頜骨缺損修復(fù)材料的研究進(jìn)展

1、頜骨缺損修復(fù)材料的研究進(jìn)展    【摘要】  對(duì)于各種原因造成的頜骨缺損的修復(fù)方法較多，而目前最常用的是使用骨替代材料進(jìn)行修復(fù)，本文對(duì)這些骨修復(fù)材料以及目前的研究熱點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。【關(guān)鍵詞】  骨缺損；骨形態(tài)發(fā)生蛋白; 骨引導(dǎo)再生術(shù); 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(duì)于其功能和結(jié)構(gòu)的重建必須依靠骨移植來(lái)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(lái)源有限，因此，人們開始研究可以代替自體骨修復(fù)頜骨缺損的修復(fù)材料。理想的修復(fù)材料應(yīng)該符合以下條件：(1)良好的生物相容性。(2)足夠的力學(xué)性能和良好的生物力學(xué)適應(yīng)性。(3)骨傳導(dǎo)性。(4)骨誘導(dǎo)性。(5)提供優(yōu)骨細(xì)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(fù)

4、材料沒(méi)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?，F(xiàn)在將近幾年頜骨修復(fù)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(guò)骨庫(kù)提供，但是異體骨來(lái)源以及免疫排斥反應(yīng)研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)新鮮異體骨移植由于免疫排斥反應(yīng)，常導(dǎo)致移植骨的感染和吸收。因此必須對(duì)異體骨進(jìn)行處理，目的是要去除抗原同時(shí)保持誘導(dǎo)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(wú)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(yuǎn)期效果有待證實(shí)。單純冷凍對(duì)機(jī)械強(qiáng)度沒(méi)有影響，凍干骨抗壓強(qiáng)度無(wú)影響，脫鈣、脫蛋白則破壞

5、機(jī)械強(qiáng)度。同種異體骨的來(lái)源也有限，而且制備、儲(chǔ)存的成本較高，同時(shí)還有傳播傳染病的危險(xiǎn)以及法律和倫理方面的問(wèn)題，臨床應(yīng)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(qiáng)烈的免疫排斥反應(yīng)，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(jīng)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(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理能保留骨誘導(dǎo)作用，并提供骨支架有骨傳導(dǎo)作用。目前臨床上最常使用的脫蛋白骨Bio-oss，是經(jīng)過(guò)特殊處理，除去蛋白和其他有機(jī)成分，高純度并保持多孔天然骨無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)與人體骨的結(jié)構(gòu)幾乎相同的異種骨1。高溫煅燒骨去除了有機(jī)物，消

6、除了抗原性，保留了無(wú)機(jī)鹽骨支架，形成了多孔結(jié)構(gòu)適合作骨修復(fù)材料。國(guó)外學(xué)者報(bào)道了用鍛燒牛骨修復(fù)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(jié)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(dǎo)性，部分脫鈣骨有一定的力學(xué)強(qiáng)度和骨傳導(dǎo)性。國(guó)外學(xué)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(wú)機(jī)成分相似。修復(fù)作用主要體現(xiàn)在骨傳導(dǎo)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(rèn)為珊瑚HA的抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度優(yōu)于自體骨移植，認(rèn)為它

7、可以修復(fù)皮質(zhì)骨缺損。國(guó)外學(xué)者5利用珊瑚作為骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的載體，構(gòu)建組織工程骨修復(fù)大型骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究表明HA是組織工程骨的良好載體。近年來(lái)，通過(guò)改進(jìn)工藝制備出不同形狀、孔隙率和降解率的陶瓷產(chǎn)品。目前由清華大學(xué)開發(fā)的人工納米骨不久將進(jìn)入臨床。Cuneyt6認(rèn)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(dǎo)新骨形成，發(fā)揮骨傳導(dǎo)作用。另外，玻璃陶瓷是在玻璃基質(zhì)中摻入羥基磷灰石和硅灰石制成的活性玻璃，已經(jīng)成功應(yīng)用于臨床。4  膠原蛋白早在20世紀(jì)40年代，單獨(dú)使用纖維蛋白作為一種外科手術(shù)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(jié)合到一起

8、使用，后來(lái)出現(xiàn)了商品化的FG，它具有更強(qiáng)、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(jìn)了纖維蛋白膠的研制和臨床應(yīng)用。70年代FG的研制在歐洲地區(qū)得到進(jìn)一步發(fā)展，80年代出現(xiàn)了商品化產(chǎn)品，90年代FC的特點(diǎn)是沒(méi)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(yīng)用，在1998年美FDA才正式批準(zhǔn)在美上市。上世紀(jì)末，上海、廣州也推出來(lái)源于哺乳動(dòng)物血液的醫(yī)用FG。2000年以來(lái)國(guó)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(shù)，在面部精細(xì)手

9、術(shù)中，F(xiàn)G可用內(nèi)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(zhì)。膠原單獨(dú)使用吸收快、力學(xué)性能差，無(wú)誘導(dǎo)骨再生能力，但與BMP、HA復(fù)合效果明顯增強(qiáng)。其優(yōu)點(diǎn)是：(1)膠原是骨中有機(jī)質(zhì)的主要成分。(2)Ca鹽沉積的支架。(3)為骨細(xì)胞附著提供支架。(4)無(wú)毒、低抗原性，良好生物相容性，可降解性，可吸收性。(5)可促進(jìn)細(xì)胞遷移、粘附、分化和調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)。目前研究的熱點(diǎn)是將膠原BMP、HA、自體骨髓等材料復(fù)合，不斷提高修復(fù)材料的機(jī)械性能和骨結(jié)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(shí)驗(yàn)中為

10、發(fā)現(xiàn)兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞能在人纖維蛋白膠中分裂、增殖，合成基質(zhì)，維持表型8。傅捷使用兔軟骨細(xì)胞和FG混合物對(duì)兔關(guān)節(jié)軟骨缺損進(jìn)行修復(fù)的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)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(dǎo)性，聚合時(shí)產(chǎn)熱，不吸收，彈性模量高，疲勞強(qiáng)度不足。磷酸鈣骨水泥制備簡(jiǎn)便、易塑形、降解慢，與前者相比生物相容性好，不產(chǎn)熱。但無(wú)誘導(dǎo)骨再生作用，固化前易流動(dòng)。6  膜材料 膜引導(dǎo)骨組織再生（GTR）的原理是：在生理狀況下，骨組織的生長(zhǎng)速度較周圍上皮組織及纖維結(jié)締組織慢；骨缺損的纖維組織的長(zhǎng)入必然會(huì)影響骨缺損修復(fù)的質(zhì)量。引導(dǎo)骨組織再生技術(shù)的原理就是利用膜的生理屏障功能，阻止病損周圍生長(zhǎng)較快的纖維結(jié)締組織及上皮組織長(zhǎng)入病損區(qū)，消除其競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用，為病損區(qū)骨組織細(xì)胞的分化、增殖提供一個(gè)引導(dǎo)空間，提高了骨缺損修復(fù)的質(zhì)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(guó)產(chǎn)膠原膜是目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用較多的兩種膜材料，其良好的生物相容性也得到認(rèn)可。另外，周藝群11使用牛心包作為GTR膜的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明牛心包可作為GTR膜使用，但應(yīng)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