牵张成骨在口腔种植术中的临床与基础研究进展
2.3.4 种植体式牵张器：1999年，奥地利格拉茨大学Gaggl[5]首次报道了种植体式牵张器在修复萎缩牙槽嵴中的应用。该型牵张器的结构特殊，具有骨牵张器与牙种植体双重功能，可避免二次牙种植体植入术。Gaggl为82例患者共植入了151枚种植体，经过9～18个月随访观察，共有9枚种植体因为松动、种植体冠部周围骨吸收而失败[19-20]。国内学者戴杰、何黎升等[21]设计研制了新型种植型弹性牵张器，将镍钛记忆合金弹簧置入纯钛制作的中空两段式种植体中，利用镍钛记忆合金的形状记忆功能产生回复弹力，实现自动连续牵张。实验证明稳定性可靠，达到了预期的牵张效果，是牵张器发展的新趋势。由于种植体牵张成骨增高牙槽嵴仍处于探索阶段，尚有一些问题有待进一步完善，如牵张后升高骨段是否发生吸收；牵张区与周围粘膜、肌肉等软组织以及骨组织之间相互关系；临床适应症选择等。
2.4 新技术的应用：引导骨组织再生术(Guided bone regeneration，GBR)是利用膜材料的物理屏障作用，为新骨的形成创造生长空间，阻止不利于骨生长的细胞进入骨缺损区，使有利于骨生长的细胞在膜下优先生长，从而重建骨组织。用钛网板修复骨缺损可起到缺损区的支架作用，可获得良好的解剖复位和咬合关系，临床应用广泛。而钛金属工艺塑性费用高、周期长，增加术中感染的概率，临床上为便于成形，术中常被迫在钛网板上剪很多缺口，钛金属网架的完整性得不到保证，精确度明显下降。快速成型技术(rapid prototyping technology,RP)可使得上述问题迎刃而解，它涉及计算及辅助设计(computer-aided design，CAD)、计算机辅助制造(computer-aided manufacturing，CAM)及三维CT等技术。RP不仅适用于骨移植，而且可以制作单独的个体化钛支架修复体，辅助牵张成骨用于颌骨缺损的修复，大大缩短了患者的住院时间。Klug等[22]采用了L形截骨术，垂直切口在近中，水平切口向后延至磨牙后区，远端用微型钛板固定作为旋转中心，然后开始牵引，这样近中牙槽嵴就可以获得较高的增高。在牵张成骨过程中，Klug注意到截骨间隙颊侧呈箱内的半月形缺陷，并可观察到截骨间隙内有纤维组织长入，因此他们采用GBR技术用钛网覆盖截骨间隙以防止纤维组织长入，引导骨组织再生，取得了满意的牙槽骨生理外形。随着新技术、新材料、新工艺不断应用于牵张成骨领域，其在种植领域将发挥不可替代的作用。
, 百拇医药
3 牵张成骨的相关基础研究
牵张成骨术作为一种日趋成熟的技术，在临床上得到广泛应用的同时，依然解决不了疗程长、患者较痛苦这一突出缺点。为此，学者们采用物理、化学、生物等一系列方法，希望能加速成骨。
3.1物理方法
3.1.1 激光：王战鑫等[23]将24只健康大耳白兔随机分为两组行双侧下颌骨牵张成骨，在牵张期对实验组进行为期1个月的氦氖(He2Ne)激光及二氧化碳(CO2)激光照射，采用彩色病理图像测量系统对两组定量分析，结果显示实验组骨基质面积明显大于对照组(P<0.01)，证明弱激光对牵张成骨的新骨形成速度有促进作用。笔者认为，本实验不足以证明激光对促进成骨的直接效应。激光所产生的一些附加效应(如热效应)同样值得关注。
3.1.2 低强度脉冲超声：低强度脉冲超声(Low intensity pulsed ultrasound，LIPUS)是近年来公认的能促进骨折愈合的一种新的物理治疗方法，主要通过软骨介导刺激牵张成骨新骨的形成。Chan等[24]用新西兰母兔施以开放截骨术，LIPUS在第4周固定阶段中作用于牵张部位，结果在作用的第2周，牵张部位的射线通透区间逐渐被钙化组织占据，骨矿物质密度(g/cm2)增加了9.18%，骨矿物质质量分数分别增加了83%、116%和94%，较对照组增加显著。Tsumaki等[25]对21例双侧胫骨高位切开术的患者行牵张成骨，经过4周治疗，LIPUS治疗的愈合组织密度(0.20±0.12)g/cm2较对照组(0.13±0.10)g/cm2有大幅度提高。目前超声对新骨形成作用的研究多限于肢体长骨，对颌骨牵张成骨的作用少有报道。
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3.1.3 高压氧：李善昌等[26]对家兔下颌牵张成骨实验组行高压氧治疗，采用彩色病理图像测量系统比较新骨生成情况，结果显示接受高压氧治疗的实验组骨小梁形成明显优于对照组(P<0.01)，以此说明高压氧能加速骨形成，促进牵张成骨。其作用机制有待进一步研究。
3.2 化学药物研究：近几年陆续报道一些药物可以直接促进骨再生，如西药辛伐他汀，中药云南白药、灯盏花等，提示可将其用于牵张成骨的增速。杨建辉等[27]通过研究辛伐他汀(Sim)对人成骨细胞各项功能的影响时发现，Sim能刺激成骨细胞分泌骨钙素，使得有更多的羟基磷灰石晶体与之结合并沉积于骨基质。同时通过增加细胞间质的含钙量，加速骨基质的钙化，从而激活成骨细胞、促进新骨生成。邹敏等[28]研究表明：中药灯盏花具有促进骨组织形成的作用，血管生成、微循环改善是其机理之一；灯盏花可能具有直接的成骨功能；灯盏花促进成骨活动的机制与TGF-β的调节机制有相似之处。杨庆秋等[29]利用兔引导性骨再生模型与口服云南白药复合，从组织学和形态计量学上证实了云南白药不仅对骨折有明显促进愈合作用，也对骨缺损修复有一定的疗效。
, 百拇医药
3.3 细胞因子对成骨的作用：学者们通过对细胞因子的研究，试图阐明牵张成骨的作用机理。陆续有实验表明，骨形态发生蛋白(BMPs)、转化生长因子(TGF-β1)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、前列腺素E2(PGE2)、生长/分化因子5(GDF-5)、肌动蛋白同分异构体(α-SMA)以及血小板源性生长因子(PDGF)均在牵张区骨痂中有高表达，直接或间接参与新骨的形成[30]。朱永云等[31]通过研究外源性碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对兔下颌骨牵张成骨的影响得出结论，外源性bFGF早期有促进兔下颌牵张成骨的作用。雷德林等[32]通过研究得出结论，局部注射人NGF-β溶液能促进兔下颌骨牵张成骨中新生骨痂的钙化，为临床上解决固定期过长的问题提供了一种新思路。Robiony等[33]报道了5例严重萎缩的无牙下颌骨行牵引期间，将自体髂骨和富含血小板的血浆植入截骨间隙，结果牙槽嵴平均增高10.3mm，认为该法对重建严重萎缩下牙槽嵴效果佳。然而，王志国等[34-35]通过研究表明，导入外源性转化生长因子(TGF-β)和胰岛素样生长因子(IGF-1)可能没有促进兔下颌牵张成骨的作用；钟凡等[36]通过研究得出，注射VEGF的动物组牵张间隙内新骨形成的数量与对照组无明显差异，提示外源性导入VEGF可能没有促进下颌牵张成骨的作用。因此，细胞因子与成骨作用之间的因果关系及其作用机理还很不明确，尚需深入研究。, 百拇医药(王佳帅 姜明敏)
2.4 新技术的应用：引导骨组织再生术(Guided bone regeneration，GBR)是利用膜材料的物理屏障作用，为新骨的形成创造生长空间，阻止不利于骨生长的细胞进入骨缺损区，使有利于骨生长的细胞在膜下优先生长，从而重建骨组织。用钛网板修复骨缺损可起到缺损区的支架作用，可获得良好的解剖复位和咬合关系，临床应用广泛。而钛金属工艺塑性费用高、周期长，增加术中感染的概率，临床上为便于成形，术中常被迫在钛网板上剪很多缺口，钛金属网架的完整性得不到保证，精确度明显下降。快速成型技术(rapid prototyping technology,RP)可使得上述问题迎刃而解，它涉及计算及辅助设计(computer-aided design，CAD)、计算机辅助制造(computer-aided manufacturing，CAM)及三维CT等技术。RP不仅适用于骨移植，而且可以制作单独的个体化钛支架修复体，辅助牵张成骨用于颌骨缺损的修复，大大缩短了患者的住院时间。Klug等[22]采用了L形截骨术，垂直切口在近中，水平切口向后延至磨牙后区，远端用微型钛板固定作为旋转中心，然后开始牵引，这样近中牙槽嵴就可以获得较高的增高。在牵张成骨过程中，Klug注意到截骨间隙颊侧呈箱内的半月形缺陷，并可观察到截骨间隙内有纤维组织长入，因此他们采用GBR技术用钛网覆盖截骨间隙以防止纤维组织长入，引导骨组织再生，取得了满意的牙槽骨生理外形。随着新技术、新材料、新工艺不断应用于牵张成骨领域，其在种植领域将发挥不可替代的作用。
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3 牵张成骨的相关基础研究
牵张成骨术作为一种日趋成熟的技术，在临床上得到广泛应用的同时，依然解决不了疗程长、患者较痛苦这一突出缺点。为此，学者们采用物理、化学、生物等一系列方法，希望能加速成骨。
3.1物理方法
3.1.1 激光：王战鑫等[23]将24只健康大耳白兔随机分为两组行双侧下颌骨牵张成骨，在牵张期对实验组进行为期1个月的氦氖(He2Ne)激光及二氧化碳(CO2)激光照射，采用彩色病理图像测量系统对两组定量分析，结果显示实验组骨基质面积明显大于对照组(P<0.01)，证明弱激光对牵张成骨的新骨形成速度有促进作用。笔者认为，本实验不足以证明激光对促进成骨的直接效应。激光所产生的一些附加效应(如热效应)同样值得关注。
3.1.2 低强度脉冲超声：低强度脉冲超声(Low intensity pulsed ultrasound，LIPUS)是近年来公认的能促进骨折愈合的一种新的物理治疗方法，主要通过软骨介导刺激牵张成骨新骨的形成。Chan等[24]用新西兰母兔施以开放截骨术，LIPUS在第4周固定阶段中作用于牵张部位，结果在作用的第2周，牵张部位的射线通透区间逐渐被钙化组织占据，骨矿物质密度(g/cm2)增加了9.18%，骨矿物质质量分数分别增加了83%、116%和94%，较对照组增加显著。Tsumaki等[25]对21例双侧胫骨高位切开术的患者行牵张成骨，经过4周治疗，LIPUS治疗的愈合组织密度(0.20±0.12)g/cm2较对照组(0.13±0.10)g/cm2有大幅度提高。目前超声对新骨形成作用的研究多限于肢体长骨，对颌骨牵张成骨的作用少有报道。
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3.1.3 高压氧：李善昌等[26]对家兔下颌牵张成骨实验组行高压氧治疗，采用彩色病理图像测量系统比较新骨生成情况，结果显示接受高压氧治疗的实验组骨小梁形成明显优于对照组(P<0.01)，以此说明高压氧能加速骨形成，促进牵张成骨。其作用机制有待进一步研究。
3.2 化学药物研究：近几年陆续报道一些药物可以直接促进骨再生，如西药辛伐他汀，中药云南白药、灯盏花等，提示可将其用于牵张成骨的增速。杨建辉等[27]通过研究辛伐他汀(Sim)对人成骨细胞各项功能的影响时发现，Sim能刺激成骨细胞分泌骨钙素，使得有更多的羟基磷灰石晶体与之结合并沉积于骨基质。同时通过增加细胞间质的含钙量，加速骨基质的钙化，从而激活成骨细胞、促进新骨生成。邹敏等[28]研究表明：中药灯盏花具有促进骨组织形成的作用，血管生成、微循环改善是其机理之一；灯盏花可能具有直接的成骨功能；灯盏花促进成骨活动的机制与TGF-β的调节机制有相似之处。杨庆秋等[29]利用兔引导性骨再生模型与口服云南白药复合，从组织学和形态计量学上证实了云南白药不仅对骨折有明显促进愈合作用，也对骨缺损修复有一定的疗效。
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3.3 细胞因子对成骨的作用：学者们通过对细胞因子的研究，试图阐明牵张成骨的作用机理。陆续有实验表明，骨形态发生蛋白(BMPs)、转化生长因子(TGF-β1)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、前列腺素E2(PGE2)、生长/分化因子5(GDF-5)、肌动蛋白同分异构体(α-SMA)以及血小板源性生长因子(PDGF)均在牵张区骨痂中有高表达，直接或间接参与新骨的形成[30]。朱永云等[31]通过研究外源性碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对兔下颌骨牵张成骨的影响得出结论，外源性bFGF早期有促进兔下颌牵张成骨的作用。雷德林等[32]通过研究得出结论，局部注射人NGF-β溶液能促进兔下颌骨牵张成骨中新生骨痂的钙化，为临床上解决固定期过长的问题提供了一种新思路。Robiony等[33]报道了5例严重萎缩的无牙下颌骨行牵引期间，将自体髂骨和富含血小板的血浆植入截骨间隙，结果牙槽嵴平均增高10.3mm，认为该法对重建严重萎缩下牙槽嵴效果佳。然而，王志国等[34-35]通过研究表明，导入外源性转化生长因子(TGF-β)和胰岛素样生长因子(IGF-1)可能没有促进兔下颌牵张成骨的作用；钟凡等[36]通过研究得出，注射VEGF的动物组牵张间隙内新骨形成的数量与对照组无明显差异，提示外源性导入VEGF可能没有促进下颌牵张成骨的作用。因此，细胞因子与成骨作用之间的因果关系及其作用机理还很不明确，尚需深入研究。, 百拇医药(王佳帅 姜明敏)