在一定程度上会影响骨再生的效果, 导致大量结缔组织形成, 少量新骨形成。Berglundh等^[18]和Carmagnola等^[19]分别在比格犬的下颌骨中人为制造长40 mm× 宽5 mm× 高8 mm的四周均存在骨壁的缺损和长25 mm× 宽4 mm× 高5~6 mm的仅留一侧骨壁的缺损, 均在骨缺损内植入Bio-Oss®, 愈合3个月后植入种植体, 种植体植入4个月后取组织标本进行组织学检查, 结果前者发现植骨位点有一定程度的新骨形成, 而后者发现植骨位点没有新骨形成, 提示骨缺损的类型和大小会影响成骨的效果。

第二, 本研究纳入的拔牙位点均因严重牙周病变导致牙齿拔除。牙周病是牙菌斑引起的感染性疾病, 造成牙周组织炎症性反应, 大量炎症细胞浸润, 释放大量炎症因子, 尽管拔牙前全口牙周基础治疗、拔牙清创过程严格, 但仍会在一定程度上影响拔牙窝的愈合。Ahn等^[20]通过对无牙周炎的拔牙位点和存在牙周炎的拔牙位点愈合2~42周后的骨组织标本进行组织学检查, 发现存在牙周炎的拔牙位点骨再生速度较无牙周炎的位点慢。

第三, 本研究在牙齿拔除后牙槽窝内植入Bio-Oss®并覆盖Bio-Gide®, 通过龈瓣的松弛, 获得初期软组织的完全关闭, 但因术后组织水肿, 张力增大, 4个位点在术后1~2周均出现部分软组织开裂, 膜暴露, 可能不利于骨再生, 且软组织开裂后, 胶原膜及植骨材料暴露在口腔微环境中, 会有细菌的聚集, 直接影响Bio-Oss®发挥骨引导作用, 减少骨再生量。Simion等^[21]的研究结果显示, 不可吸收屏障膜暴露的病例中骨再生量大大减少, 胶原膜暴露可能会减少约20%的新骨形成。

关于上、下颌颌骨生长特点和血供特点是否会影响位点保存效果, 本研究发现, 上、下颌位点组织标本的骨组织形态计量学结果存在差异, 上颌位点中新生骨和Bio-Oss®颗粒百分比均较下颌位点少, 这可能与上、下颌颌骨骨质本身特点不同有关。Lindhe等^[22]研究结果显示, 健康患者上、下颌拔牙窝愈合至少6个月后牙槽骨组织成分有显著差异, 下颌位点板层骨约占63%、骨髓约占16%, 上颌位点板层骨仅占46%、骨髓约占23%, 提示拔牙位点完全愈合后上颌位点骨髓成分较下颌位点多, 板层骨较下颌少。这些特点同样会影响位点保存术后牙槽窝骨质的构成, 当然也与上颌位点Bio-Oss®颗粒因重力作用流失有关。

拔牙位点保存的位点植入种植体后, 残留的Bio-Oss®颗粒与种植体表面如何接触, 是否会影响植体的骨结合尚存在争议。Berglundh等^[18]在动物实验中发现, Bio-Oss®颗粒不与种植体表面直接接触, 它们间有约0.5 mm宽的正常矿化骨, 在Bio-Oss®植骨区植入的种植体与在自体骨植入的种植体骨结合率没有明显差别。此外, 行位点保存后的拔牙区埋入种植体的时机也尚无定论, 存在牙周炎的位点骨再生速度较无牙周炎的位点慢, 植骨后可能会延长其愈合时间。本研究拔牙位点保存愈合6个月后虽然残留35.04%± 13.82%的Bio-Oss®颗粒, 新骨形成仅为11.54%(0~28.40%), 相对自然愈合(38.50%)^[13]偏少, 后续对该6个位点实施正常的种植治疗, 种植体植入合适三维轴向时骨量充足不需要进行骨增量手术(图1), 植入后均获得一定的初期稳定性, 目前其中3例已完成修复并负重达20个月以上, 其余3例完成修复并负重半年以上, 植体周围健康、功能良好(相关资料另文发表), 当然长期效果尚需追踪观察。

综上, 本研究从有限的罹患重度牙周炎磨牙拔除后位点保存处组织学检查发现, 罹患重度牙周炎的磨牙拔牙窝内植入Bio-Oss®并覆盖 Bio-Gide®胶原膜愈合6个月后, 新生骨组织形成较少, 有较多Bio-Oss®颗粒残留, 并被结缔组织包裹。本研究纳入的样本量较小, 缺少自然愈合对照组的组织学结果, 今后的研究尚需扩大样本量进一步分析和探讨罹患重度牙周炎的磨牙拔除后位点保存的成骨效果、影响因素及埋入种植体的时机, 并结合后期种植治疗, 明确罹患重度牙周炎磨牙拔牙位点保存的组织学特点、生物学基础和长期的临床效果。