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医用胶原蛋白海绵在牙槽外科中的应用研究

2019-3-22 15:03  来源:全科口腔医学电子杂志
编辑:王丹 韩丽娟 阅读量:13731

    医用胶原蛋白海绵是一种新型的生物材料,在止血、软组织修复、硬组织修复、感染控制和创口处理等方面发挥着巨大作用。医用胶原蛋白取自动物的I型胶原,通过专业的分离、纯化技术、交联技术、冻干等工艺,最终被制成稳定的网状多孔海绵状生物材料。从健康动物组织中提取的有活性的胶原蛋白,其结构类似于人类胶原蛋白,它是人体细胞的理想载体,类似于细胞外基质,使其与活体细胞有良好的相容性。目前胶原蛋白海绵已在基础研究与临床应用中范围越来越广,本文综述胶原蛋白海绵在牙槽外科的应用。

    1. 医用胶原蛋白海绵在拔牙术后并发症中的应用

    口腔颌面外科学科领域中,牙及牙槽外科是最基础和常用的部分,虽然当代口腔医学仍强调把保存牙作为首要目标,但某些口腔疾病(包括因牙体病损、根尖周病、牙周病、牙外伤、错位牙等无法用现在的治疗手段恢复和利用的患牙及额外牙、埋伏牙等)的终末治疗依然为牙拔除术。常见拔牙并发症包括疼痛、肿胀、出血、感染、干槽症和口腔上颌窦交通。为了预防及治疗这些拔牙术后的并发症,常将一些充填材料充填于拔牙创。

    1.1 医用胶原蛋白海绵在拔牙窝止血的应用

    牙拔除术最常见的术后并发症是术后出血,发生率高达26%,拔牙后出血原因可分为全身因素和局部因素。常见局部因素:拔牙窝内有未去除的炎性肉芽组织、术中牙龈撕裂、牙槽突骨折、牙槽窝内小血管以及较大知名血管破裂等;各种原因导致的血凝块脱落,也会引起出血。

    以往一般预防及处理因全身因素引起的拔牙后出血是在术前术后对可能引起的疾病采取措施来预防;局部因素导致的术后出血通过局部治疗解决。但目前大量研究表明,全身治疗的费用高并且增加了血管栓塞的风险,及其他严重并发症的发生。所以有效的控制并局部处理拔牙创出血至关重要,临床上除缝合法和压迫法止血外,还可将某些具有止血作用的生物材料充填于拔牙创,即便是对全身出凝血疾病的患者都能达到预期效果。

    胶原蛋白海绵通常是以牛跟腱为原材料,经过精选剔除杂质、脂肪和筋膜组织后清洗、消毒,通过酶解,酸、碱和有机溶剂处理后制取的纯化I型胶原再经交联、冷冻、干燥制成海绵状,是高纯度的胶原冻产品。胶原蛋白具有足够发达的四级网状结构,使其具有组织生长支架的凝聚力;胶原蛋白能与血小板粘合使血小板发挥作用形成血栓有止血作用;海绵状的蛋白可以在弥散出血的牙槽窝吸取血液和渗透液,从而增大组织压力,进一步加快止血。有效预防并处理拔牙术后出血,保护血凝块不脱落,并确保血凝块的质量,对促进拔牙创的愈合具有重大的意义。

    1.2 医用胶原蛋白海绵在拔牙窝干槽症的应用

    干槽症是拔牙后另一种常见并发症,目前的理论将干槽症的病因归结为拔牙创感染、拔牙创伤大、血凝块脱落和血凝块纤维蛋白溶解等。根据目前病因归纳,在牙拔除手术中可以通过严格遵循无菌操作、术后有效控制拔牙创内的病原微生物和确保血凝块的形成等方面预防干槽症的发生。其中一种方法是将有预防干槽症发生的药物充填于拔牙窝内。Kondo S等的动物实验证实,将胶原膜覆盖于创伤表面可以促进上皮细胞和成纤维细胞的增值和迁移,使胶原在伤口处的沉积增加,从而使伤口收缩,促进表皮和真皮再生,促进愈合。其胶原蛋白海绵具有生物活性的胶原蛋白,对细胞的生长与增值无抑制。

    圆柱状外形胶原蛋白海绵填塞于拔牙窝内,它粗糙的表面吸取血液与渗出液使其与创面紧密贴合,有良好的亲和性,并能均匀、紧密的贴附在创面上,既能防止内部体液和水分的流失,又能抵御外部细菌入侵,防止感染;吸取的渗出液和血液即不会造成海绵对创面压力,反而减轻疼痛,保持、促进肉芽和上皮组织正常生长,促进创面愈合,使其达到预防肿胀、张口受限及干槽症的发生的疗效。并且医用胶原蛋白海绵相对于同样可预防干槽症的可吸取明胶海绵而言,可为拔牙创提供长达3周的支架作用快速引导新生组织细胞的迁移及爬行生长。

    1.3 医用胶原蛋白海绵在拔牙导致上颌窦穿孔非手术治疗的应用

    上颌后牙距离上颌窦较近,常常可能因为上颌后牙的拔除导致上颌窦穿孔,其发生率高达0.31%~4.79%。上颌窦穿孔即口腔与上颌窦腔交通,上颌窦腔若长时间暴露于口腔中,会显著增加上颌窦炎及上颌窦瘘发生的概率。为了预防上颌窦穿孔后可能会引起的一系列继发症,研究表明,穿孔交通通常在穿孔发生后48 h内关闭。为了不给患者带来二次手术创伤造成的疼痛、肿胀组织瓣坏死的痛苦,越来越多的口腔颌面外科医生采用非手术治疗,也就是说,将上颌窦穿孔的牙槽窝内充填可吸取的有机生物材料。

    胶原蛋白塞的柱状外形非常适合填充因拔牙引起的上颌窦穿通,消除口腔与上颌窦交通的情况,且活性胶原支架可快速引导软组织愈合、减少骨吸取、封闭上颌窦。将胶原蛋白塞塞于拔牙窝后逐渐降减为小分子物质,例如羟基脯氨酸,其可被组织完全吸取,避免了一些不可吸取类充填材料带来的不便,且胶原塞疗效较稳定。

    2. 医用胶原蛋白海绵在囊肿摘除术后的应用

    根尖周病变不能用根管治疗、根尖切除等方法治愈的患牙只能以拔除作为最终治疗手段。最后还可能引起根尖周囊肿等更严重的病变,随着病变的发展,囊腔逐渐增大,侵蚀、破坏周围骨组织。临床上可通过囊肿摘除术来治疗根尖周囊肿,囊壁和被破坏的骨质可在手术过程中完全切除。然而,在刮除囊壁和去除死骨后,会残留比较大的无效腔,并且创口表面和骨表面常常渗血及局部肿胀,导致腔内压力增高,引起术后疼痛和切口愈合延迟等并发症。

    临床常采用加压包扎或碘仿纱条充填消灭无效腔,但若出现加压不彻底或位置不正确,或碘仿纱条暴露于口腔中,就会造成逆行性感染并影响切口的愈合。然而胶原蛋白海绵可逐渐降解成小分子物质,如羟基脯氨酸等,它可以修复损伤组织,并能被组织吸取;胶原蛋白海绵可以吸取大量术后渗血,有效防止血液淤积在腔内;在预防出血方面,它可以促进牙周膜的黏附与聚集,从而引发内源性凝血过程。与传统碘仿条填塞法相比,运用医用胶原蛋白海绵充填根尖周囊肿摘除术后无效腔,更好地控制患者局部肿胀及疼痛,创口愈合更快。

    3. 医用胶原蛋白海绵在引导牙周组织再生中的应用

    严重牙槽骨吸取患者可通过引导骨再生技术,有效扩增骨量,恢复牙槽骨高度和丰满度,整个成骨质量的关键因素是生物膜屏蔽对软组织中纤维细胞的阻挡即引导骨再生技术的核心。在引导骨再生技术植骨后自体软组织不足以包合骨组织的,若采取自体软组织移植,移植的软组织瓣容易因血运不畅而坏死。为避免以上情况的发生,可使用胶原蛋白海绵代替自体软组织填塞于软组织缺损部位,胶原蛋白海绵来源于猪心包膜,天然心包膜的生物力学和生理学特性得到了很好的保留。

    由于心包膜必须承受心脏肌肉的压力、固定心脏并限制心脏过度扩张,所以它具有非常致密的天然胶原结构。它赋予了胶原蛋白海绵特殊的韧性,优秀的抗撕裂和抗拉伸强度,以及长达6个月的降解周期。以此涵盖富集、血管化、屏障诸多优点作为引导骨再生技术生物材料的较好选择。

    4. 医用胶原蛋白海绵在拔牙创位点保存中的应用

    牙周炎的诊断标准之一是牙槽骨的吸取,当病变进展到牙齿松动无法用其他治疗方法保留时,最终脱落或拔除。为了日后尽可能的不影响种植及修复,在给予无法保留的患牙行拔除术时,应术中彻底清除其肉芽组织及感染组织,并尽可能的减少牙槽骨的吸取。

    通过交联酶处理的胶原蛋白海绵具有极低抗原性,可隔离微生物,其多孔支架结构利于诱导修复细胞在敷料中的浸润和增值,可长时间地用于创口充盈,加速创口愈合。可降解胶原蛋白最终在创口表面降解成氨基酸,以提供给修复细胞,为创面修复提供营养。胶原蛋白海绵是成纤维细胞、血管内皮细胞等的促生长因子,其促使毛细血管形成,加速肉芽组织生长,为组织的生长提供丰富的营养,成纤维细胞也是合成胶原的主要细胞,而胶原是肉芽组织中细胞间质的主要成分。所以胶原蛋白海绵(塞状)可快速引导细胞的生长和移行,有利于组织再生以及新生组织与胶原材料融合,同时作为细胞生长的依附和支架,它能促进成纤维细胞及成骨细胞分化,加速自体胶原蛋白合成。

    胶原蛋白存在于人体多种组织与器官中,由成纤维细胞产生,它是皮肤、血管、器官、肌腱、韧带、骨骼、软骨及其他结缔组织以及组织细胞外基质的主要成分,是构成哺乳动物和人类众多组织的重要成分。通过专业的分离、纯化技术,可以从健康动物组织提取出具有活性的胶原蛋白。医用胶原蛋白与人类的胶原蛋白结构极其相似,是人类细胞理想的载体,与细胞外基质类似,与活体细胞有良好的相容性。采用国际先进的酶切技术将抗原端切除,在确保临床安全性的前提下,保证了其体内植入后的组织重建功效。

    为了增加胶原蛋白抗拉伸力强度和生物降解周期,可以通过交联技术将胶原分子编织成稳定的网状多孔结构,即胶原支架。其支架形态可使依附其上的细胞迁移和增值,使组织以一种预定的形式生长和修复,最终变成所需的人体组织。按其原理医用胶原蛋白海绵用于拔牙窝充填,可显著加速拔牙窝组织功能重建,其由活性胶原支架组成的海绵状Ⅲ类植入材料,用于术后伤口的安全处理和组织功能重建。

    5. 讨论

    医用胶原蛋白海绵是一种具有多向生物活性的生物蛋白材料,被广泛应用于临床各个学科,尤其在口腔颌面外科中日显重要地位,现将其应用作如下总结:(1)用于拔牙术后并发症的预防及处理。(2)用于充填根尖囊肿术后无效腔。(3)在引导牙周组织再生术中作为生物膜保护成骨细胞生长。(4)作为拔牙位点保存及牙槽骨缺损重建的充填及覆盖材料。随着多学科的不断发展及在临床上的不断应用,医用胶原蛋白海绵在口腔颌面外科中的应用范围必将继续扩大,为以后更好的医学治疗奠定基础。

编辑: 陆美凤

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