數(shù)字化導板引導CGF聯(lián)合Bio-Oss骨粉充填頜骨囊腫的臨床研究

張 浩,張新風,祁雨晨,胥加斌,司亞萌

頜骨囊腫是口腔頜面部最常見的疾病之一,常引起頜骨骨質的破壞,并導致局部疼痛、腫脹以及牙齒松動,當累及下牙槽神經(jīng)時可伴發(fā)下唇麻木等癥狀[1]。頜骨囊腫最常用的治療方案是囊腫摘除術,當術后遺留的骨缺損較大時,不但容易感染,而且骨再生時間較長,可能影響頜骨的形態(tài)及功能。如何精準確定頜骨囊腫手術的開窗去骨范圍,在盡可能保留正常骨組織的情況下,徹底清除病灶,并加快骨缺損修復速度,提高成骨質量,已成為當前臨床急需解決的問題。

臨床上常用骨組織或骨替代材料,尤其是Bio-Oss骨粉充填囊腫摘除術后骨缺損區(qū),以加快和提高囊腫術后骨缺損的修復速度和成骨質量,但其骨誘導性差等特點使其使用也受到一定的制約[2]。CGF作為第三代血小板濃縮制品,含有大量生長因子及纖維蛋白原,可以促進軟組織、骨組織及血管組織修復再生[3-5]。本研究通過術前制作數(shù)字化導板精準定位囊腫去骨范圍以顯露并去除病變組織,將CGF聯(lián)合Bio-Oss骨粉填充于骨缺損區(qū),通過記錄短期術后炎性反應、疼痛等癥狀,并測定長期新生骨骨密度變化,客觀評價該治療方法在囊腫摘除及術后加快骨缺損修復中作用,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年9月至2022年9月在徐州醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院口腔頜面外科行頜骨囊腫摘除術的64例患者為研究對象,納入標準:①年齡18～30歲,最大直徑2.0～3.0 cm的頜骨囊腫;②根管治療囊腫波及的病灶牙,拔除無法保留患牙;③既往未對囊腫部位進行過手術治療;④身體狀況良好,口腔健康;⑤定期接受隨訪。排除標準:①妊娠或哺乳期;②糖尿病、甲狀腺疾病、骨代謝疾病等綜合性全身性疾病;③服用鈣劑、雙膦酸鹽、糖皮質激素或其他可干擾骨代謝的藥物的患者;④牙周病、牙髓病和其他口腔疾病無法控制的患者。其中4例患者因自身原因退出研究或未定期隨訪被剔除,最終納入60例患者,隨機分為實驗組(20例)、對照組1(20例)和對照組2(20例)。

3組患者臨床資料相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表 1)。該研究經(jīng)徐州醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院倫理委員會批準(倫理審查號:2021-016),所有研究對象均簽署知情同意書。

表1 3組患者基本臨床資料

1.2 手術方法

1.2.1 制備術前導板 所有患者均接受CBCT(PlanmecaProMax?3D Plus)檢查,掃描參數(shù)120 kVp,5 mA,14.7 s,層距0.2 cm,層厚0.2 cm。實驗組和對照組1患者用藻酸鹽印模材料制作患者牙列印模,并用硬石膏澆注獲得患者的牙列石膏模型。激光掃描儀以STL格式掃描石膏模型并導出保存。將術前拍攝CBCT影像以DICOM格式數(shù)據(jù)導入Mimics Research 21.0軟件,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的不同閾值,將囊腫與周圍的組織分離,建立頜骨囊腫骨質破壞區(qū)三維重建模型。在3-matic軟件中將三維重建模型與頜骨石膏模型的三維數(shù)據(jù)進行配準融合,測量病變范圍的三維數(shù)據(jù)和體積,頰舌側牙槽骨厚度,與鄰牙的距離,設置頜骨牙列模型的透明度,建立可視化的頜骨囊腫三維模型。導板設計為牙支持式。導板定位孔的大小以可完全去除病變組織的最小開窗去骨范圍為設計原則,同時外側邊緣可以指引避讓鄰牙、下頜神經(jīng)管等重要解剖結構。最后將模型數(shù)據(jù)導入三維打印機,精準制作手術導板,患者術前試戴確認合適后進行低溫消毒滅菌(圖1)。

A:術前數(shù)字化導板設計;B:制作完成的數(shù)字化導板;C:術中安放數(shù)字化導板;D:根據(jù)數(shù)字化導板磨除頜骨囊腫表面骨質

1.2.2 制備CGF CGF在全身麻醉誘導前15 min制備。根據(jù)頜骨囊腫大小,取自體外周靜脈血并置于試管(無抗凝劑)中。將試管立即按照以下程序置于離心機中:加速30 s,2 700 r/min離心2 min,2 400 r/min離心4 min,2 700 r/min離心4 min,3 000 r/min離心3 min,減速36 s至停止。離心13 min后,血液分為3層,試管中的中間層為CGF凝膠。將CGF凝膠用眼科剪剪切成約1 mm的小塊,與Bio-Oss骨粉拌勻備用。

1.2.3 手術及術后處理 所有患者均在全麻下由同一名醫(yī)生行頜骨囊腫摘除術,實驗組和對照組1患者按術前規(guī)劃手術入路切開牙齦,用骨膜剝離子牽引開黏膜骨膜瓣,確保導板到位,按照導板上開窗口的范圍,使用渦輪機去除該處骨皮質,顯露囊腫邊界,并沿囊壁外側盡可能完整剝離殘留囊壁組織。對照組2不使用導板進行常規(guī)手術。實驗組將剪碎的CGF與Bio-Oss骨粉充分混合,充填于骨腔。對照組1和非導板組僅以Bio-Oss骨粉充填骨腔。3組均以海奧膜覆蓋骨腔,覆蓋范圍至缺損骨邊界外3 mm,嚴密對位縫合軟組織瓣。使用漱口液保持口腔衛(wèi)生。

1.3 觀察指標

1.3.1 實驗室檢測 取患者術前1 d、術后24 h和術后72 h空腹狀態(tài)下靜脈血4 mL,以3 000 r/min轉速離心10 min后,提取血漿,用酶聯(lián)免疫吸附實驗法檢測C-反應蛋白(CRP)水平。并采用血球分析儀檢測外周血白細胞計數(shù)(WBC)水平。

1.3.2 手術時間及術后疼痛評估 記錄從牙齦切開翻瓣至對位縫合組織瓣結束需要的時間。應用視覺模擬評分法(VAS)評估患者術后1、3、5 d的疼痛程度,分數(shù)為0～10分,分數(shù)越高則說明患者疼痛較明顯。

1.3.3 囊腔灰度值變化 將每名患者術前、術后即刻、3、6個月的CBCT數(shù)據(jù)以DICOM格式導入Mimics軟件,3D重建計算骨腔灰度值,評價骨缺損區(qū)的成骨修復效果[6]。所有數(shù)據(jù)均由同一測量者測量3次并取其平均值。

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結 果

2.1 3組患者血漿CRP、全血WBC比較

3組患者術后24 h、72 h血液CRP、WBC水平均明顯高于術前,實驗組術后炎癥反應顯著低于其他兩組,對照組1炎癥反應(CRP)也顯著低于對照組2,且有統(tǒng)計學差異(P<0.05)(表2、3)。

表2 3組血漿CRP在治療期間的變化

2.2 3組患者手術時間及術后疼痛

實驗組和對照組1患者手術時間明顯短于對照組2,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),實驗組和對照組1之間無明顯差異。3組患者術后第1天疼痛明顯,且實驗組和對照組1疼痛程度明顯低于對照組2,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),患者術后第5天疼痛明顯減輕,3組無差異(表4)。

表4 3組患者手術時間和術后疼痛比較

2.3 3組患者術前及術后3、6個月的骨密度比較

術后3個月、6個月,實驗組骨密度均明顯高于其他兩組,且有統(tǒng)計學差異(P<0.05),對照組1和對照組2之間無顯著差異(表5)。術后3個月實驗組較其他兩組骨缺損區(qū)邊緣與周圍正常骨質間的界限更為模糊,6個月則形成更多的骨小梁結構,并且骨密度更加均勻(圖2)。

A:實驗組術前;B:實驗組術后3個月;C:實驗組術后6個月;D:對照組1術前;E:對照組1術后3個月;F:對照組1術后6個月;G:對照組2術前;H:對照組2術后3個月;I:對照組2術后6個月。三組病例均為根尖囊腫,箭頭所示為病變區(qū)域

表5 3組術后骨缺損填充區(qū)域CT值

3 討 論

頜骨囊腫按組織來源可以分為牙源性和非牙源性囊腫,根尖囊腫約占所有牙源性囊腫的60%而鼻腭囊腫約占非牙源性囊腫的80%。在臨床中牙源性囊腫較為常見[7],本研究與其結論相符。

囊腫摘除術常需磨除大量骨組織,雖然可以使囊腔充分暴露,但會導致骨組織過度喪失,不利于術后成骨,并造成局部頜骨的塌陷畸形,可能影響患者的生理及心理健康[8]。在囊腫摘除的實際操作中,無法僅依靠CBCT影像將術前設計的手術去骨開窗位置、方向等精準地轉移到患者口內。因此,實際開窗去骨位置與預想位置發(fā)生偏差不可避免,嚴重者甚至會造成重要解剖結構的損傷。數(shù)字化導板是將患者術前CBCT數(shù)據(jù)導入設計軟件中,通過設計、模擬手術過程,精準定位囊腫位置,精確設計出開窗去骨大小及方向,并根據(jù)上述設計信息三維打印的技術[9-10],符合現(xiàn)代外科微創(chuàng)、精準的要求。本研究發(fā)現(xiàn),實驗組和對照組1通過導板可快速定位囊腫,較行常規(guī)手術的對照組2手術時間顯著縮短。

頜骨囊腫摘除術后,由于囊壁周圍含有充足的血液供應和骨化所需的細胞因子,促進骨腔的血管化。隨著新生血管的形成,膠原基質在血管周圍沉積,成骨細胞分泌和礦化功能活躍,使新骨不斷形成[11]。有研究表明頜骨囊腫術后成骨效率與組織來源無關,與囊腫大小和術后時間密切相關[12]。但這種自發(fā)成骨不是無限制的,Stoor等[13]通過研究發(fā)現(xiàn)當囊腫直徑>2 cm時,囊腔內大量血凝塊形成,其中央多缺乏血供,容易發(fā)生液化,增加感染的風險,不利于囊腔成骨。在沒有任何骨填充材料的情況下,研究表明自發(fā)性骨愈合指數(shù)在術后6個月為12.34%,而術后12個月則為43.46%至81.30%[14]。這些結果表明自發(fā)性骨愈合無法完全成骨。作為替代方案,骨移植材料越來越受到關注。理想的骨再生支架材料應具有骨傳導性、骨誘導性、骨生成性和適當?shù)臋C械強度[15]。目前,親水性強、生物相容性高、可塑性好的Bio-Oss骨粉,越來越廣泛地應用于填充囊腫摘除術后的骨腔,以誘導新骨形成。但由于其缺乏生長因子成分,所以單獨使用Bio-Oss骨粉成骨效果欠佳。

CGF是將貯存在血小板α顆粒中的生長因子通過差速離心釋放出來,這些生長因子在組織修復再生中扮演重要角色。一些學者研究發(fā)現(xiàn),CGF通過PI3K/AKT信號通路,能顯著促進成骨細胞增殖,加快礦化結節(jié)的沉積[3,16]。另有研究表明CGF也可以促進干細胞的分化成骨[17]。此外有研究發(fā)現(xiàn)CGF可通過YAP通路上調干細胞中血管內皮生長因子的表達促進骨缺損區(qū)新血管形成[18]。為了充分發(fā)揮CGF的優(yōu)勢,本實驗將CGF與Bio-Oss骨粉結合,更好地促進術后骨組織再生。

骨組織再生會經(jīng)歷三個連續(xù)且重疊的階段:早期炎癥階段、修復階段及后期重建階段,如果早期炎癥反應過強,會抑制干細胞的遷移和成骨分化,也會干擾新生血管的形成,最終影響骨組織修復。有越來越多的證據(jù)表明CGF可以抑制脂多糖誘導的炎癥反應,具有抗炎特性[19-22],可以促進骨組織由炎癥階段向修復階段過渡。本研究中,術后實驗組CRP、WBC濃度及術后疼痛程度顯著低于其他兩組,且對照組1的早期炎癥反應及疼痛程度也顯著低于對照組2,表明CGF能夠抑制早期過強的炎性反應,縮短炎癥持續(xù)時間,減輕術后疼痛腫脹反應,也印證了上述觀點。此外術中通過使用數(shù)字化導板,縮短手術時間、減輕對周圍組織的損傷,也是術后炎性反應和疼痛程度降低的原因之一。本研究還發(fā)現(xiàn),實驗組患者術后3、6個月骨缺損填充區(qū)域灰度值均明顯高于其他兩組,對照組1和對照組2之間無顯著差異。提示CGF聯(lián)合Bio-Oss骨粉在頜骨囊腫術后骨缺損區(qū)中的骨愈合修復效果較為理想,分析原因可能是將CGF與Bio-Oss骨粉混合置于頜骨缺損處,CGF釋放的生長因子可以抑制炎癥反應、促進成骨細胞早期增殖,并以Bio-Oss骨粉作為支架,加快成骨進程,提高了成骨質量。兩者相互協(xié)同,為骨組織再生修復提供有利的條件,對頜骨外形的恢復有一定的幫助。

綜上所述,在數(shù)字化導板引導下進行快速定位并行頜骨囊腫摘除術,將CGF與Bio-Oss骨粉混合填充骨缺損區(qū),在縮短手術時間、減輕術后炎癥反應及疼痛不適、促進骨愈合、提高成骨速度及成骨質量等方面有良好的效果,值得在臨床推廣應用。