植牙的補骨是什麼? | 引導骨再生術 (Guided bone regeneration) x 基本原則 x 35年回顧

閱讀時間約 9 分鐘
raw-image



如果你是一位牙醫系學生或是實習醫師,可能有在課堂上或是在醫院聽到老師或學長姐說:「如果要植牙的地方骨頭不夠,可能會需要植牙同時補骨,或是先補骨再植牙。」到底,老師和學長姐們說的「補骨」是什麼呢?

植牙的補骨,也就是引導骨再生術(guided bone regeneration, GBR),簡單來說,就是在骨頭不足的地方放上骨粉,再蓋上一層再生膜,然後等一段時間,讓這個地方的骨粉變成自己的骨頭,如此一來,植牙的周圍就可以被骨頭包圍著。

那麼GBR到底是怎麼出現的呢? 


歷史

在植牙(implant)開始發展的年代,大約1960年代和1970年代,Branemark和Schroeder開始描述骨整合(osseointegration)的現象,到了1990年代,Schenk和Buser總結骨整合的現象。

在早期,也就是1970、1980年代,implant都是植在healed ridge上面,不過到了1980、1990年代,開始有醫師發現,如果implant周圍的骨頭有缺損(尤其是buccal bone),會造成未來soft tissue的一些問題,並影響implant的長期預後。

因此,醫師們開始發明各種增加骨頭的方式,像是骨塊(bone block)、鼻竇增高術(sinus floor elevation)、劈骨(ridge split)…等。在這個時期,barrier membrane也開始使用在補骨,「Guided bone regeneration」這個詞也是在這個時候被創造出來。


發展時期

1980年代,醫師開始使用ePTFE membrane(一種不可吸收再生膜)來進行GBR,到了1994年,Schenk等人證明GBR的假說,並告訴大家使用membrane可以:

  1. 支撐soft tissue,預防space塌掉
  2. 創造space,可以讓blood clot生成、讓細胞長進來、保護granulation tissue和精緻化血管網路
  3. 阻擋來自soft tissue的細胞,避免形成scar tissue
  4. 聚集growth factor和促進bone生成的物質

到了1980年代,Nyman等人最早開始使用GBR搭配implant surgery,不過也陸陸續續發現一些complication,最常見的complication莫過於membrane exposure,進而導致infection的產生。另外,常見的complication還有membrane塌陷。為了解決塌陷問題,有醫師開始想出一些辦法,例如:使用tack固定membrane、使用supporting screw支撐membrane、在membrane底下塞一些bone graft,或是使用有鈦條加強的membrane。


不同的membrane

因為ePTFE membrane會造成一些complication,而且還需要再做一次手術把membrane取出,因此在1990年代,醫師們開始使用可吸收membrane進行GBR。

可吸收membrane有很多好處:

  1. 方便使用,因為它有很好的貼附性,而且也不需要用tack來固定
  2. 會有比較少的complication rate
  3. 不需要再進行一次手術把membrane移除

不過因為可吸收membrane相對於不可吸收membrane會更容易塌陷,因此通常需要搭配bone graft來支撐membrane。


不同的bone graft

在1998年,Buser等人最早做研究比較在bone defect放入不同的bone graft,然後蓋上ePTFE membrane,效果會有什麼不同。

他在這篇研究裡發現:

  1. Bone graft的osteogenic和osteoconductive的特性
  2. Bone graft變成骨頭的替換率

在替換率方面,autogenous bone變成自己骨頭的比率最高,而deproteinized bovine bone mineral(DBBM)變成自己骨頭的比率最低,因為它不容易被吸收。

後來有人做研究發現,如果把autogenous bone與DBBM混合,可以得到兩種bone graft的優點,因為:

  1. Autogenous bone可以在healing的早期促進new bone formation的速度和體積
  2. DBBM可以在healing的晚期維持new bone體積的穩定

這種方法被稱作「Composite graft」。


2000年代後GBR的發展

在GBR變成常規治療之後,醫師們想要進一步完善這個術式,他們希望能:

  1. 改善GBR的再生效果和減少complication的發生
  2. 減少患者不舒服的情況
  3. 減少healing所需要的時間

為了達到這些目的,需要發展更好的影像技術,也需要對組織生物學更加了解。


影像技術

植牙所需要拍攝的影像,也就是錐狀射束電腦斷層掃描(cone-beam computed tomography, CBCT),它可以幫助植牙醫師進行術前骨頭條件的評估、術後的追蹤,還有進行分析研究。

研究後發現,defect的型態可以分成vertical defect和horizontal defect:

  1. Vertical defect:最難處理,因為大部分都是1-wall defect,而且該如何維持bone graft的穩定也是一項挑戰。
  2. Horizontal defect:有3-wall、2-wall和1-wall的型態,3-wall的再生效果最好,通常出現在拔完牙後完整的socket,2-wall通常出現在拔完牙後有缺損的socket,1-wall通常出現在healed ridge。


組織生物學

從2000年開始,Lindhe和Araujo等人開始用組織切片研究拔牙後骨頭的變化,他們推測,如果buccal wall很薄,那麼大部分都是由bundle bone所組成得,因此在拔牙後會因為necrosis而被吸收掉。

到了2013年,Chappuis等人用CBCT的研究證實Lindhe和Araujo等人的組織學研究。他發現在拔牙後的8週:

  1. 薄的bone wall(<1 mm)平均會減少7.4 mm的垂直骨頭高度
  2. 厚的bone wall(≥1 mm)平均會減少1.1 mm的垂直骨頭高度

這代表骨頭越薄,垂直高度減少越多。


齒槽脊保存術(alveolar ridge preservation, ARP)

在2000年代,Lindhe和Araujo等人最早開始實驗在拔牙後放入DBBM,進行socket grafting,他們發現這樣子做可以顯著減少齒槽脊體積的變化量。後續的研究發現,雖然socket grafting無法阻止bundle bone的吸收,但是齒槽脊體積的變化量可以降低到10-15%


GBR的生物性原則

藉由使用barrier membrane,不只可以隔開soft tissue和hard tissue,免於soft tissue cell的入侵,還可以促進形成membrane底下擁有osteogenic potential的環境。

如果是使用titanium mesh,雖然可以達到space creation和maintenance的效果,但是堅硬的titanium mesh容易導致membrane exposure,而且也不能滿足阻隔soft tissue cell的條件。


富含血小板血纖維蛋白(Platelet Rich Fibrin, PRF)可以當作barrier membrane嗎?

雖然目前的證據還不足以證明PRF對於促進new bone formation有好處,但是PRF有一些特性可以幫助tissue regeneration:

  1. 主要的細胞類型包含platelets、leukocytes、macrophages、granulocytes和neutrophils,它們在免疫調節過程中可以發揮關鍵作用。
  2. Natural fibrin matrix可以增強操作性及其作為membrane用於bone regeneration,或是改善bone graft的操作性及穩定性。
  3. 包含促進間質細胞快速增殖和遷移的cytokine


結論

GBR對於植牙手術來說,是不可或缺的。如果學會GBR的知識和技術,對於植牙醫師來說是一大幫助。


參考資料

1. Buser, D., Urban, I., Monje, A., Kunrath, M. F. & Dahlin, C. Guided bone regeneration in implant dentistry: Basic principle, progress over 35 years, and recent research activities. Periodontol. 2000 93, 9–25 (2023).


在這個沙龍裡面,你可以看到常見的牙周與植牙治療相關的比較,也可以看到我的文獻閱讀筆記、上課進修的心得,以及生活中的所見所聞。
留言0
查看全部
發表第一個留言支持創作者!
從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容