交联型可吸收胶原膜应用于拔牙同期引导骨再生的临床研究_赵倩.pdf

北京口腔医学 2023年第31卷第3期 Beijing Journal of Stomatology June 2023，Vol.31，No.3177拔牙术后牙槽骨吸收和改建导致的骨量减少可能会影响后续的义齿修复和种植体植入1,2。引导骨再生术(guided bone regeneration,GBR)是临床上常用的骨增量方法3。在拔牙同期采用屏障膜和骨移植材料的 GBR 技术能够减少牙槽骨吸收，从而实现硬组织的保存4。因此，屏障膜材料的性能在 GBR 中起着重要作用。目前，非交联天然胶原蛋白膜(NCM)是 GBR 技术中使用最广泛的膜类型。它有出色的生物相容性与低免疫反应，骨再生能力与不可吸收膜相似，并具有通过诱导成纤维细胞迁移促进伤口愈合的优势5。尽管如此，NCM 仍有机械强度低和降解速度难以控制的问题6。为了改善胶原膜的性能，目前已经开发了各种交联技术，通过增加胶原分子之间的天然连接来减缓酶解作用的速度，在延长降解时间的同时可以提高胶原膜的机械性能。戊二醛处理是用于生产交联胶原基质的一种化交联型可吸收胶原膜应用于拔牙同期引导骨再生的临床研究赵倩 周璿 张冬雪 王左敏 赵冬【摘要】目的 评价戊二醛交联型胶原膜（glutaraldehyde cross-linked collagen membrane,GCM）应用于拔牙同期引导骨再生术的临床效果，并与非交联天然胶原膜（natural collagen membrane,NCM）进行比较。方法 采用前瞻性、随机、盲态评价、阳性对照、非劣效检验临床试验。在拔牙同期引导骨再生术后即刻（基线）和 12周后通过 CBCT 测量牙槽嵴高度和宽度。通过基线的视觉模拟量表评分对膜的可操作性和稳定性进行临床评价。术后 16 周组织学观察牙龈及骨组织中膜的降解。结果 GCM 组与 NCM 组分别有 44 例和 38 例受试者完成试验，两组牙槽嵴高度变化量分别为（0.880.62）mm 和（0.820.81）mm；牙槽嵴宽度变化量分别为（0.710.72）mm和（0.950.86）mm，两组的影像学评价组间差异无统计学意义（P 0.05）。操作性及稳定性的 VAS 评分两组之间存在显著性差异（P 0.05).There was significant difference in VAS scores of manipulation and maintenance between the two groups(P20 支/每天)；手术部位有放射治疗史；有重要脏器功能衰竭或其他严重疾病；半年内有生育计划的妇女、孕妇以及哺乳期妇女。本研究获得首都医科大学附属北京朝阳医院伦理委员会审查批准(伦理批号 2018-器-13)，所有研究对象均签署知情同意书。2.研究设计采用前瞻性、随机、盲态评价、阳性对照、非劣效检验方法。根据相关文献8及统计学公式9，计算每组至少需要样本量为 40 例，按 20%脱落率，每组 50 例，两组共 100 例。试验组(GCM 组)：交联型可吸收胶原膜由天新福(北京)医疗器材股份有限公司生产并提供。对照组(NCM 组)：Bio-Gide可吸收生物膜(生产商:瑞士 GeistlichPharma AG)。两组均使用统一的骨填充 材 料(商 品 名:Geistlich Bio-Oss Collagen，生 产 商:瑞 士GeistlichPharma AG)。术前筛查：在入组前 1 周之内进行，筛选符合入选标准的受试者。3.手术处理常规消毒铺巾，术区采用复方阿替卡因或 2%利多卡因麻醉，分离牙龈，微创拔牙。颊侧做梯形切口，形成黏骨膜瓣，做骨膜减张切口充分松解组织瓣，至无张力覆盖拔牙窝为止，必要时可增加腭侧组织瓣。搔刮拔牙窝，彻底清创，轻刮牙槽窝骨壁使之渗血，将骨填充材料置入拔牙窝，填充至与牙槽嵴顶最高处平齐。修剪可吸收胶原膜，覆盖在植骨材料表面，超过骨缺损边缘至少 2 mm，组织瓣向冠方复位后严密缝合，完全关闭创口。术后口服头孢拉定/罗红霉素 3 天，复方氯己定溶液含漱 3 天，术后 7 天拆线。4.CBCT 检查术后即刻拍摄 CBCT，选择 200 m 层厚进行数据重建，获得 3D 图像，调整图像使轴状面与咬合平面平行，使冠状面与矢状面分别与牙槽窝的颊舌长轴与近远中长轴相平行。术后即刻及术后 12周 CBCT 各断层配准后，选择牙槽窝颊舌向的中间断层进行测量，分别测量前后 2 次牙槽嵴高度和宽度。牙槽嵴宽度：颊舌侧牙槽嵴顶连线的距离；牙槽嵴高度：颊舌侧牙槽嵴顶连线中点与根尖点的距离。计算两次牙槽嵴高度和宽度的差值。如果是磨牙，分别测量及计算近中根、远中根的牙槽嵴高度、宽度的差值，取均值（图 1）。由 2 名观测者单独对图像进行测量，前后测量 2 次，间隔 2周。测量结果若出现差值则取平均数。采用三维分析软件 Amira，将同一受试者前后两次 CBCT 扫描的 Dicom 数据导入软件，利用软件的图像融合功能，将前后两次数据融合。5.术后处理术后第 7 天拆线。术后 12 周同时观察并记录受试者牙槽嵴高度和宽度(同术后即刻 CBCT 检查)。术后 16 周，在牙种植术中获取牙龈及骨组织样本，在 10%中性福尔马林中固定 10 天，然后在分级系列的酒精溶液中进行修整和脱水，所有标本均用苏木精-伊红和 Masson 三色染色剂染色，在图 1 CBCT 检查示意图北京口腔医学 2023年第31卷第3期 Beijing Journal of Stomatology June 2023，Vol.31，No.3179光学显微镜下观察载玻片。200 倍放大倍数下，观察标本中的膜残留物。6.有效性评价评价指标为术后即刻和术后 12 周受试者牙槽嵴高度和宽度的改变量。牙槽嵴高度改变=术后即刻牙槽嵴高度-术后 12 周的牙槽嵴高度。牙槽嵴宽度改变=术后即刻牙槽嵴宽度-术后 12 周的牙槽嵴高度。7.试验器械操作性和稳定性评价在 GBR 手术中操作和保持胶原膜稳定的难易程度。在临床上使用视觉模拟量表（visual analogue scale/score,VAS）的分数进行评估，分数范围从 0（非常好）到 10（非常差）。8.安全性评价计算试验组和对照组发生不良事件人数占该组总人数的比例，并判断不良事件的严重程度及与试验器械的相关性。9.统计学分析采用 SAS9.4 进行统计学分析。以=0.05 为检验水准，所有统计推断均采用双侧检验，P 0.05），说明两组基线具有可比性。2.有效性评价影像学评价牙槽嵴高度与宽度的变化。试验组与对照组牙槽嵴高度变化量分别为（0.880.62）mm和（0.820.81）mm（P=0.17）；牙槽嵴宽度变化量 分 别 为（0.710.72）mm 和（0.950.86）mm（P=0.08），试验组与对照组的影像学评价组间差异无统计学意义（P 0.05）。3.可操作性和稳定性评价 试验组与对照组操作性 VAS 评分分别为 0.8 1.2 和 1.21.6（P=0.02），稳定性 VAS 评分分别为0.40.6 和 1.21.0（P=0.01）。操作性及稳定性的VAS 评分两组之间均存在显著性差异（P 0.05）。4.组织学结果 两组均无炎症性表现。两组植骨颗粒散布于骨床上方，周围见少量新生骨。在 NCM 组未观察到膜残留物，GCM 组牙龈结缔组织和骨替代材料之间显示部分结构完整的膜（图 2）。5.安全性评价试验组及对照组分别有 3 例及 1 例受试者出现局部肿胀，有 3 例及 2 例受试者出现伤口裂开，试验组与对照组发生不良事件组间差异无统计学意义（P=0.60）。两组均未发生与器械有关的不良事件，均未发生严重不良事件。讨 论GBR 技术中，目前临床上应用广泛的为非交联胶原膜 Bio-Gide，其组织相容性好、抗原性低、具有良好的引导组织再生能力，但仍有价格昂贵且降解速率偏快的问题10。研究发现，人工交联可以提高胶原膜的酶稳定性，增强膜的机械强度，延缓胶原膜的生物降解11。本研究所用新型胶原膜即利用戊二醛交联 I 型胶原，以期延缓胶原的降解，延长胶原膜的屏障时间。曾有研究报道与非交联天然胶原膜相比，化学交联胶原膜有更多的并发症和更低的骨再生功效12。但在本研究中，GCM 与 NCM 相比在临床和影像学方面均表现出良好的效果，没有出现严重并发症。GBR 术后 12 周牙槽嵴高度和宽度的改变在两组之间比较无统计学差异，说明 GCM 用于GBR 的成骨效果与 NCM 相当。GCM 可操作性优于图 2 牙龈及骨组织组织学检测（200）A：GCM 组（箭头所指为 GCM）；B：NCM 组AB北京口腔医学 2023年第31卷第3期 Beijing Journal of Stomatology June 2023，Vol.31，No.3180NCM，可能是由于 GCM 正反面结构相同，使用时无需区分正反面，手术操作更便捷，而 Bio-Gide膜使用时需要保证多孔面朝向骨组织，致密面朝向软组织。另外，交联技术增加了胶原蛋白分子之间的氨基酸侧链数量，改善了胶原膜的机械特性，弥补了 NCM 机械性能较差且易塌陷的问题，稳定性优于 NCM。因此，我们认为交联型胶原膜在临床操作性及修复稳定性上具有一定优势。研究认为，成骨细胞需要 46 个月才能形成较成熟的新骨13。因此屏障膜应在上述时间内保持一定的完整性，才能真正发挥其屏障作用14。本研究中，NCM 显示出快速降解性，GBR 术后 16 周，在 NCM 组未观察到膜残留物，而在 GCM 组中观察到部分结构完整的胶原膜，说明 GCM 降解更为缓慢，这与之前的研究结果一致，验证了交联技术可以延缓胶原膜的降解速度15。尽管有报道戊二醛交联技术有残留细胞毒素的风险16，但也有研究认为交联型胶原膜与非交联胶原膜相比具有同样低的细胞毒性17。本研究组织学观察发现 GCM 组移植骨颗粒和与新骨的融合情况与 NCM 组相似，均无炎症性表现，证实了两组胶原膜均有良好的生物相容性。有研究认为虽然化学交联的胶原膜提供了可预测的骨增量，但经常与过早的膜暴露和伤口感染有关18。软组织裂开和膜暴露可能会影响骨愈合19。本研究中，GCM 组和 NCM 组分别有 3 例和 2 例受试者出现了膜的过早暴露，但是未观察到骨再生显著减少和伤口愈合受损，这与 Lorenzoni 等19的发现一致。研究发现交联方法可以防止胶原膜的生物降解，促进软组织愈合，在二次愈合期间没有感染迹象19。因此对于部分暴露的胶原膜，我们没有进行二次手术，嘱患者密切观察，保持创口清洁，12 周时复查创口愈合情况良好。本研究通过影像学、组织学和临床效果的评价证明，交联型可吸收胶原膜应用于拔牙同期引导骨再生术的成骨效果与非交联天然胶原膜相当，并且其临床操作性、稳定性及降解速率优于非交联天然胶原膜，是一种具有临床应用前景的屏障膜材料。参 考 文 献 1 Zhang DZ,Xiao WL,Zhou R,et al.Evaluation of bone height and bone mineral density using cone beam computed tomography after secondary bone graft in alveolar cleft.Craniofac Surg,2015,26(5):1463-1466.2 Amler MH.The time sequence of tissue regeneration in human extraction wounds.Oral Surg Oral Med Oral Pathol,1969,27(3):309-318.3 yman S,Lang NP,Buser D,et a1.Bone regeneration adjacent to titanium dental implants using guided tissue regeneration:a report of two cases.Int J Oral Maxil