牵张成骨技术在口腔种植中的应用
浙江大学医学院附属口腔医院种植科（310006）
谷志远周艺群
摘要：
牵张成骨能解决牙槽骨骨量不足的问题，为种植义齿修复提供了新的方法，是目前口腔种植领域的研究热点。本文结合有关文献和工作经验，讨论了牵张成骨技术在口腔种植中应用的适应征、方法、牵张器的类型、并发症以及研究展望。
关键词：牵张成骨术；口腔种植；牵张器；牙槽嵴
牵张成骨术 (distraction osteogenesis，DO)指是通过牵张装置，对切开后的骨组织施加缓慢而稳定的牵引或扩张力，激活有关细胞的增殖与合成功能，促使骨及相关组织的再生，从而达到增加新骨，矫治骨骼发育不足或修复骨缺损的效果1。DO技术最早于1905年由Codivilla报导应用于延长股骨以协调双下肢的长度。1992年美国整形外科专家McCarthy将该技术用于延长下颌骨获得成功，推动了DO技术在口腔颌面外科中的应用2。 1996年Chin3设计并发明了牙槽骨牵张器以增高萎缩的牙槽嵴，DO技术开始逐渐被成功地应用于牙种植学领域，以解决种植床骨量不足的问题。研究结果显示DO在口腔种植中有良好的应用前景，为牙槽骨骨量不足患者种植义齿修复提供了新的方法。
1. DO在口腔种植中的作用及适应症
对骨施以一定强度的牵张力可以激活一系列与骨愈合及骨再生过程中类似的生物学机制，DO就是利用这种应力作用促使新骨的生长4,5。与传统的植骨技术及GBR技术相比，牙槽嵴DO的优点在于6：①不必从他处取骨，避免开辟第二术野及由此引起的并发症；②避免了移植物和引导膜的暴露，减少了移植骨的吸收；③形成新骨的同时伴有软组织的延展；④可将牙和种植体包含在输送盘内，可以同时纠正美学及咬合方面的缺陷⑤可与其它骨增加手术合并使用，达到满意的骨量增加效果。林野等7对l9例因肿瘤切除术或外伤等原因造成重度牙槽突垂直向骨缺损(缺损均大于10 mm)的患者进行了垂直牵引术，19例全部在骨牵引成骨术后形成理想的新骨,平均形成新骨高度13 mm，
结果表明牙槽骨垂直牵引术是解决重度骨量不足的有效替代方法。
DO在口腔种植中应用的适应症主要包括：1.严重牙槽嵴萎缩；2.牙槽嵴部分缺损，影响种植后义齿美观及功能的；3.狭窄牙槽嵴可考虑水平牙槽嵴牵张；4.骨性粘连的牙或种植体的垂直向位置改变，无法通过正畸解决的。
2牙槽骨牵张器的设计
目前临床上使用的牙槽骨牵张器类型较多，Cano8曾做过文献复习。按照牵张期安置的位置主要分为口外牵张器和口内牵张器。临床上主要为口内牵张器（见图1），但对于复杂的病例，口外牵张器的使用仍然是比较有效的办法。按照牵张器的用途则可以分为水平牵张的牵张器及垂直牵张的牵张器，此外，一些学者还介绍了双方向、多方向牵张器进行转移盘的牵引8-10。
牙槽骨牵引术同样遵循Ilizarov提出的拉应力效应，在被牵引的骨组织上持续实施牵拉所产生的力能刺激组织再生和活跃生长，新骨形成的方向与牵拉力的方向一致11。口内牵张器中目前研究较多有种植型牵张器及牙支持型牵张器。种植牵引器在牵引完成后仍保留于牙槽嵴中并在骨愈合后直接在牵引器上进行义齿修复。这种一步到位的牙槽嵴牵引技术使患者只需经历一次手术，大大降低了并发症和瘢痕化的发生，并且可以缩短治疗周期。牙支持型牵张器可进行牙槽嵴的三维空间牵引不仅可以增加牙槽骨的高度，还可以增加牙槽骨的宽度。该技术还适用于改善原有位置欠佳的种植体。
随着科技进步及加工工艺水平的提高，可以根据缺损具体情况设计出并符合患者的需要的个体化牵张器，方法是根据三维CT制作颌骨CAD/CAM模型，按照模型，设计和加工牵张器，并在模型上模拟手术，设计出最佳方案，以期取得良好的临床效果（见图2）。
3 牙槽骨DO的方法和临床要点
DO过程可以分为骨切开阶段，延迟期、牵张期、固定期四个基本阶段（见图3）。每个阶段都有不同的生物学反应，因此要根据不同的情况做相应的处理。
骨切开阶段，即在预计牵开的部位施行骨切开术(osteotomy)或骨皮质切开术(corticotomy)，并安置牵引器。在牙槽骨的DO中，多采用牙槽嵴顶切口，也可采用前庭沟切口，前者利于暴露术野和关闭创口，后者利于保证移动骨块牙槽嵴顶的血供，无论哪种切口，在骨切开时都要注意保护舌侧粘骨膜。骨切开术的关键在于尽可能地保护周围软组织的血供。动物实验研究表明12，13，骨牵张1周后，从骨底端伸出的毛细血管尚不能达到牵引区的中心，要等到2周时，断端两端的毛细血管才开始有交织。输送骨块不能过小，过小也有可能引起骨坏死，影响DO的效果，一般临床上建议输送骨块的高度不能小于4mm。
延迟期，是指骨切开术后到开始施加牵张力的阶段，这个阶段时间一般为5～7 d。在这个期间，软组织切口逐渐愈合，而骨切开处则与正常骨修复过程的早期有着一致的反应。组织学上，在骨切开术后第三天开始，最初的血凝块逐渐被富含炎性细胞和成纤维细胞的肉芽组织所代替。随着新生血管及胶原的增多，肉芽组织逐渐纤维化。而骨髓及周围骨皮质来源的间充质干细胞开始聚集11。过早做牵引，骨切开处肉芽组织尚未形成，太晚则在骨块间形成纤维愈合。但亦有学者14通过狗的动物实验提出“即刻牵张”的概念，他们认为延迟期的变化不会改变下颌骨牵引成骨术中新生骨的特性，所以在颅颌面DO中，延迟期可能没有必要。但为了避免骨裂的形成以及新形成的骨组织暴露于口腔环境中可能引起的感染，临床上还是建议采用延迟期后牵张15。
牵张期，该期是指从开始牵引到结束牵引的一段时间，时间通常为1－2周。在这个时期，牵引力引起的局部微环境改变，影响了常规的骨愈合过程。组织学上，在骨牵引的过程中，血管继续形成，梭形成纤维细胞增殖，分布在血管周围，生成大量纵向平行排列的胶原。这些梭形成纤维细胞胞可以表达骨钙蛋白（osteocalcin，OCN）、骨桥蛋白（osteopontin，OPN）及碱性磷酸酶，具有成骨细胞分化迹象。
在牵张阶段，牵张的速度和频率是影响新骨形成的主要因素。临床及实验研究结果都表明16,17，1.0mm/天的速度连续牵引能达到最好、最理想的DO效果。Iiizarov11的研究发现，以2.0mm/天的速度牵引，固定4周后，两断端是结缔组织愈合；而以1.0mm/天的速度牵引，则是骨痂愈合。Mofid18认为牵张力与压缩力交替作用比单纯的持续性骨牵张具有更好的成骨效果。目前临床上最常用的牵张速度和频率为每天0.8－1.0 mm，分1－2次进行。Gaggl19等在应用牵张种植体时，每天只牵引0.5 mm。牵引器固位装置的稳定性与新骨形成的量有关，牵引器的不稳定及应力过于集中往往导致骨组织的慢性吸收。牵引的部位对牵引矢量方向的影响甚微，但是不同部位的软组织对牵引矢量有较大影响。
固定期，即结束牵张至拆除牵张器的阶段。在颌面部的DO中，一般成年人固定期为8－12周，儿童为3－5周，但是要使牵张区达到与自身骨组织完全一样的特性，可能需要一年左右的时间20。固定期应保持增宽的骨段固定于矫正位，以利继续形成新骨，完成改建、骨化以及骨皮质的形成。骨牵张停止后，中央的纤维性组织和骨样组织开始骨化。它们大多以膜内成骨的形式逐渐矿化为不成熟的骨组织，不成熟的骨组织经过不断改建逐渐转变为板层骨。在固定期，新形成的骨组织可以负重，且一定程度的负重有利于骨的再生。但是目前对最恰当的负重值的选择还缺乏足够的依据。
对于牙槽骨DO后种植体植入时机的选择，学者们有较大争议。临床上，最常见的种植体植入时机的选择在牵张结束后8-12周14,21。但由于牵张区骨矿化骨的关键时期为牵张期后第4－6周，因此，有学者提出牵张期后第6周即为种植体植入的最佳时机，甚至还有学者提出牵张期后第3周即可植入种植体21，22。
种植体与牵张区骨整合的方式与种植体-自身骨组织的骨整合方式是相同的。Block等22的实验研究表明：将种植体植入牵张形成的骨及基骨内，可以获得在自身骨上一样的存活期，Gaggl19对种植型牵张期进行研究，发现DO 6个月后，种植体表面可以达到65％的骨结合率。
4. DO的临床并发症
牙槽骨DO尽管为越来越多的口腔种植患者创造着有利条件，但是，它在临床上的应用还不到1O年，它的不断发展完善尚需时间，一些临床并发症时有发生。DO的临床并发症根据发生的阶段不同主要分为：
术中并发症：主要是指骨切开及牵张器安放过程中出现的并发症，包括：骨切开时，舌侧软组织损伤；牵张器安放困难等。术前周密的设计，术中严格按设计方案操作，一般可以避免这些并发症的发生。
牵开过程中的并发症：a 牵引方向不正确，主要是向舌侧偏移。b移动骨段或基骨骨折，或坏死。此种情况在主要由于移动骨段或基骨保留的基底骨太小或薄弱造成。c 移动骨段吸收，或刺破粘膜造成粘膜裂开。d 牵张器折裂。
在牵引期出现并发症时，除了加强抗感染措施外，可适当放慢牵张的速度。
牵张后并发症：a 术区感染，感染可影响新骨生成量，使生成新骨的厚度减少。所以术后应用抗生素和良好的口腔卫生是必要的。b DO的效果欠佳，可采用其它骨量增加方法弥补。
5未来研究方向及展望：
目前，严重颌骨缺损患者的口腔种植还是临床上较为棘手的病例。大多数情况下都需要结合多种骨缺损修复方法，治疗疗程也因此被拉的很长。随着骨牵张技术的进一步改善，已经为这些问题的处理提供了较好的研究方向。许多学者已经将种植体植入血管化移植的腓骨、肋骨上，然后进行下颌骨DO已经获得了成功23,24。
随着牵张器的进一步改进以及临床技术的不断提高，预计可以根据临床需要对颌骨进行任意方向及任意角度的DO，创造最佳的种植条件。
此外，种植型牵张器研制的进一步成熟也将是今后口腔种植领域DO的一个发展方向，它将进一步缩短治疗疗程，减少手术次数及由此带来的一些创伤及并发症。
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