牙槽骨吸收的主要原因是附著在牙槽窩內(nèi)的牙周膜喪失進而導(dǎo)致束狀骨丟失[1],基于此,Hürzeler等[2]在2010年首次提出盾構(gòu)術(shù)(socket-shieldtechnique , SST),在即刻種植前拔牙時,不將牙齒完整拔除,而是保留牙根的唇側(cè)部分,同期植入種植體,以期通過保留唇側(cè)牙周膜和束狀骨來減少拔牙后牙槽骨的吸收。歷經(jīng)十余年的研究,盾構(gòu)術(shù)的臨床效果得到了普遍認可,但該術(shù)式技術(shù)敏感度高,操作不當則可造成術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥,本研究嘗試采用體外制備根片來進行改良,期望在保存牙槽嵴方面能達到與傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)同樣的效果,同時降低手術(shù)操作難度,降低技術(shù)敏感性及并發(fā)癥的發(fā)生,目前國內(nèi)外尚未報道該術(shù)式。

1.1 材料

l  1.1.1實驗動物

健康雄性普通型成年比格犬6條,犬齡12個月,重量16~18kg,全身及口腔無疾病,分籠飼養(yǎng)于江西中洪博元生物技術(shù)有限公司,許可證號:SCXK(浙)2021-0008。普通飼料喂養(yǎng),自由飲水。本研究經(jīng)江西中洪博元生物技術(shù)有限公司實驗動物倫理委員會審核批準(2022061001),符合動物保護、動物福利和倫理原則,符合國家實驗動物福利倫理的相關(guān)規(guī)定。

l  1.1.2 實驗材料及設(shè)備

速眠新Ⅱ(敦化市圣達動物藥品有限公司,中國);3%戊巴比妥鈉(Sigma公司,美國);鹽酸腎上腺素阿替卡因(必蘭公司,法國);美洛昔康注射液(青島康迪恩動物藥業(yè)有限公司,中國);注射用青霉素鈉(中諾藥業(yè)有限公司,中國);Hank’s液(北京索萊寶科技有限公司,中國);10%氯化鉀(華潤雙鶴利民藥業(yè)有限公司,中國);亞甲基藍-酸性品紅(Sigma公司,美國)。超聲潔牙機(啄木鳥,中國);牙科高速渦輪手機(西諾德,德國);種植機(OSSTEM,韓國);種植工具盒(OSSTEM,韓國);種植體(OSSTEM,韓國);大視野口腔錐束CT機(NewTom,意大利);Exakt切割和研磨系統(tǒng)(EXAKT300CP/400CS,Norderstedt,德國);微創(chuàng)拔牙鉗(馬杰斯特,英國);微創(chuàng)拔牙挺(馬杰斯特,英國);高清數(shù)碼照相機(OLYMPUSDP74,日本)。

1.2 實驗方法

l  1.2.1 手術(shù)步驟

術(shù)前準備：術(shù)前5d對實驗動物行CBCT檢查及齦上潔治術(shù)。實驗動物術(shù)前12h禁食禁水。麻醉：按0.1mL/kg體重于比格犬后肢內(nèi)側(cè)肌注鹽酸塞拉嗪(速眠新Ⅱ,吉林省敦化市圣達動物藥品有限公司)與3%戊巴比妥鈉溶液(1mL/kg)進行全身麻醉。術(shù)中密切觀察,若蘇醒,則使用速眠新初始用量的1/2進行補充麻醉。待麻藥起效后,固定動物,使用1%碘伏進行口內(nèi)消毒,鹽酸腎上腺素阿替卡因注射液(必蘭公司,法國)自第3前磨牙(P3)近中至第4前磨牙(P4)遠中行局部浸潤麻醉。分牙、翻瓣、截冠:用高速手機及金剛砂車針將P3、P4的近遠中牙冠分開(圖1a),自P3近中至P4遠中作齦溝切口,翻全厚瓣(圖1b),依據(jù)術(shù)前CBCT分析各位點牙槽骨量,略高于牙槽嵴磨除遠中或近中牙冠,作為手術(shù)位點(圖1c)。

種植窩預(yù)備、拔牙、根片預(yù)備：依次用種植先鋒鉆(φ2.0)、麻花鉆(φ2.2)、錐形鉆(φ3.0)、錐形鉆(φ3.5)在牙根管中心偏舌側(cè)處預(yù)備種植窩(圖2a),分開頰舌側(cè)牙根,用微創(chuàng)牙挺及牙鉗拔除殘余牙根,注意勿以頰側(cè)骨板為支點(圖2b),離體后用浸泡Hank’s液的濕紗布包裹,在大量4 ℃生理鹽水沖洗下用金剛砂車針預(yù)備為厚約1.0mm、長約8mm 的根片,髓腔面為凹面以適應(yīng)種植體,并去除根尖部分(圖2c),預(yù)備完成后將根片復(fù)位于拔牙窩原位(圖2d),植入種植體(圖2e),種植體部分區(qū)域與根片直接接觸或跳躍間隙小1mm。種植體平臺位于頰側(cè)牙槽嵴頂以下1mm,扭矩為30N·cm,安裝覆蓋螺絲,用球鉆修整頰側(cè)根片,使其冠方邊緣平齊頰側(cè)牙槽骨且邊緣圓鈍(圖2f、2g)。根片離體時間不超過5min。

術(shù)區(qū)嚴密縫合(圖2h),術(shù)后1周內(nèi)流食飼養(yǎng),肌注青霉素抗感染及美洛昔康止痛。術(shù)后1d行CBCT檢查,術(shù)后1月內(nèi)軟食飼養(yǎng)。術(shù)后3個月后再次行CBCT檢查,觀察種植體周骨結(jié)合情況。

l  1.2.2 組織學(xué)檢測

潛入式愈合3個月后行下頜口內(nèi)光學(xué)掃描及CBCT 檢查,初步麻醉后采用靜脈快速推注10%氯化鉀處死動物,解剖下頜骨,用生理鹽水洗滌。標本用福馬林液固定48h后流水沖洗24h,行梯度乙醇(70%~95%)上行脫水(每步驟24h),入無水酒精+Technovit7200樹脂液(3∶7)浸液浸泡2d,入無水酒精+Technovit7200樹脂液(1∶1)浸液浸泡2d,入Technovit7200樹脂液Ⅰ浸泡7d,入Technovit7200樹脂液Ⅱ浸泡3d,于光固化機中包埋聚合。取出組織塊,用Exakt切割和研磨系統(tǒng)(EXAKT300CP/400CS,Norderstedt,Germany)———EXAKT300CP硬組織切片機將組織切取200μm 切片,EXAKT400CS磨片機以320目、800目、1200 目砂紙將切片磨至20μm,最后以4000目砂紙拋光。染色方法為亞甲基藍酸性品紅染色。在光學(xué)顯微鏡下觀察牙槽骨-根片、根片-種植體界面的組織學(xué)表現(xiàn),分析再植根片的牙周愈合形式。

2.2   臨床觀察

種植體植入3個月后,牙齦愈合良好無炎癥,無種植體暴露、脫落、種植體周圍炎等并發(fā)癥發(fā)生。

2.1   影像學(xué)檢查

CBCT示所有種植體均與骨組織形成良好的骨結(jié)合(圖3)。

2.3  組織學(xué)檢查

觀察到兩種結(jié)果。第一種結(jié)果主要表現(xiàn)為根片發(fā)生替代性吸收。頰側(cè)牙槽嵴未見明顯吸收,根片頰側(cè)與牙槽骨形成骨性愈合,其間無纖維結(jié)締組織,根片部分融入牙槽骨,并被骨組織所替代,兩者之間界限不清(圖4a、圖4b)。根片與種植體之間部分區(qū)域見纖維組織形成,部分區(qū)域見新骨充填,新骨表面見類骨質(zhì)及成骨細胞(圖4a、圖4c)。種植體舌側(cè)骨結(jié)合良好(圖4a、圖4d)。

第2種主要表現(xiàn)為根片發(fā)生表面吸收。頰側(cè)牙槽嵴未見明顯吸收。根片頰側(cè)面同時見表面吸收及成牙骨質(zhì)細胞修復(fù),軟組織內(nèi)未見炎性浸潤(圖5a、圖5b)。種植體頰側(cè)面見新骨、類骨質(zhì)及成骨細胞(圖5c),種植體舌側(cè)形成良好的骨結(jié)合(圖5a、圖5d)。

盾構(gòu)術(shù)首創(chuàng)者Hürzeler等[2]的術(shù)式為在齦緣水平去除牙冠,在牙根偏腭側(cè)預(yù)備種植窩,種植窩預(yù)備完成的同時牙根被分為頰腭側(cè)兩部分,以腭側(cè)骨為支點用牙挺拔除牙根的腭側(cè)及根尖部分。而Gluckman等[3]認為原術(shù)式有以下弊端:第一,牙根與牙槽骨的密度、硬度不一致,易導(dǎo)致種植鉆偏離、加重種植鉆的磨損。第二,牙根的位置并不總是與種植體的預(yù)計植入位置一致,上前牙的軸向也鮮與螺絲固位修復(fù)體軸向一致。第三,傳統(tǒng)的鉆頭通常有2個或3個切割槽,會產(chǎn)生振顫而難以控制,可能會導(dǎo)致根片折斷。因此提出在截冠之后用鉆沿近遠中向分開牙根,拔除腭側(cè)部分,再預(yù)備根片,最后預(yù)備種植床。上述術(shù)式都是在體內(nèi)預(yù)備根片,操作不當則可能產(chǎn)生根片內(nèi)暴露或外暴露的并發(fā)癥,根片暴露會影響美學(xué)和修復(fù),可能需要額外的軟組織移植手術(shù)[4]。此外,還可能出現(xiàn)根的近遠中牙槽骨損傷及唇側(cè)骨穿孔,盾構(gòu)術(shù)要求在口內(nèi)預(yù)備成理想形態(tài)及尺寸的根片并確保不損傷根片及唇側(cè)牙槽骨,這無疑具有極高的技術(shù)敏感性,僅推薦經(jīng)驗豐富的醫(yī)生使用[5]。近年來,雖有靜態(tài)數(shù)字化手術(shù)導(dǎo)板和動態(tài)實時手術(shù)導(dǎo)航應(yīng)用于盾構(gòu)術(shù)中的報告[6,7],但導(dǎo)板存在術(shù)野受限、冷卻不足等問題,導(dǎo)航存在術(shù)前流程繁雜、術(shù)中偏差等弊端,尚未能普及應(yīng)用。

牙完全脫位是在外力作用下,牙齒完全從牙槽窩中脫出,牙髓和牙周膜組織完全撕脫,牙齦上皮完整性遭到破壞,有時還伴有牙骨質(zhì)和牙槽骨的損傷。對于完全脫位牙首選的治療方法是盡早進行再植,再植牙牙周愈合形式有以下4種:牙周膜愈合、表面吸收、炎癥性吸收和替代性吸收,其中最為理想的愈合方式是牙周膜愈合[8,9],但發(fā)生率極低,最常見的吸收類型是替代性吸收,發(fā)生率為51.0%,炎癥性吸收和表面吸收依次為23.2% 、13.3%[10]。因此本實驗為簡化盾構(gòu)術(shù)、降低盾構(gòu)術(shù)的操作敏感性,嘗試先拔牙,在體外預(yù)備根片,完成后復(fù)位于拔牙窩,模擬牙再植的愈合。

在骨結(jié)合期間,首先應(yīng)考慮到可能來自于根片-種植體界面、根片-頰側(cè)牙槽骨界面的不良反應(yīng)的風險。在本實驗中,無論是根片發(fā)生替代性吸收還是表面吸收,根片-種植體界面均有新骨形成,雖然該界面的部分區(qū)域均有纖維結(jié)締組織,但并不影響種植體的穩(wěn)定性,傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)亦顯示該界面存在健康的纖維結(jié)締組織[2]。在傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)中,根片頰側(cè)借生理性牙周膜附著于頰側(cè)牙槽骨[11,12]。在本實驗中,我們觀察到根片-頰側(cè)牙槽骨界面出現(xiàn)了表面吸收和替代性吸收兩種情況。實驗中為固定根片,我們有意將種植體與根片部分區(qū)域直接接觸,種植體植入過程中對根片的壓力過大或損傷根表面是可能導(dǎo)致表面吸收的原因[13,14]。但表面吸收是一種有效愈合,根面將會由鄰近完整的牙周膜所修復(fù),預(yù)后良好,因此該吸收類型不會造成不良影響[15]。當牙周膜大范圍損傷時,根面活細胞缺乏,此時會誘導(dǎo)快速成骨的愈合過程,形成骨性粘連[16]。當對粘連牙進行截冠并保留牙根,牙根會出現(xiàn)替代性吸收,牙槽骨因而維持原有輪廓,并在粘連牙根的冠方出現(xiàn)骨沉積,當整個牙冠及牙髓腔全部被去除時,粘連牙就可完全被骨組織所替代[17]。組織學(xué)結(jié)果觀察到根片頰側(cè)與牙槽骨形成粘連,兩者界限不清,發(fā)生了替代性吸收,并有新骨沉積在根片冠方。因此推測,如果愈合周期延長,根片可能完全被健康的骨組織包圍,融為一體,從而同樣達到保存牙槽骨的效果[18]。

本實驗中未觀察到炎癥性吸收和牙周膜愈合兩種情況。炎癥性吸收發(fā)生的機制可能是在損傷的牙周膜和牙骨質(zhì)被吸收后,牙本質(zhì)小管暴露并與壞死牙髓組織直接接觸,后者的毒素通過牙本質(zhì)小管擴散,誘導(dǎo)并維持牙周組織的炎癥[13]。未出現(xiàn)炎癥性吸收可能是髓腔被完全去除,因此不存在壞死牙髓的毒素釋放。雖然實驗中盡量縮短根片的離體時間、操作輕柔并用Hank’s液保存根片以保護根面的牙周膜,組織學(xué)結(jié)果中仍沒有觀察到牙周膜愈合,這可能與術(shù)中制備根片時使用鑷子夾持,損傷了根面牙周膜及牙骨質(zhì)、制備種植床時損傷了頰側(cè)牙槽骨內(nèi)壁的牙周膜、根片未完全復(fù)位于原位有關(guān),另外,牙周膜愈合的發(fā)生率非常低,實驗樣本量不夠大也可能導(dǎo)致未觀察到牙周膜愈合。

根片的命運也是值得關(guān)注的問題。以往傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)中,Siormpas等[19]在一項臨床研究中報道在術(shù)后48個月時1例根片根尖約1.5mm 部分出現(xiàn)替代性吸收,原因可能是原先該位點存在根尖肉芽腫。Calvo-Guirado等[11]在動物實驗中同樣發(fā)現(xiàn)部分根片出現(xiàn)小范圍的吸收。有學(xué)者認為當種植體與固連牙的根片直接接觸時,根片的命運要么保持無癥狀狀態(tài),要么發(fā)生替代性吸收[14]。然而,本實驗周期僅為3個月,后期根片仍需進一步研究,根據(jù)現(xiàn)有結(jié)果推測根片有較大的可能發(fā)生替代性吸收或表面吸收。

第二是根片動度問題,該問題可以從跳躍間隙填充材料和根片的機械“鎖定”兩個方面解決。關(guān)于行盾構(gòu)術(shù)時在跳躍間隙是否放置材料及何種材料,不同的學(xué)者觀點并不一致。在首次報告中,Hürzeler等認為在根片內(nèi)表面涂抹釉質(zhì)基質(zhì)衍生物有利于根面形成牙骨質(zhì),之后有學(xué)者在跳躍間隙中填入人工骨粉、骨膠原、PRF膜等材料[2,20,21]。相反,Mitsias等[22]認為間隙內(nèi)植入材料存在感染的風險,并可能減緩愈合過程,不提倡在跳躍間隙使用任何材料。還有學(xué)者建議當間隙大于3mm 時植骨[23]。本實驗中發(fā)現(xiàn)比格犬下頜前磨牙處牙槽嵴較狹窄,種植體植入后與頰側(cè)根片之間直接接觸或間隙小于1 mm,因此跳躍間隙未植入任何材料。雖然關(guān)于間隙的處理意見不一,但在以往報道的間隙內(nèi)植入材料的傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)臨床病例中,各種材料均未對種植體的骨結(jié)合以及牙槽骨的吸收造成不良影響,亦有學(xué)者證實單純傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)與傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)聯(lián)合植骨對于牙槽骨保存的效果無統(tǒng)計學(xué)差異[24]。在傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)中,隨著上頜骨的終生生長,根片也會發(fā)生移位,故有學(xué)者提出種植體與根片應(yīng)在鄰面區(qū)域或根尖區(qū)域建立直接接觸,實現(xiàn)根片的機械“鎖定”,種植體不需要與牙根全長接觸,較小的接觸面積就已足夠[25]。綜上所述,為保證根片的固位問題,在臨床上應(yīng)用改良盾構(gòu)術(shù)時,盡可能建立根片與種植體的直接接觸,若兩者之間無接觸,則應(yīng)在跳躍間隙內(nèi)填充自體骨或骨材料。此外,根片還應(yīng)與牙槽窩內(nèi)壁吻合,根片就位后可通過探診或鑷子檢查有無翹動,盡可能將其完全復(fù)位。傳統(tǒng)盾構(gòu)術(shù)術(shù)中根片出現(xiàn)動度被認為是盾構(gòu)術(shù)的禁忌證[26],通過上述措施,再植根片可得到較好的固定,因此當外傷松動牙為即刻種植適應(yīng)證時也可嘗試體外預(yù)備根片,行盾構(gòu)術(shù)。

由于比格犬下頜骨骨質(zhì)致密、下前磨牙牙根長、牙頸部細圓,本實驗術(shù)中將牙根完整拔除難度大,故先用種植鉆分根,而在臨床中多在上前牙區(qū)應(yīng)用盾構(gòu)術(shù),上前牙拔除難度小,若應(yīng)用改良盾構(gòu)術(shù),推薦采用以下步驟:先用牙挺及牙鉗拔除牙根,注意勿以頰側(cè)骨板為支點,離體后用浸泡Hank’s液的濕紗布包裹,用金剛砂車針預(yù)備牙根至合適尺寸及形態(tài),放入Hank’s液中浸泡待用。用種植鉆逐級預(yù)備種植窩后將根片復(fù)位于拔牙窩頰側(cè),根片冠方應(yīng)與頰側(cè)牙槽嵴頂平齊,若高出頰側(cè)牙槽嵴,則應(yīng)再次取出修改并使根片冠方邊緣圓鈍,用探針或鑷子檢查是否完全復(fù)位,檢查無誤后再植入種植體,注意種植體應(yīng)與根片接觸形成鎖定以固定根片,若存在跳躍間隙,建議植入自體骨或骨材料。

本實驗是盾構(gòu)術(shù)首次嘗試在體外預(yù)備根片,影像學(xué)上證明,種植體均獲得良好的骨結(jié)合。組織學(xué)上發(fā)現(xiàn)雖然根片會發(fā)生表面吸收或替代性吸收,但不會對頰側(cè)牙槽骨吸收及種植體的骨結(jié)合造成不良影響。實驗初步證明了在行盾構(gòu)術(shù)時體外預(yù)備根片的可行性,但局限之處主要為樣本數(shù)量不足,愈合時間較短,改良盾構(gòu)術(shù)的遠期效果及根片的最終轉(zhuǎn)歸尚無法得出結(jié)論,需要更長期、更大樣本的動物實驗及臨床研究。