頜骨缺損修復材料的研究進展

1、頜骨缺損修復材料的研究進展    【摘要】  對于各種原因造成的頜骨缺損的修復方法較多，而目前最常用的是使用骨替代材料進行修復，本文對這些骨修復材料以及目前的研究熱點進行總結。【關鍵詞】  骨缺損；骨形態(tài)發(fā)生蛋白; 骨引導再生術; 羥基磷灰石; 磷酸三鈣; 生物活性玻璃; 骨水泥;  纖維蛋白膠Development of jaw bone defect repair material【Abstract】  The jaw bone  defect  repair method creates

2、which regarding  kinds  of reason are many，but at present most commonly used is uses the bone substitution material to carry on the repair.This article carries on the summary to these bone repair material as well as the present research hot spot.【Key words】  bone defect；BMP; GBR; HA;

3、TCP;   bioglass;  phosphate cement;   fibrin glue由于感染、腫瘤、創(chuàng)傷等原因常常造成頜骨的缺損，對于其功能和結構的重建必須依靠骨移植來完成。自體骨移植是治療頜骨缺損最好的方法，但是該方法增加了供骨區(qū)的創(chuàng)傷，并且來源有限，因此，人們開始研究可以代替自體骨修復頜骨缺損的修復材料。理想的修復材料應該符合以下條件：(1)良好的生物相容性。(2)足夠的力學性能和良好的生物力學適應性。(3)骨傳導性。(4)骨誘導性。(5)提供優(yōu)骨細胞，直接成骨。(6)良好的材料-骨組織界面。(7)可塑性。但是目前使用的骨修復

4、材料沒有一種能符合全部條件，而只是具備了其中的一部分，因此，在臨床上可以根據(jù)具體情況選擇不同的材料。現(xiàn)在將近幾年頜骨修復材料的研究情況作一回顧。1  同種異體骨同種異體骨可以通過骨庫提供，但是異體骨來源以及免疫排斥反應研究的進展，發(fā)現(xiàn)新鮮異體骨移植由于免疫排斥反應，常導致移植骨的感染和吸收。因此必須對異體骨進行處理，目的是要去除抗原同時保持誘導新骨生成的能力。處理方法目前有兩種：一是低溫冷藏，即在無菌包裝下保存在液氮中。另一種是干燥、冷凍骨，脫水后低溫保存。也有用脫鈣、脫脂、脫蛋白等處理的方法，但是遠期效果有待證實。單純冷凍對機械強度沒有影響，凍干骨抗壓強度無影響，脫鈣、脫蛋白則破壞

5、機械強度。同種異體骨的來源也有限，而且制備、儲存的成本較高，同時還有傳播傳染病的危險以及法律和倫理方面的問題，臨床應用受到極大的限制。2  異種骨異種骨直接植入人體必然引起強烈的免疫排斥反應，因此必須消除其抗原性，方法有兩種：脫蛋白和脫鈣，而冷凍、凍干、煮沸和放射線等方法已經不被采用。目前用于臨床的有脫蛋白骨、高溫煅燒骨、脫鈣骨等。異種骨來源廣泛，價格低廉，經過適當處理能保留骨誘導作用，并提供骨支架有骨傳導作用。目前臨床上最常使用的脫蛋白骨Bio-oss，是經過特殊處理，除去蛋白和其他有機成分，高純度并保持多孔天然骨無機結構與人體骨的結構幾乎相同的異種骨1。高溫煅燒骨去除了有機物，消

6、除了抗原性，保留了無機鹽骨支架，形成了多孔結構適合作骨修復材料。國外學者報道了用鍛燒牛骨修復羊和兔的下頜骨部缺損，提示植入的程骨和周圍自身骨組織結合良好2。脫鈣骨有完全脫鈣骨和不完全脫鈣骨。完全脫鈣骨有可塑性和骨誘導性，部分脫鈣骨有一定的力學強度和骨傳導性。國外學者3用部分脫鈣骨治療骨不連取得了較好的療效。3  生物陶瓷生物陶瓷包括羥基磷灰石（HA）、三磷酸鈣（TCP）、生物活性玻璃（Bioglass，BG），主要成分是Ca2+、P3+，與骨的無機成分相似。修復作用主要體現(xiàn)在骨傳導性方面，可以為新骨的形成提供支架，且生物相容性好。鐘世鎮(zhèn)4認為珊瑚HA的抗扭轉強度優(yōu)于自體骨移植，認為它

7、可以修復皮質骨缺損。國外學者5利用珊瑚作為骨髓基質干細胞的載體，構建組織工程骨修復大型骨缺損的實驗研究表明HA是組織工程骨的良好載體。近年來，通過改進工藝制備出不同形狀、孔隙率和降解率的陶瓷產品。目前由清華大學開發(fā)的人工納米骨不久將進入臨床。Cuneyt6認為多孔可降解TCP具有良好的理化性能、生物相容性和生物降解性，可引導新骨形成，發(fā)揮骨傳導作用。另外，玻璃陶瓷是在玻璃基質中摻入羥基磷灰石和硅灰石制成的活性玻璃，已經成功應用于臨床。4  膠原蛋白早在20世紀40年代，單獨使用纖維蛋白作為一種外科手術的密封膠就已開始，在1944年，Gronkite等首次將纖維蛋白原和凝血酶結合到一起

8、使用，后來出現(xiàn)了商品化的FG，它具有更強、更持久的粘合使用。60年代后用乙醇冷沉淀方法獲得了高濃度的纖維蛋白原，極大地促進了纖維蛋白膠的研制和臨床應用。70年代FG的研制在歐洲地區(qū)得到進一步發(fā)展，80年代出現(xiàn)了商品化產品，90年代FC的特點是沒有非人蛋白成分，采用的是人纖維蛋白原和人凝血酶。盡管FS在歐洲已廣泛應用，在1998年美FDA才正式批準在美上市。上世紀末，上海、廣州也推出來源于哺乳動物血液的醫(yī)用FG。2000年以來國外上市的生物膠有如下：Beriplast D、Hemassel、Biocol、Bioheal及Quixil等，F(xiàn)G目前在臨床上50%是用于心血管及胸外科手術，在面部精細手

9、術中，F(xiàn)G可用內鏡給藥以替代創(chuàng)口縫合。用FG攜帶抗生素可使抗生素富集于感染部位，另外還可用作紫杉醇等化療藥物的局部用藥介質。膠原單獨使用吸收快、力學性能差，無誘導骨再生能力，但與BMP、HA復合效果明顯增強。其優(yōu)點是：(1)膠原是骨中有機質的主要成分。(2)Ca鹽沉積的支架。(3)為骨細胞附著提供支架。(4)無毒、低抗原性，良好生物相容性，可降解性，可吸收性。(5)可促進細胞遷移、粘附、分化和調節(jié)細胞生長。目前研究的熱點是將膠原BMP、HA、自體骨髓等材料復合，不斷提高修復材料的機械性能和骨結合能力。Johonson7發(fā)現(xiàn)在膠原中加入HA和TCP后骨再生能力明顯提高。Homminga在實驗中為

10、發(fā)現(xiàn)兔關節(jié)軟骨細胞能在人纖維蛋白膠中分裂、增殖，合成基質，維持表型8。傅捷使用兔軟骨細胞和FG混合物對兔關節(jié)軟骨缺損進行修復的實驗，證實了FG作為移植載體的可能性9。5  骨水泥骨水泥分為丙烯酶酯類骨水泥和磷酸鈣骨水泥（CPC）。前者生物相容性差，缺乏骨傳導性，聚合時產熱，不吸收，彈性模量高，疲勞強度不足。磷酸鈣骨水泥制備簡便、易塑形、降解慢，與前者相比生物相容性好，不產熱。但無誘導骨再生作用，固化前易流動。6  膜材料 膜引導骨組織再生（GTR）的原理是：在生理狀況下，骨組織的生長速度較周圍上皮組織及纖維結締組織慢；骨缺損的纖維組織的長入必然會影響骨缺損修復的質量。引導骨組織再生技術的原理就是利用膜的生理屏障功能，阻止病損周圍生長較快的纖維結締組織及上皮組織長入病損區(qū)，消除其競爭性抑制作用，為病損區(qū)骨組織細胞的分化、增殖提供一個引導空間，提高了骨缺損修復的質量和速度10。目前用于GTR的膜材料主要有兩類：一類是不可降解膜，另一類是可降解性膜。Bio-Gide膜與國產膠原膜是目前國內運用較多的兩種膜材料，其良好的生物相容性也得到認可。另外，周藝群11使用牛心包作為GTR膜的動物實驗表明牛心包可作為GTR膜使用，但應用于臨床還有待研究。劉希云12使用冷凍異體骨膜用于臨床得到了