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作者:
盖立婷 口腔外科硕士 (中)
中国浙江大学医学院附属口腔医院儿童口腔科
浙江省口腔生物医学研究重点实验室
罗昕 口腔外科硕士 (中)
中国浙江大学医学院附属口腔医院修复科
管叶 口腔外科硕士 (中)
中国浙江大学医学院附属口腔医院修复
何福明 口腔外科博士，医学博士 (中)
中国浙江大学医学院附属口腔医院修复科，
浙江省口腔生物医学研究重点实验室
目的：采用曲面断层片和CBCT两种影像学检查方法，比较上颌后牙种植体植入前同一部位剩余骨高度的测量误差、以及不植骨的上颌窦底冲顶提升术术后骨增量效果，并使用CBCT评价二期手术前上颌窦内骨增量的情况。同时还分析了与窦内新生骨形成相关的因素，如通过骨冲顶在种植体根方的窦底抬高小骨块等。材料与方法：本实验为回顾性研究，纳入接受了不植骨的上颌窦底冲顶提升术+上颌后牙区种植体植入的患者，术前、术后即刻及二期手术前均拍摄曲面断层片及CBCT，以评估上颌窦内骨增量的效果。建立广义线性模型，探讨窦内骨增量的相关因素。同时评估了一些临床指标，如上颌窦黏膜穿孔率、种植体成功和失败的标准等。结果：共纳入91例患者的102颗种植体。术前，使用曲面断层片和CBCT分别测量平均剩余骨高度，依次为8.53±1.76 mm和7.87±1.45mm，差异有统计学意义（P<0.05）。曲面断层片和CBCT分别测量窦内新生骨，结果依次为1.31±1.05mm和1.80±1.72mm，差异有统计学意义（P<0.05）。最终的窦内新生骨量与基线时种植体的突入深度呈正相关，而与窦底抬高小骨块等其他因素无关。结论：CBCT可使测量误差相对减小。采用不植骨的上颌窦底冲顶提升术，可获得约2mm的窦内新生骨。最终的窦内新生骨量与基线时种植体的突入深度呈正相关。在窦底抬高小骨块并未获得更多窦内新生骨。
关键词：CBCT，口腔种植，上颌窦内骨增量，上颌窦底提升
上颌后牙缺失后，常常会发生上颌窦气化和牙槽骨萎缩，由于骨量不足，残余骨高度降低，使得种植体植入困难。解决这些问题的主要治疗方法是植入短种植体和上颌窦底提升术。在临床实践中，常采用侧壁开窗入路或穿牙槽嵴顶入路，接着抬高上颌窦黏膜，通过形成青枝骨折抬高小骨块，放置骨替代材料，并同期植入种植体。因此，穿牙槽嵴顶上颌窦底提升术也被称为“Summers技术”或“上颌窦底冲顶提升术”。
对于种植医生和口腔颌面外科医生来说，详细了解上颌窦的解剖结构具有重要意义。上颌窦是一个锥形空腔，与上颌骨的眶部、牙槽突、面部和颞下部相邻。上颌窦内的薄皮质骨，即上颌窦间隔，可将上颌窦划分为两个或多个小腔。最近的一项研究表明，上颌窦间隔的发生率在33%-58%之间，在先进和第二磨牙区域的发生率最高，为55.9%。此外，上颌窦壁内还衬有一层黏膜，厚度约为0.3-0.8mm，吸烟者黏膜偏薄，而在炎症和过敏等一些病理情况下黏膜偏厚。上颌窦的血供来源于上颌动脉主干，64.3%的血管位于上颌窦骨壁内，29.1%位于窦内，6.6%位于表浅位置。有研究认为，穿孔和出血是上颌窦底提升术最常见的并发症。有学者提出，对于穿牙槽嵴顶的上颌窦底提升术，必须有足够的牙槽嵴宽度和至少5mm的剩余骨高度，且窦底平坦、没有骨间隔。正确诊断和评估上颌窦解剖、生理、病理情况，对于选择合适的上颌窦底提升手术方法、避免手术风险、减少术中和术后并发症具有重要意义。目前，CBCT技术被认为是上颌窦诊断和手术计划的金标准。
既往研究表明，不植骨的上颌窦底冲顶提升术可获得约2-3mm的窦内骨增量，这些测量结果大多通过根尖片或曲面断层片获得，尚不明确测量方法的误差是否会影响结果。与二维影像检查相比，利用CBCT可以实现更准确的术前评估和计划，获得有临床价值的信息，确定种植体的位置，检查黏膜完整性，测量骨增量的体积。然而，目前CBCT评价不植骨的上颌窦底冲顶提升术骨增量效果的研究较少，且均未比较二维X线片和CBCT测量结果的误差。有研究表明，窦内新生骨量与种植体的突入深度显著相关，而与剩余骨高度无关。本研究还采用CBCT观察通过骨冲顶在种植体根方窦底抬高的小骨块，评价其是否影响窦内成骨，目前尚未见相关研究。因此，本回顾性研究的目的是：（1） 比较曲面断层片和CBCT两种测量方法，测量上颌后牙种植体植入前同一部位剩余骨高度的误差，以及不植骨的上颌窦底冲顶提升术术后骨增量效果；（2）使用CBCT评价二期手术前，不植骨的上颌窦底冲顶提升术可获得窦内骨增量效果；（3）分析与窦内新生骨形成相关的因素，如通过骨冲顶在种植体根方的窦底抬高小骨块等。
患者数据采集和研究方案设计
本回顾性研究方案已获得中国浙江大学医学院附属口腔医院伦理委员会批准（No. 2018002）。所有患者术前均签署知情同意书。本研究纳入了2013年5月至2019年6月于浙江大学医学院附属口腔医院颌面种植科接受了不植骨的上颌窦底冲顶提升术的患者，并进行随访。
纳入标准如下:
1. 18岁以上患者
2. 在手术前至少3个月拔除上颌后牙
3. 接受了不植骨的上颌窦底冲顶提升术+上颌后牙区种植体植入
4. 全身情况及口腔卫生状况良好
5. 上颌窦底的骨垂直高度至少5mm，骨宽度充足
6. 使用Straumann骨水平种植体或Ankylos种植体（登士柏西诺德）
排除标准如下:
1. 患有尚未控制的系统性疾病或需要服用改善骨代谢的药物
2. 患有未治疗的牙周疾病
3. 患有急性鼻窦炎和鼻窦肿瘤
4. 在术区有原有的种植修复体或接受过骨增量手术
5. 有吸烟习惯者
治疗步骤
对所有患者进行了系统性口腔检查，并制定了合理治疗计划。术前，使用曲面断层片和CBCT测量剩余牙槽嵴的垂直高度，使用CBCT测量牙槽嵴宽度，并结合牙槽嵴骨质分级确定种植体的高度和大小，大多为标准尺寸的种植体。
所有手术均由通讯作者（F. H.）在局麻下进行改良上颌窦底冲顶提升术。用钻针逐级备洞，至距离窦底约1-2mm处，使锤轻击小直径骨凿，在窦底皮质骨上形成青枝骨折，并逐渐扩大至所需的深度（图1a和b）。使用Valsalva手法确认上颌窦黏膜的完整性（图1c）。随后，植入两种种植系统的骨水平种植体，即Straumann种植体或Ankylos种植体（图1d），确认初期稳定性良好。术后立即拍摄曲面断层片和CBCT。使用头孢菌素和替硝唑等抗生素至少3天，术后7-10天拆线。在愈合过程中（4-6个月）不进行任何临时修复。
所有患者于术后4-6个月接受二期手术。再次拍摄曲面断层片和CBCT图像，评价种植体治疗的效果。
图1a至d：上颌窦底冲顶提升并植入长度为10mm的种植体。（a）使用直径较小的骨凿，轻叩并逐渐扩大至所需深度。（b）在种植体植入前，插入测量棒以确定所需的深度和方向。（c）Valsalva手法确认上颌窦黏膜的完整性。（d）植入骨水平种植体。
影像学分析
图2：影像学分析。参考线绘制如下：（ a）种植体长轴；（b）种植体颈缘线：垂直于（a）、通过种植颈部最冠方的直线；（c）种植体根尖线：与（a）垂直、通过种植体最根方的直线；（d）窦底皮质线：连接种植体在近中面（dm）和远中面（dd）与窦底皮质骨最根方接触点的连线；（e）根尖骨线：观察到的新骨的最高边缘线。
上颌窦黏膜穿孔率
种植体成功/失败标准
为了便于术后评估种植体的生存率和成功率，制定种植体成功的标准如下：（1）无持续性的不适主诉，如疼痛、异物感和/或感觉迟钝；（2）无反复出现的种植体周围感染及化脓；（3）不松动；（4）种植体周围无连续的低密度透射影像；（5）可行种植修复治疗。种植体失败可分为早期失败和晚期失败，早期失败出现在术后3-5个月组织愈合期，典型的临床表现是植体松动，这往往与种植窝洞感染相伴出现。
统计分析
两名研究者（L. G. 和 Y. G.）独立整理数据，使用SPSS软件（22.0版）进行统计分析。在影像学评估开始前，两名研究者（L. G. 和X. L.）对影像学进行独立分析，通过曲面断层片和CBCT测量前20例患者的剩余骨高度，计算影像学分析研究者间的一致性，用类内相关系数表示。Cohen's kappa系数用于评价研究者间对于描述性变量（上颌窦骨重建指数）判定的一致性。采用Kolmogorov-Smirnov检验对数据正态性和方差齐性。采用配t检验比较曲面断层片组和CBCT组的剩余骨高度、种植体突入窦内的长度和窦内骨增量。在二期手术前，采用广义线性模型研究窦内新生骨量的潜在影响因素。显著性水平设为0.05。
患者与种植体信息
本研究共纳入91例患者的102颗种植体（12颗在前磨牙区，90颗在磨牙区）。随访3-10个月，平均5个月（二期手术前）。患者和种植体基本信息如表2所示。
研究者共识
对于前20例患者，研究者通过曲面断层片和CBCT测量剩余骨高度值的类内相关系数分别为0.984和0.945。上颌窦骨重建指数κ值为0.932。对于连续变量和定性变量，两名观察者的测量结果具有高度一致性。
影像学分析
术前剩余骨高度和二期手术前窦内新生骨量见表3。术前使用曲面断层片和CBCT分别测量平均剩余骨高度，依次为8.53±1.76mm（102个种植体）和7.87±1.45mm（102个种植体）；分别测量窦内新生骨，结果依次为为1.31±1.05mm和1.80±1.72mm。
根据改良上颌窦骨重建指数，CBCT检查可见46.1%的种植体根尖周围有致密的窦内骨结构（47/102，得分2）。许多种植体（30/102，29.4%）周围出现薄层的新窦底硬骨板（3分），但未观察到有种植体符合4分标准。在102个种植体中，只有5个种植体没有明显的新骨形成（图3；表4）。
种植体根方窦底抬高的小骨块对窦内新生骨的影响见表5（图4）。结果表明，有窦底抬高的小骨块者其窦内新生骨略大于无小骨块者，但无统计学差异（P>0.05）。
PR=曲面断层片；RBHIntial=术前剩余骨高度；IPLBaseline=术后即刻种植体突入窦内的长度；IPLT=二期手术前种植体突入窦内的长度；ESBGT=二期手术前窦内新生骨量。* 差异有统计学意义（P<0.05）。
图3a至d：CBCT观察不植骨的上颌窦底冲顶提升术后，上颌窦骨重建情况。（a） 未见骨影像；（b）界线模糊的云雾状影像；（c）植体根方致密骨结构；（d）新窦底硬骨板形成。
图4a至d：基线及二期手术前使用CBCT观察种植体根方窦底抬高的小骨块。（a） 术中无抬高的小骨块。（b） 白色箭头表示手术中种植体抬高小骨块。（c）无抬高小骨块的病例二期手术前的影像。（d）有抬高小骨块的病例二期手术前的影像。
相关因素分析
广义线性回归结果见表6和表7。二期手术前的窦内骨增量与基线时种植体突入窦内的长度呈正相关。此外，其他因素包括性别、年龄、缺牙类型、种植位置、种植系统、种植体长度、种植体直径、是否有抬高的小骨块和剩余骨高度等，均与最终的窦内骨增量无关。
相关因素分析
广义线性回归结果见表6和表7。二期手术前的窦内骨增量与基线时种植体突入窦内的长度呈正相关。此外，其他因素包括性别、年龄、缺牙类型、种植位置、种植系统、种植体长度、种植体直径、是否有抬高的小骨块和剩余骨高度等，均与最终的窦内骨增量无关。
上颌窦黏膜穿孔率
上颌窦膜穿孔率为0%，无鼻出血或面部肿胀迹象，CBCT未观察到上颌窦含有高密度液体平面。
在颌面部，由于各解剖结构重叠，二维图像分析较困难，有限的分辨率和重叠现象使其难以精确分析种植相关解剖结构。CBCT可以在相对较低的辐射剂量的条件下，获得具有高空间图像分辨率的三维图像，便于制定外科计划，如评估种植部位、骨密度和纹理、可用骨量，以及临近解剖结构。有研究表明，CBCT可以精确地实现线性测量。由于大多数患者是多牙缺失，要求种植修复，我们使用了曲面断层片而不是根尖片作为另一研究组。在本研究中，我们分别使用曲面断层片和CBCT进行了一系列测量。研究发现，术前使用曲面断层片和CBCT测量剩余骨高度，二者结果具有显著差异（ 图5）。
术前，曲面断层片测量的剩余骨高度大于CBCT。一方面，上颌窦内复杂的解剖结构导致一些图像重叠，使临床医生很难发现上颌某些部位的牙槽骨缺损。另一方面，由于放大率的原因，二维的全景层析成像会发生变形。因此，如果测量误差值较大，钻针进入种植区域可能过深，上颌窦黏膜穿孔的风险增加。与曲面断层片相比，CBCT可以控制手术风险，减少对重要解剖结构的损伤，从而实现精准的手术规划，这是传统X线片技术无法实现的。术后CBCT与曲面断层片在种植体突入窦内的长度上存在统计学差异。此外，第二期手术前，使用CBCT测量剩余骨高度和种植体突入窦内长度明显大于使用曲面断层片测量的结果，主要原因可能是CBCT对硬组织显示的图像质量较好，能够更清晰地显示窦内新生骨（图6）。
图5a和b：术前使用曲面断层片和CBCT在近-远中方向测量剩余骨高度，二者结果具有显著差异。（a）术前曲面断层片测量的剩余骨高度为10.8mm。（b）术前CBCT测量的剩余骨高度为8.0mm。图6a和b：不植骨的上颌窦底冲顶提升术后、二期手术前的上颌窦骨重建情况。（a） 曲面断层片显示种植体根尖周围骨重建图像模糊。（b）CBCT可以观察到清晰的植体根尖周围骨重建图像。
本研究的重点关注的是，在不通过骨移植的情况下短期窦内骨增量的情况。在窦腔内的种植体的顶端和边缘，尽管并无骨替代材料，但仍然获得了窦内新生骨。同时，我们发现术后平均5个月窦内骨增量与基线时种植体突入窦内的长度呈正相关。其他因素包括性别、年龄、缺牙类型、种植位置、种植系统、种植体长度、种植体直径和剩余骨高度等，均与最终的窦内骨增量无关。这与其他研究的发现一致。此外我们还发现，最终窦内骨增量与术中在种植体根尖处是否有抬高的小骨块无关，属首次发现。Thor等人的一项研究表明，种植体植入后的时间越长，获得的骨量越大；同时强调骨再生的量与种植体的抬高高度有关。由此引发了关于种植体该突入鼻窦内多长的争论。然而，抬高高度应充分考虑黏膜厚度、弹性等解剖学因素。一旦超过一定限度，就会增加黏膜穿孔的风险， 且升高的空间难以充满骨。Lai等人报道， 采用不植骨的上颌窦底提升术，基线时种植体突入窦内的长度为3.94±1.14mm， 随访3个月时窦内骨增量为2.26±0.92mm，随访9个月时为2.66±0.87mm。Brizuela等人的研究表明，当种植体平均突入长度为2.1±0.3mm时，平均骨增量为1.8±0.3mm。然而，突出长度仍不大于5mm。根据Nedir等人的一项研究，大部分的窦内新生骨形成于术后3年内，且可以长时间维持稳定。在一项为期5年的前瞻性研究中，60%的患者可以获得大约2mm的新骨，约15%的患者骨高度略有下降，25%的患者窦内骨高度增加不明显。
由于二维图像的局限性，CBCT可以更为精确地测量窦内骨增量，以解释矛盾的结果。在以往的研究中，很少有研究人员使用CBCT评估不植骨的上颌窦底冲顶提升术术后骨增量效果。何等人的研究中报道了，当使用CBCT测量，且剩余骨高度为4.1-8mm时，骨增量为2.5±1.5mm。在本研究中，曲面断层片和CBCT测量的窦内新生骨分别为1.31±1.05mm和1.80±1.72mm。使用CBCT观察不同剩余骨高度和种植体突入窦内长度的最终窦内新生骨（ESBG）情况，结果如表8所示。当96.1%（98/102）的种植体突起长度小于或等于4mm时，窦内骨增量小于3mm。同时，Nedir等人认为如果手术设计需要提升上颌窦底的高度为3mm，建议采用不植骨的上颌窦底冲顶提升术。因此，本研究的数据与以往其他临床研究的数据一致。综上所述，为避免窦膜穿孔，获得理想的生存率，建议在进行上颌窦底冲顶提升术时选择8-12mm长的种植体，黏膜抬高高度不应超过4mm。除了窦内骨增量，本研究还对种植体根尖顶端的骨质进行了评价。改良上颌窦骨重建指数，大约77.5%的种植部位（77/102）可见植体根尖顶端有致密的骨结构，或形成了新窦底硬骨板，这证明种植体突入窦内部分周围有矿化良好的骨组织。
本研究还特别评价了术中在种植体根尖处抬高的小骨块对最终窦内骨形成的影响。结果显示，两组间（有小骨块和无小骨块）无统计学差异。这可能说明，在上颌窦底冲顶提升术中，骨移植材料的使用对窦内新骨形成并不是必需的。
众所周知，上颌窦黏膜穿孔是上颌窦底冲顶提升术最常见的并发症之一，黏膜过薄或手术操作不当都可能引起这一并发症。手术方式的选择对减少并发症的发生来说具有重要意义。超声装置和液压装置是近年发展起来的上颌窦底提升术的方法。有研究报道，在采用穿牙槽嵴顶入路时，使用液压系统似乎是可预测的、安全的，降低了术中并发症的发生率。该技术的主要优点是并发症发病率低、易于操作。在未来的研究中，可以尝试将这些新技术与传统的上颌窦底抬高术式进行比较，努力探索很好的手术方式。
尽管本研究存在局限性，但通过CBCT可以更清楚地观察到新骨形成的影响。随后，我们将对大样本量的长期效果进行前瞻性随访。在种植体附近的区域，CBCT图像会不可避免地出现伪影。然而，目前的研究并未发现伪影强度与CBCT测量种植体周围骨尺寸的不准确性相关。然而，由于射束硬化，邻近钛种植体表面、两个或多个种植体之间的区域的影像是不准确的。在本研究中，我们发现单个种植体周围影像较为清晰（图7a），但在种植体之间的区域，则可以观察到低密度影像区域（图7b）。幸运的是，仅有4例患者存在两个相邻种植体的情况，窦内未见低密度影像区域。因此，可以更清楚地观察窦内新骨形成的影响。只有获得良好的骨结合，种植体才能为将来的修复体提供稳定的支持。根据辐射剂量最小原则，CBCT 图像并不能取代二维X线片成为临床常规检查工具。因此，除非出现明确的并发症体征或临床症状，否则不建议在种植术后的随访检查中使用断层显像。
图7a和b：受射束硬化伪影影响的CBCT图像。（a）单个种植体表面附近的区域受伪影影响较小。（b）种植体之间连接线上较暗的区域是伪影造成的。
CBCT可使测量误差相对减小。采用不植骨的上颌窦底冲顶提升术，可获得约 2mm的窦内新生骨。最终的窦内新生骨量与基线时种植体的突入深度呈正相关。在窦底抬高小骨块并未获得更多窦内新生骨。
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