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作者：
Carlo Maria Soardi博士（意）
布雷西亚私人牙科诊所
Shayan Barootchi博士（美）
密歇根大学牙科学院牙周病学和口腔医学系
Barbara Soardi博士（意）
布雷西亚私人牙科诊所
Lorenzo Tavelli博士（美）
密歇根大学牙科学院牙周病学和口腔医学系
Davide Zaffe硕士（意）
摩德纳和雷焦艾米利亚大学生物医学、代谢和神经科学系
王鸿烈博士（美）
密歇根大学牙科学院牙周病学和口腔医学系
同种异体移植作为牙槽嵴保存（ARP）的一种方式，已被常规用于拔牙部位的即刻植骨。溶剂脱水同种异体骨（SDBA）通常用于牙槽嵴保存，以皮质骨和松质骨颗粒的形式使用。本研究旨在对皮质骨和松质骨SDBA治疗ARP的组织学效果进行比较。共分配了35个拔牙位点，用于接受皮质骨（17个位点）或松质骨（18个位点）SDBA，然后在两组中应用可吸收的胶原材料对拔牙窝进行封闭。大约4个月时，在种植体植入过程中获得植骨部位组织的活检样本。对其进行组织形态计量学评估，以比较两种形式SDBA之间的差异。在本研究局限性内，皮质骨组的活骨百分比相较于松质骨组更高（分别为28.6%和20.1%，P =0.042），而骨活检样本其他部分（剩余移植物颗粒和非矿化组织，如结缔组织或其他成分）之间的比较结果缺乏统计学上的显著差异。
关键词：同种异体骨，牙槽嵴保存，组织形态计量，松质骨，皮质骨
拔牙，无论其病因如何，都是一种局部损伤，会刺激一系列生物事件，临床表现为牙槽嵴在高度和宽度上发生不可避免的吸收。由于这一生理过程可能会干扰牙列修复时理想的、以修复为导向的植入位置定位，以及影响后期局部组织的生物学表型，研究者们已经提出了许多技术方法来防止或减少这种生物现象。其中，通过将生物材料植入牙槽窝（牙槽窝植骨），然后密封植骨区域（牙槽窝封闭）进行牙槽嵴保存（ARP）治疗是最常用的方法之一。近年来，临床研究和系统综述均已证实，与拔除牙齿后牙槽嵴自然吸收的情况相比，ARP在减少拔牙后骨吸收方面具有有效性。目前使用的生物填充材料类型中，同种异体移植物已被广泛应用于牙槽骨植骨，因为在减轻牙槽嵴尺寸变化和在植入时提供有利的牙槽嵴形态方面，它们具有令人满意的结果。
溶剂脱水同种异体骨（SDBA）是临床医生在ARP治疗中的常见选择。该同种异体骨的制备过程保留了骨小梁模式、孔隙率和矿化成分，因而增强了其骨传导特性。尽管如此，在选择SDBA时，临床医生可能难以决定是使用皮质骨颗粒还是松质骨颗粒进行拔牙窝植骨。虽然已有一些关于同种异体移植物松质骨和皮质骨在愈合方面的描述和报告，但据本作者所知，尚未有学术报告研究和比较皮质骨与松质骨SDBA在拔牙窝植骨中的组织学表现差异。因此，本研究的目的是对使用皮质骨与松质骨SDBA在拔牙窝植骨后进行组织学评价，并评估活骨形成的相关因素。
研究设计和患者选择
本研究为前瞻性临床研究。从意大利的一家私人诊所招募健康的成年人，受试者需要至少有一颗不可修复的牙齿需要拔除，并在未来进行种植体支持的固定修复。如果存在以下任何情况，则不将受试者纳入研究：（1）拔牙窝颊侧骨板严重缺损，显示拔牙后颊侧骨壁缺损大于50%；（2）患者存在吸烟习惯且每天 ≥ 10支；（3）妊娠；（4）任何已知会改变软/硬组织愈合的医疗状况或药物使用（控制不佳的糖尿病、双磷酸盐治疗、免疫抑制剂等）。向符合纳入标准的受试者充分解释研究方案后，纳入患者签署了知情同意书。本研究完全按照伦理原则进行，包括2004年在东京修订的1965年《赫尔辛基宣言》，并已获得当地伦理委员会批准。
手术方案
所有操作过程都由同一位经验丰富的临床医生（C.S.）执行，并与之前的研究一样，对所有招募的参与者执行统一操作。简单地说，即在成功实施局部麻醉后，使用15C刀片分离牙周膜间隙中的牙冠上牙龈纤维。用牙挺将牙齿脱位，然后用牙钳轻柔地拔出。注意尽可能微创地进行拔除，以保存颊侧骨板。拔除后对骨板厚度进行记录，使用牙周探针（UNC-15，Hu-Friedy公司）测量后将其分为厚度< 1 mm或厚度 ≥ 1 mm。拔除磨牙时，如有必要，使用细长的细金刚石裂钻对牙冠进行分冠处理，以分开成单独的牙根进行拔除。然后，检查拔牙窝骨壁是否存在开窗或开裂，并彻底刮除肉芽组织。如果牙槽骨的任何壁损失超过50%，则拔牙位点不包括在研究中，但患者仍接受了引导骨再生方法的治疗。
用刮匙搔刮拔牙窝骨壁以诱导出血，然后用皮质骨或松质骨SDBA（多孔颗粒移植物，捷迈邦美公司）将其密集填充至骨嵴下方1 mm的水平。每个患者的生物材料分配是在招募后随机滚动选择的。轻轻放置生物可吸收胶原伤口敷料（Zimmer 胶原栓，捷迈邦美公司）以覆盖植骨后的拔牙窝，并使用4-0可吸收缝线（Vicryl，强生公司）以交叉褥式缝合技术固定该部位。没有尝试让所有创面都达到一期伤口愈合。图1展示了一例外科手术的具体过程。
图1：使用SDBA处理拔牙位点进行牙槽嵴保存病例的治疗过程。（a）术前的CBCT扫描图（全景图和截面图）。（b）标准拔牙后应用骨移植物材料和胶原敷料，用4-0 Vicryl缝线固定。（c）拆除缝线后（2周）拔牙位点早期愈合阶段的临床视图。（d）ARP治疗后4个月的临床观察。（e）位点保存后，在黏骨膜瓣完全翻开、种植体植入前，治疗位点的愈合情况。（f）采集骨芯活检样本进行组织学分析。（g和h）获得骨芯活检样品后，植入合适型号的种植体。（i）临时修复完成后的根尖周X线片。（j） 最终修复就位后治疗位点的侧视图和（k）正面视图（术后1年）。
手术结束后，向患者提供了完整的术后指导，包括抗生素（500 mg阿莫西林，7天，每天三次；如果过敏，则提供6片250 mg 阿奇霉素片剂 [第一天两片，其余4天各一片]）和抗炎药。要求患者用温盐水含漱，之后改用0.2% 葡萄糖酸氯己定溶液每天含漱两次，持续2周（直到术后复查），复查时拆除缝线。
再次暴露位点及种植体植入
经过至少4个月未受干扰的愈合期后，患者被安排接受种植体植入，此时再次暴露植骨位点，以进行种植体植入和骨芯活检样本采集。在这个阶段，翻起全厚黏骨膜瓣，并检查了位点保存的部位。接下来，根据未来种植体的位置，使用具有（1）4.0 mm外径和3.0 mm内径，或（2）3.0 mm外径和2.0 mm内径的外科环钻（Stoma）钻取骨芯。在600 rpm转速及盐水冷却下采集骨芯（最长至10 mm），以在种植体植入之前收集样本（Tapered Screw-Vent，捷迈邦美公司）。如有必要，还应在植入时进行额外的植骨手术。所有患者在术后约2周就诊复查，并在1年内根据治疗计划制作最终修复体。
组织学处理和组织形态计量学分析
将收获的骨芯从空心取骨钻内取出，并立即放入福尔马林缓冲液（Sigma-Aldrich公司）中。将骨芯组织脱水、甲基丙烯酸酯包埋后进行连续分割，以获得两组切片:厚（100 µm）和薄（5 µm），用于形态学和组织形态学评估，如下文所述。将厚切片进行显微射线照相（3K5，ItalStructures公司），而薄切片则用甲苯胺蓝或Gömöri三色染色。在普通或偏振光（Axiophot，蔡司公司）下，使用标准设置的显微镜对染色切片和显微射线图像进行检查和拍照。通过分析，可以量化由活骨组成的矿物成分（如骨陷凹中存在骨细胞）和剩余移植物颗粒（无骨细胞的板层骨陷凹区域），并量化非矿化组织成分（结缔组织[CT] /其他，包括脉管系统、疏松纤维CT和炎性细胞）在组织总量中的占比，从而获得各成分在采集的骨芯中所占的百分比。使用合适的软件（AnalySIS，Olympus Soft Imaging System）对图像进行形态学测量。
数据分析和可视化
对于两组皮质骨和松质骨SDBA，均计算了活骨、剩余移植物颗粒和CT /其他组织百分比的平均值和SD。为了对皮质骨组和松质骨组之间的组织学成分进行统计比较，使用了混合建模分离方法，包括固定的协变量，如时间和颊侧骨板厚度，以及受试者的随机效应。产生置信区间（CI），统计显著性的P值阈限设置为0.05。此外，制作了箱形图，以可视化观察到的组织学结果。分析在软件RStudio（1.3.1093版）中进行，并使用ggplot2软件包制作箱型图。
31名患者连续纳入并接受治疗。由于颊侧骨板吸收大于50%，有3个拔牙位点被排除在分析之外。因此，本研究共纳入28名患者（14名女性，14名男性）和35个接受过治疗的拔牙窝位点（松质骨组18个位点，皮质骨组17个位点）。
所有与拔牙、ARP和种植体相关的外科手术都在没有出现并发症的情况下完成，并且从所有纳入研究的部位成功采集了骨芯活检样本。期间未发生失访。皮质骨组和松质骨组的ARP和活检样本采集/植骨之间的平均时间分别为4.8 ± 1.1个月和4.3 ± 0.82个月（P > 0.05）。研究中招募患者的平均年龄为52.51 ± 8.22岁（皮质骨组为52.3 ± 8.9岁；松质骨组为52.6 ± 8.1岁）。虽然两组中几乎所有的治疗部位都与上颌牙列有关（皮质骨组中100%的部位；松质骨组中88.8%的部位），但皮质骨组的后牙部位明显多于松质骨组（分别为100%和50%）。根据SDBA类型分组后，关于患者特征和拔牙位点分布的更多细节如表1所示。
表1：两个治疗组中纳入的患者及位点特征。
SDBA = 溶剂脱水同种异体骨
图2显示了皮质骨SDBA组和松质骨SDBA组在活骨、剩余移植物颗粒和非矿化组织（CT/其他）方面组织形态测量结果的并排比较。皮质骨组的矿化组织总量为29.9%至71.2%（平均46.1%），松质骨组为21.26%至63.5%（平均38.8%）。两组中已识别的活骨平均含量各不相同（皮质骨组为28.6%，松质骨组为20.1%），这些差异在回归模型中具有统计学意义（皮质骨组系数：8.6）（95%置信区间：0.21, 16.9；P = 0.042）。
图2：表示组织形态测量结果数值的箱型图：皮质骨SDBA及松质骨SDBA植骨后，非矿化组织（CT或其他）、剩余移植物颗粒以及活骨量百分比。分隔每个方框的水平线表示中位数值。方框外延伸的垂直线表示四分位数外的可变性。数据集中的单个观测结果在每个相应的方框顶部用较小的菱形表示。请注意，该图中没有对两组之间的统计检验或比较进行推断。分析是在混合模型中进行的，以考虑其他协变量。
皮质骨和松质骨SDBA组移植物颗粒残留量分别为17.4% ± 9.6%和20.1% ± 12.2%，组间没有显著性差异。最后，对于非矿化组织的数量，该模型在两组之间没有显著性差异（皮质骨和松质骨部位分别为54.1%和59.8%）。此外，就所研究的因素而言，模型中植骨位点的位置（相对于磨牙与非磨牙；磨牙的模型系数：-4.43 [95%置信区间：-15.51，6.64；P = 0.43]）和其他参数如性别（男性系数：-2.43 [95%置信区间：-13.11，8.24；P = 0.68]）、时间（0.93 [95%置信区间：–3.29，5.15；P = 0.66]），或颊侧骨壁厚度的二元变量（< 1 mm厚度：–3.03 [95%置信区间：–11.33，5.26；P = 0.47]），与活骨含量均无显著关联。
图3显示了皮质骨和松质骨治疗部位的组织学切片，从图中可见新的活骨骨小梁和被纤维组织包绕的剩余移植物颗粒。
图3：（a和b）皮质骨组和（c和d）松质骨组处理位点的组织学切片显示新的活骨骨小梁（VB）和被纤维组织包围的剩余移植物颗粒（RG）。（a）X射线显微图像。比例尺 = 500 µm。（b）活骨表现为骨陷窝中有骨细胞，骨表面可见成骨细胞（箭头）。甲苯胺蓝染色。比例尺 = 100 µm。（c）普通光下Gömöri三色染色法染色的骨小梁切片。比例尺 = 500 µm。（d）偏振光下，在与图3c相同的样品中可以看到新形成的板层骨。
大部分已发表的有关ARP主题的文献都侧重于牙齿脱落后由于无辅助治疗而发生的维度变化，或通过不同治疗方式产生的骨吸收模式。这些研究主要是探究牙槽嵴水平向（宽度）和/或垂直向（高度）分量的线性尺寸变化。在这方面，大多数临床研究和系统综述均得出了相同结论，即虽然ARP可以显著减少拔牙后牙槽嵴萎缩，但不能完全消除牙齿缺失后的生理改建过程。研究还调查了ARP治疗后的组织学结果，即种植体植入时的骨质量。这是由于活骨百分比的增高可以增强牙槽嵴的维度维持效果，并且还可能有利于长期维持种植体周围的健康或加速种植体达到稳定的顶点。
一些研究通过组织形态计量学分析评估了同种异体移植物的愈合情况。然而，据作者目前所知，尚未有研究对皮质骨和松质骨形式SDBA用于位点保存后的效果进行直接评估。因此，将目前的结果与既有文献进行直接比较可能是不可行的。Eskow和Mealey进行了一项人体研究，以比较冷冻干燥同种异体骨（FDBA）的皮质骨和松质骨在临床（牙槽嵴保存）以及组织学（骨质量）方面的结果。该同种异体骨用于通过可吸收胶原敷料密封的牙槽骨植骨位点，实验设计类似于本设计。在平均4.5个月的愈合时间后，尽管观察到皮质骨组的矿化成分含量更高，活骨百分比更高（16.08%，而松质骨组为12.98%），但作者表示，两组之间的差异尚未达到统计学意义。除了所参考的研究报告和本研究在研究设计、环境和人群方面的差异外，可以推测出，本报告中SDBA的使用可能导致了活骨的百分比略高。事实上，同一研究小组进行了一项随机临床试验，比较了松质骨FDBA与SDBA治疗ARP的组织学结果，并观察到SDBA治疗组在3个月时的重要骨百分比略高（松质骨FDBA为24%，松质骨SDBA为27%）。然而， 解释本研究松质骨SDBA组中20% 的活骨百分比相对较低时，应该注意，所参考的研究使用了一种屏障膜来覆盖移植后的牙槽嵴，而本研究的设计包括使用可吸收胶原敷料（其缺乏区隔特性），这可能会导致活骨的量略低。此外，与现有分析类似，Corning和Mealey的研究没有发现活骨含量百分比与颊侧骨壁厚度之间的相关性，也没有发现该数值与牙齿位置或吸烟习惯之间的相关性。虽然颊侧骨壁的厚度和完整性已成为拔牙后牙槽嵴维度改变的有力预测因素，但其与组织学结果（骨愈合）的确切相关性尚不清楚。必须说明的是，本研究中，使用牙周探针对颊侧骨壁的厚度进行了二分法评估（< 1 mm或 ≥ 1 mm）。
在解释结果时，应考虑到本研究的局限性。虽然从统计学角度看，活骨比例显著更高这一概念似乎对读者很有吸引力，但在以患者为本的背景下，这种差异的临床价值尚待阐明。这引起了人们对临床意义与统计学意义的争论。读者应牢记，两个SDBA分组的平均活骨百分比差异虽然达到了8.5%的统计学显著差异，但这只是表明了当前数据和结果仅适用于纳入研究的人群。这种差异在临床效果背景下的实际影响（临床意义）尚未在文献中阐明。在这一范畴内，仍需要进行长期的随访研究，以评估ARP治疗后组织学成分比例增加的相关性，特别是在边缘骨水平稳定性、维持种植体周围健康、预防种植体周围疾病或对其治疗的影响方面。最后，如前所述，这是第一项直接比较皮质骨和松质骨SDBA用于拔牙窝植骨和ARP治疗的研究报告。因此，未来还需要通过高效能的临床试验来验证这些结果。
在本研究的局限性内，结果表明：与松质骨SDBA相比，使用皮质骨SDBA可能会导致植骨区域活骨的含量增加。
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