【摘要】：種植義齒作為現在廣泛應用的口腔修復治療方法,因為具有良好的美觀效果、咀嚼效能和舒適度,無基牙損傷,及對牙槽骨的保存作用,已逐漸成為醫(yī)生和患者的首選治療方案。但由于種植義齒嚴格的適應癥,要求患者有足夠的骨質及骨量,使相當一部分缺牙患者無法選擇綜合評價最好的修復方法。例如糖尿病、骨質疏松、牙槽骨嚴重吸收的患者。為了解決這部分患者的需求,口腔工作者們致力于擴展種植義齒的適應癥,從而提高修復治療效果并進一步提高患者生活水平。 牙槽骨嚴重吸收的患者,由于長時間缺牙未修復,局部牙槽骨失去生理刺激,在寬度和高度上會出現進行性的吸收,導致嚴重骨缺損,使種植修復難以實施。針對這種情況,骨增量是切實可行的解決辦法。目前可實現牙槽骨垂直增量的方法主要有骨移植、自體牙材料移植、骨牽引。自體骨移植因為骨供區(qū)的損傷,術后并發(fā)癥多等問題應用受到限制；自體牙移植的材料來源為自體可拔除的健康牙體組織,不僅可選擇的病例少,材料數量也很有限,臨床難以推廣；骨牽引技術要求高,治療時間長且期間患者有明顯不適感,同時也易發(fā)感染等并發(fā)癥；人工骨移植材料來源豐富,且具有良好生物相容性和骨傳導性,無上述并發(fā)癥,配合引導骨再生膜應用可得到良好的修復效果。應用人工骨進行骨增量在上頜牙槽骨和下頜牙槽骨實現的難度有顯著不同,由于上頜骨體部內有上頜竇,可以上頜竇底部骨板為依托,通過上頜竇提升術達到垂直骨增量的目的,但在下頜骨,牙槽骨的垂直骨增量則存在如下難點：(1)修復材料的塑形；(2)骨再生空間的建立和維持；(3)血液供應。所以本研究以引導骨再生膜為切入點,配合組織工程骨進行設計創(chuàng)新,以期解決上述難點。 在理想的引導骨再生膜的探索中,可總結出其應符合如下條件：具備良好的生物安全性和生物可降解性,且具有適應的降解速度,良好的機械性能可建立并維持骨再生空間。鎂合金是一種可降解的金屬,具有金屬的力學性能,同時具備生物可吸收性,這就使它有望成為最適宜的引導骨再生膜材料。故本研究將鎂合金引入引導骨再生膜的行列,并聯(lián)合組織工程骨、PRP凝膠作為修復材料,以鎂合金引導骨再生膜為內部修復材料解決塑形問題,并建立和維持骨再生空間,以PRP凝膠的促血管生成作用結合周圍接觸骨面血來源,從內外共同解決血液供應問題,探討此修復方法對嚴重吸收下頜牙槽骨的垂直增量效果。 鎂合金作為可降解的金屬,又因為其物理性質接近骨皮質,成為骨相關研究方向的熱點。同時,鎂合金在體內降解后,產物主要為MgCO3,Mg(OH)2,CaCO3,呈堿性,與細菌形成口腔主要致病源—菌斑的常規(guī)環(huán)境相反,是否可達到抑菌作用,成為新研究方向的思考。細菌在口腔內通過局部附著、聚集、增殖,引起局部炎癥或者產酸破壞口腔軟硬組織。其中,與修復及種植植入體密切相關的為引起種植體周圍炎的主要致病菌。鎂合金在口腔內持續(xù)降解的過程中,釋放的堿性產物,會對種植體周圍炎致病菌有何影響,局部生物相容性如何,以及對全身的影響,都是鎂合金在口腔內應用的關鍵問題。實驗第二部分通過對這些問題的探討,為鎂合金口腔內應用進行初步探索,并為新的研究方向奠定基礎。 降解性和力學性能是鎂合金的兩個重要性質,其降解速度直接關系到降解產物的濃度、體內用量的評估等,也直接影響力學指標的變化,是體內應用的一個重要參數。尤其是應用于引導骨再生膜時,鎂合金的用量需在成骨期的降解中,能夠經受一定外力維持結構完整,達到維持骨再生空間的目的�？陬M面部是一個血運十分豐富的環(huán)境,且牙槽骨受到復雜的咬合力。鎂合金在此處的降解速度可能與長骨環(huán)境中有差別,其在降解過程中,力學參數的改變是否會使它在咬合力的作用下失去結構完整性,將在實驗第三部分中給予評價。 第一部分鎂合金膜引導骨再生修復重度萎縮下頜牙槽骨的成骨評價 目的：探討鎂合金作為引導骨再生膜,聯(lián)合組織工程骨垂直增量修復嚴重吸收下頜牙槽骨的成骨效果。 方法： 1、首先模擬臨床,建立犬下頜牙槽骨嚴重吸收骨缺損模型。 2、通過全骨髓培養(yǎng)法獲得骨髓間充質干細胞,進行分化鑒定、培養(yǎng)擴增、礦化誘導10天后與nHA/PLA支架共培養(yǎng),構建體外三維培養(yǎng)組織工程骨。 3、依據牙槽骨缺損形態(tài)設計AZ31BB鎂合金GBR膜形態(tài),并通過有限元分析優(yōu)化。 4、通過不同離心速度設置探討二次離心法制備PRP的具體方法。 5、動物手術：組織工程骨于術前復合PRP凝膠,實驗組聯(lián)合AZ31BB鎂合金GBR膜共同植入骨缺損區(qū),陽性對照組聯(lián)合鈦合金GBR膜,無引導骨再生膜nHA/PLA+PRP為空白對照組。 6、術后分1-10天、10-20天、20-30天三組,分別于每組收尾兩天行四環(huán)素、鈣黃綠素雙熒光標記,激光共聚焦顯微鏡下觀察,計算成骨速度。 7、術后4W、8W、12W取材,行影像學、組織學觀察,評價成骨。 結果： 1、成功建立犬下頜牙槽骨吸收骨缺損模型,骨缺損形態(tài)及骨生理狀態(tài)貼近臨床,缺損區(qū)被覆軟組織正常,縮短常規(guī)建模時間。 2、從骨髓中分離培養(yǎng),獲得骨髓間充質干細胞,并通過分化鑒定,細胞經礦化誘導后成功構建體外三維培養(yǎng)的組織工程骨。 3. AZ31BB鎂合金GBR膜外形符合骨缺損形態(tài),固位釘中心至膜中心2.4mm組具有最優(yōu)抗力形,在最大500N咬合力加載下,仍可維持結構完整性。 4、固定離心機情況下,14ml全血2200r/min離心,棄上清,約6m1余液2400r/min二次離心,制備PRP所得血小板濃度810×109/L,為原血液5-8倍,為有效濃度。 5、鎂合金組初期成骨速度顯著高于鈦合金對照組和空白對照組,陽性對照組與空白對照組間差異無統(tǒng)計意義。 6、鎂合金組與鈦合金組比較,骨密度、骨小梁體積分析差異無統(tǒng)計學意義,鎂合金材料周圍成骨活躍,但鎂合金組由于降解產氣,使成骨體積少于鈦合金組,且表面高度不規(guī)則。 第二部分ZA31B鎂合金口內應用對口腔環(huán)境的影響及生物安全性評價 目的：探討ZA31鎂合金口腔內應用對局部環(huán)境及全身安全性的影響。方法： 1、于修復材料植入術前、取材術前,用精密PH試紙檢測材料植入局部唾液PH值,進行對比分析。 2、于修復材料植入術前、取材術前,取犬下頜第一磨牙近中頰尖齦上、齦下菌斑,提取基因組DNA,測量DNA濃度,初步評價細菌總量；合成引物,以β-actin為內參,通過Q-PCR進行細菌相對定量檢測,評價鎂合金對細菌數量的影響。 3、于修復材料植入術前、取材術前,取4ml靜脈血,檢測血生化指標,比較材料植入前后數值變化。 4、修復材料植入后,每天觀察軟組織愈合情況。取材后,取鎂合金被覆軟組織,制作組織學切片,亞甲基藍染色,鏡下觀察。 5、取材時,取心、肝、脾、肺、腎組織,制作組織學切片,HE染色,鏡下觀察。 結果： 1、材料植入局部術前、術后唾液PH值略有變化,但差異無統(tǒng)計學意義。 2、由DNA濃度可見,鎂合金植入后與植入前相比,總菌量顯著下降,差異具有統(tǒng)計學意義。Q-PCR結果顯示,各個菌種數量在術后均有所下降,差異均具有統(tǒng)計學意義,其中Pg、Pi數量減少顯著,可達100倍以上。菌斑中的細菌組成因各個菌數量變化的差異出現改變。 3、血生化指標顯示,術前、術后差異無統(tǒng)計學意義,且均在正常值范圍內。 4、術后7天,口內觀有4例黏膜組織因感染未愈合,局部有紅腫表現,其余犬軟組織愈合情況良好,未觀察到炎癥反應。正常愈合組軟組織切片鏡下觀,上皮層、固有層細胞排列正常,未觀察到炎癥反應。 5、心、肝、脾、肺、腎組織切片鏡下觀察結果顯示,主要臟器的主要結構清晰,無損傷、無病變,未見異常。 第三部分AZ31B鎂合金口內應用時降解對力學性能的影響 目的：評價AZ31B鎂合金在口腔內應用的降解速率,并測量分析降解程度對力學性能的影響。 方法： 1、AZ31B鎂合金引導骨再生膜、固定釘電子天平稱重。 2、將礦化誘導2代的骨髓間充質干細胞與nHA/PLA共培養(yǎng),復合PRP凝膠后,聯(lián)合AZ31B鎂合金引導骨再生膜植入骨缺損區(qū),術后4W、8W、12W取材,取出鎂合金材料,清理后充分風干,稱重后與術前空白對照組對比分析。 3、掃描電鏡下觀察AZ31B鎂合金材料降解表面形貌,描述其在口腔內植入后降解行為。 4、對降解前后AZ31B鎂合金材料表面進行能譜分析,探討體內降解對表面成分的影響。 5、用牙托粉制作模具,固定AZ31B鎂合金材料,用力學加載儀測量最大加載力,分析不同降解組力的變化。 結果： 1、AZ31B鎂合金呈層狀剝脫式降解。 2、AZ31B鎂合金植入體內4W降解1.42%,8W降解4.27%,12W降解11.37%。 3、降解后,鎂合金表面組分變化明顯,差異具有統(tǒng)計學意義,其中Ca、P、K元素變化最顯著。 3、隨著降解程度的增加,力學性能成比例下降,但12W組仍可承受最大咬合力。
【學位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R782.13

【參考文獻】

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本文編號：2631133