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CBCT研究:评价上颌窦提升患者应用同种异体移植物和异种移植物的骨密度(伊朗)
日期:2023/10/06
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作者:
Reza Tabrizi 博士(伊朗
Hassan Mirmohammad Sadeghi 博士(伊朗
Maryam Mohammadi(伊朗
Mehrdad Dehghanpour Barouj 博士(伊朗
沙希德·贝赫什提医科大学牙科学院,德黑兰伊朗

Mahtab Kheyrkhahi 博士(伊朗)
口腔颌面放射学私人诊所,德黑兰,伊朗


目的:上颌窦移植骨的稳定性和密度对种植体的生存至关重要。本研究旨在比较矿化同种异体骨和脱蛋白牛骨后的骨密度,评估体积变化作为次要结果。材料和方法:在这项前瞻性队列研究中,受试者被随机分入矿化骨和脱蛋白骨两组,来进行上颌窦提升。受试者在提升术后立即做CBCT检查,9个月后再做CBCT。相对骨密度是主要结果,9个月后的体积变化是研究的次要结果。作者使用独立的t检验来评估两组之间的骨密度和体积变化。结果:研究了50例患者(每组25例)。上颌窦提升9个月后,第1组(矿化骨)的平均骨密度为237.20 ± 55.72 Hounsfield units(HU),第2组(脱蛋白骨)为634.8 ± 166.11 HU。第1组和第2组之间的HU平均值在统计学上存在显著差异(P < 0.001)。第1组(矿化骨)的平均体积变化为0.25 ± 0.13 cm3,第2组(脱蛋白骨)为0.06 ± 0.05 cm3。数据评估表明:在上颌窦提升9个月后,第1组和第2组的平均体积变化有显著差异(P < 0.001)。结论:考虑到本研究的结果,上颌窦提升9个月后脱蛋白骨与矿化骨相比具有更高的相对骨密度。在研究时间内,脱蛋白骨的体积变化小于矿化骨。
关键词:骨替代物,锥束计算机断层扫描,上颌窦,窦底扩大术


上颌窦提升是修复因牙齿缺失和上颌窦气化而导致的上颌骨后部缺损的一种可接受的方法。骨移植成熟后的骨形成量和种植体的长期存活率表明上颌窦提升的成功。初期稳定性被认为是牙科种植体成功的重要因素。骨密度是影响牙科植入物初级稳定性的一个重要因素。几种骨替代品已应用于上颌窦提升,包括异种骨、同种异体骨、自体骨和异体骨。

骨移植材料的体积变化已经被研究。然而,很少有研究涉及到上颌窦提升后新骨的骨密度和质量。脱蛋白牛骨和矿化同种异体骨是上颌窦提升常用的两种骨替代物。文献综述显示没有研究将应用矿化骨和脱蛋白骨进行上颌窦个提升的骨密度进行比较。

本研究的目的是解决以下问题:在上颌窦提升时应用矿化骨和脱蛋白骨后的骨密度是否有差异。本研究假设:应用矿化骨和脱蛋白骨后的骨密度是相似的。因此,本研究旨在比较矿化骨和脱蛋白骨的骨密度,并把评估体积变化作为研究的次要结果。


材料和方法

作者进行了一项前瞻性队列研究。这个研究样本是从于2017年9月1日至2019年12月31日到口腔颌面外科修复上颌骨后部部分缺牙区域的受试者中选出的。Shahid Beheshti医科大学医学伦理委员会同意了这项研究(编号:IR.SBMU.DRC.REC.1398.069)。如果受试者的上颌骨后部有部分缺牙区域,则将其纳入研究。由于骨高度不足(< 5 mm),他们是上颌窦外提升手术的候选者。排除标准包括既往有上颌窦提升史或上颌窦垂直或水平隔膜,需要水平植骨、吸烟、影响骨代谢的全身性疾病,服用任何影响骨再生的药物或鼻喷雾剂,如皮质类固醇,未能出现在随访中,或拒绝加入研究中。上颌窦提升时不同期植入种植体。参与者签署了同意书。

受试者被随机分为两组。第1组受试者接受矿化的同种异体骨(Hamanand-Saz-Baft)用于上颌窦提升,在第2组中用脱蛋白牛骨(Cerabone,Botiss)。年龄、性别和最初增加的骨体积是研究变量,而骨替代品的类型(矿化骨或脱蛋白骨)是研究的预测因素。以Hounsfield units(HU)为单位测量的骨密度是主要结果,9个月后的骨体积变化是研究的次要结果。

上颌窦提升技术


在牙槽嵴顶上做了一个带有两个松弛切口的切口。翻开全厚粘骨膜瓣以暴露上颌窦侧壁。用高速手机在上颌窦的侧壁上开个窗,水平方向的骨切口距离上颌窦底3毫米。在充足盐水冲洗的条件下一次用4号、6号和8号圆钻钻骨。用上颌窦提升器将开窗位置的骨块与周围骨分离。将从上颌窦窦底分离的膜推向上颌窦,空间由骨替代物(尺寸:0.251 mm)填充,以达到所需的高度用于提升。窗口上盖了一层薄膜(JasonBotiss)。粘骨膜瓣复位,并用4-0 vicryl缝线(EthiconJohnson & Johnson)缝合切口部位。所有患者都没有同时植入牙科种植体。一名口腔颌面外科医生(R.T.)完成了所有手术。所有受试者均接受了单侧开窗上颌窦外提升。

CBCT评估


上颌窦提升术后即刻和9个月后进行CBCT检查。CBCT 扫描(NewTom VGi)的曝光设置为 110 kVp、自动曝光控制、300 µm体素大小8 × 10)可变视场。DICOM数据使用医学成像软件(OnDemand3D应用程序,版本10.0.1Cybermed)进行管理,该软件能够使用虚拟探针来测定移植区域中的骨密度值,并将数据传输到ExcelMicrosoft)软件进行制表。探针提取感兴趣区域的体素灰度级数据。对于体积评估,所有DICOM格式的CBCT图像都进行了体积3D图像重建,具有增强骨体积测量的能力。上颌窦的分割是通过使用交互式分割工具完成的。首先,追踪轴向切片。接下来,制作所有矢状面和冠状面切片(图1)。窦体积通过轴向、冠状和矢状切面测量。记录T1(提升后立即)和T2(提升后9个月)的体积变化(图2和图3)。一位口腔颌面放射科医生(M.K.)评估了所有CBCT扫描结果

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图1:骨体积和骨密度的测量。
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图2:(左)使用矿化的同种异体骨头进行上颌窦提升即刻。
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图3:(右)使用矿化的同种异体骨头进行上颌窦提升9个月后可见轻度的骨吸收。

统计分析


使用PC社会科学统计软件包,21版软件(SPSS)。独立t检验用于评估两组之间骨密度(HU)和体积的变化。卡方检验用于比较两个研究组中的男性和女性患者人数。P值< 0.05认为具有统计学意义。


结果

研究了50名患者(第1组和第2组n = 25)。第一组受试者的平均年龄为51.16 ± 9.99岁,第2组受试者的平均年龄为51.36 ± 11.89岁。研究组之间的平均年龄没有差异(P = 0.95)。在第1组和第2组中男性和女性患者的数量的差异没有统计学意义(P = 0.57;表1)。

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上颌窦提升9个月后,第1组(矿化骨)的平均骨密度为237.20 ± 55.72 HU第2组(脱蛋白骨)的平均骨密度为634.8 ± 166.11 HU。数据分析显示,两个研究组在这方面存在显著差异(P < 0.001)。第1组上颌窦提升后即刻的平均骨替代体积为1.79 ± 0.16 cm3(矿化骨),第2组为1.74 ± 0.15 cm3(脱蛋白骨;P = 0.29)。平均体积变化:第1组(矿化骨)是0.25 ± 0.13 cm3和第二组(脱蛋白骨)是0.06 ± 0.05 cm3。数据评估显示在上颌窦提升9个月后,两个研究组间的平均体积变化有显著差异(P < 0.001;表2)。

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讨论

移植骨体积和骨密度的稳定性是植入成功的重要因素。骨吸收和再气化会影响上颌窦提升后种植牙的长期成功。在这项研究中,比较了两个骨替代组(矿化骨和脱蛋白骨)在上颌窦提升9月后的骨密度和骨体积的变化。这项研究的主要假设是骨密度的依赖性以及移植骨在骨替代物材料上的体积稳定性。

使用矿化骨和脱蛋白骨作为上颌窦提升的移植物会导致不同的骨密度。在移植骨中,矿化骨组平均骨密度为237.20 ± 55.72 HU,其对应于Misch分类的四类骨。脱蛋白骨组平均骨密度为634.8 ± 166.11 HU,其对应于Misch分类的三类骨(表3)。脱蛋白骨组的更高的骨密度可能是由于新组织矿化和成熟的速度更快。Stumbras等人最近的一项研究表明:在牙槽嵴保存术中用牛矿化骨比同种异体冻干骨有更多的矿化组织形成。文献中对于种植体预备位点的骨质量描述尚未达成一致意见。骨质量取决于皮质骨厚度、矿化度和骨小梁形态。骨骼质量差导致初期稳定性降低和种植失败率的增加。16骨密度的测量有助于制定种植手术的治疗计划。

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对移植骨体积的评估表明:与矿化组相比(0.22 ± 0.13 cm3),脱蛋白骨组体积变化较小(0.06 ± 0.08 cm3)。关于各种骨替代物的研究(脱蛋白牛骨,矿化同种异体骨,矿化同种异体骨的复合物,和脱矿的同种异体移植物)表明生物材料对种植牙前上颌窦提升骨移植物体积变化有影响。脱蛋白牛骨在愈合期具有更高的体积稳定性比矿化同种异体骨和复合同种异体移植物。Umanjec-Korac等人证明了脱蛋白牛骨在2年随访时大约有20% ± 10%的体积变化。在本研究中,在9个月的随访时,脱蛋白骨的体积变化为3%,矿化骨的体积变化为11%。Salem等人报道在骨移植术后6月,脱蛋白牛骨和矿化同种异体骨之间没有差异。他们报告了脱蛋白骨和矿化同种异体骨中足够的体积稳定性。Grolli Klein等人描述了在使用脱蛋白牛骨进行上颌窦提升8月后移植骨体积的增加情况。

先前的研究表明,微计算机断层扫描(micro-CT)是确定牙槽骨的微观结构和密度的黄金标准。过量的辐射和成本是使用 CT 的缺点。随后的研究主要关注CBCT评估种植体植入部位骨密度的可靠性。Suttapreyasri等人得出结论CBCT是评估骨密度的准确工具。然而,他们提到灰度值可能与微型CT报告中的骨密度无关。王等人描述了CBCT和微型CT在下颌骨后部区域灰度方面的良好相关性。Soardi等人提出CBCT是评估上颌窦提升后骨替代物的可靠工具。HU是用于评估骨密度的测量单位,是根据标准温度和压力下的蒸馏水和空气的辐射密度定义的(分别为0和-1000)。事实上,HU表示从CT或CBCT的体素密度中获得的相对密度。松质骨的HU值为+700,密质骨的HU值为+2000。

有人认为CBCT图像的体素与灰度值无关。带有伪影的过度散射射线照片被认为是CBCT评估骨密度不准确的原因。CBCT通常比微型CT在更低的mA和kVp下使用,导致信噪比降低。当评估体素灰度值时,噪声等级的增加会导致更多的差异和显著的标准差。然而,其他研究表明,CBCT和CT灰度值之间存在良好的相关性。尽管存在某些限制,但有人主张CBCT体素值可用于评估骨密度。在CBCT中,HU实际上并不是被观察的对象;相反,它是相对密度(基于体素密度)。

最近,Kim等人表明,使用CBCT可以对HU和小梁微观结构模式进行分析报告。本研究使用OnDemand3D软件和虚拟探针来测量上颌窦提升部位的骨密度。OnDemand3D软件在先前的研究中用于使用CBCT确定骨密度。在本研究中使用如先前的研究所用的300 µm体素大小。先前的研究表明:大的体素值可能导致骨密度逐渐降低。由于本研究的两个研究小组使用了相同的体素,在比较它们之间的骨密度时不会导致任何偏差。

在上颌窦提升术中,各种骨替代品都可以带来可接受的的结果。据报道,在没有移植物材料的情况下,上颌窦提升的成功率甚至也是合理的。Silva等人证明了在48至60个月的随访时间内,使用骨替代物进行上颌窦提升的存活率为99.60%,没有移植材料进行上颌窦提升的存活率为96%。然而,不同材料应用于上颌窦提升术骨的质量可能会不同。此外,骨骼质量可能会影响移植部位种植体的长期存活率。因此,应用有前景的材料对于获得可接受的临床结果至关重要。


结论

考虑到这项研究的结果,在上颌窦提升术后9个月,与矿化骨相比,脱蛋白骨与更高的相对骨密度相关。在研究时间内,脱蛋白骨的体积变化小于矿化骨。


鸣谢

作者报告没有与本研究相关的利益冲突。


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