文献信息
南充川北医学院附属医院口腔科、川北医学院药学院化学系等单位的研究成果“Efficacy of positive space acquiring membrane and antimicrobial membrane combined with granular bone substitute implantation in guiding oral bone regeneration”（正间隙获取膜和抗菌膜联合颗粒骨替代物种植引导口腔骨再生的效果）在杂志Bioactive Materials。平生公司离活一体CT（NEMO）在论文中提供了重要的大鼠颅骨缺损图像和定量分析。
该研究的通讯作者为王冰教授，第一作者是秦川岚。
文献摘要
牙槽骨的增强在口腔种植前是很重要的。对于较大的骨缺损，有必要应用引导骨再生(GBR)材料，同时用自体或异体骨或骨替代物(如脱细胞骨粉)填充缺损部位。在本研究中，作者测试了颗粒骨替代物和GBR膜联合治疗MC3T3-E1和L929细胞的体外治疗和大鼠颅骨和牙槽缺损的体内治疗。利用Micro-CT监测骨缺损的恢复情况，并对CT图像进行三维重建，半定量评价骨增强效果。GBR材料可促进MC3T3-E1细胞增殖，p-二氧杂环己酮-co-L-苯丙氨酸(PDPA)基膜可诱导L929细胞凋亡。在GBR膜应用组中，PDPA基膜应用组颅骨缺损的再生情况最好，这可能是由于其具有良好的正空间获取效果。然而，在复杂的生菌环境下，随着感染的加重，PDPA膜在修复后阶段引导口腔骨再生的功效下降。与此相反，抗菌膜与PDPA膜结合后，由于9其具有抑制感染和获取正空间的多功能特性，在修复后期GBR效果持续提高。因此，多功能GBR膜是复杂口腔环境下GBR的首选，在其他模型中的疗效有待进一步研究。
实验方法
大鼠颅骨缺损模型的建立
大鼠18只，体重200~250g. 将大鼠随机分为6组: 对照组、骨粉组、BP+抗菌膜组、BP+PDPA膜组、BP+PDPA膜组+抗菌膜组、BP+商用静电纺丝膜组。大鼠在麻醉前禁食8小时。腹腔注射1%戊巴比妥钠(40mg/kg)致麻醉，固定大鼠，剃毛，碘伏消毒。沿颅骨中线切开2.0cm切口。用钝性剥离术将筋膜和肌肉层层分离，露出颅骨。使用直径为4.0mm的圆柱形金刚石齿钻在暴露的颅骨中线两侧穿透颅骨，形成直径4.0mm的圆柱形缺损。钻孔过程中使用生理盐水冲洗和冷却。对照组术后直接逐层缝合筋膜和肌肉。对于应用材料组，先将BP填充到缺损部位，然后将相应的单膜或复合膜覆盖在填充的BP上，逐层缝合筋膜和肌肉。术后将大鼠置于37℃恒温台上复苏，并预防性注射青霉素(8×104U)，大鼠完全苏醒后单独喂养。
大鼠牙槽骨缺损模型的建立
24只大鼠随机分为6组，与上节一致。麻醉、固定和消毒如前所述。在大鼠两侧第一磨牙近近中缘中点处切开1.0cm。切开部位的粘骨膜分离，露出上颌牙槽骨。使用直径为2.0mm的圆柱形裂缝钻在暴露的牙槽骨上形成长3.0mm、宽2.0mm、深1.5mm的长方体缺损，共造成48个牙槽骨缺损。回收和进料方法按照上述步骤进行。
新骨形成的微计算机断层扫描与评价
对于颅骨缺损的大鼠，在术后立即和术后2、4和7周进行微计算机断层扫描(Micro-CT) (平生医疗科技有些公司)。对于有牙槽骨缺损的大鼠，在相同的术后间隔时间进行微CT扫描。
实验结果
用不同材料处理的动物颅骨缺损在不同时间点的恢复条件如图2所示。尽管在所有组的动物中都观察到了骨增强，无论它们是否用GBR材料治疗，但不同组的骨增强速度不同。从CT图像的3D重建可以看出，PDPA膜加抗菌膜对BP的滞留效果最好。骨替代物的移位甚至错位将导致在植入治疗中引导骨的增殖和迁移方面的缺陷。骨替代物植入结合GBR材料的应用对于GBR膜材料对骨替代物的密封效果是有意义的，尤其是在结缔组织闭合不良或容易受到挤压应力的位置。
如图2（a）所示，骨缺损区域的体积减小，表明骨再生持续术后2～7周。为了比较不同治疗方法在引导骨再生方面的疗效，BV/TV值随术后时间的变化如图2（b）所示，这可以反映骨增强的程度（Figure2b）。
图2 (a)经不同材料处理的颅骨手术后的CT三维重建图像; (b)颅骨骨缺损部位测量的BV/TV百分比，并绘制成术后时间的函数(*表示与对照组相比p< 0.05，^表示与BP+PDPA膜治疗组相比p<0.05)。
GBR材料在牙槽骨缺损模型中的骨再生导向作用
为了模拟BP+GBR膜治疗引导口腔内骨再生的细菌应用环境，建立了大鼠牙槽骨缺损模型。术后牙槽骨缺损的CT图像和BV/TV的3D重建随时间的变化如图4（a）和（b）所示。术后6周牙槽骨缺损的高分辨率CT图像如图4（c）所示。从图4（a）和（b）中可以看出，BP和联合GBR膜组，特别是BP+PDPA膜+抗菌膜处理组，BP对牙槽骨缺损的填充和覆盖是足够的。然而，术后2周，除对照组和BP+PDPA膜组外，缺损部位的骨体积有所减少。植入BP和GBR材料后，由异物反应触发的巨噬细胞聚集在植入物和骨缺损部位周围。这也是骨损伤的初始阶段；骨缺损周围的巨噬细胞表达促炎表型。
图4 (a)经不同材料处理的手术牙槽骨CT三维重建图像; (b) (BV/TV) % 测量牙槽骨缺损部位并绘制术后时间的函数图(*表示p <.05相比BP+PDPA膜治疗组); (c)不同材料治疗牙槽骨缺损术后7周CT扫描图像。
文献结论
与颗粒骨替代植入治疗相比，骨替代植入联合GBR膜治疗显示出优越的骨再生诱导作用。在测试的GBR膜中，抗菌膜和PDPA膜对成骨细胞增殖的支持作用略差，PDPA膜和抗菌膜+PDPA膜对成纤维细胞凋亡的诱导作用优异。PDPA膜在大鼠颅骨缺损模型中显示出最佳的骨再生引导效果，因为其在骨缺损部位具有良好的纤维化抑制和积极的空间获取作用。然而，在生菌应用环境中，随着手术部位感染的加重，PDPA膜在修复后阶段的口腔骨再生引导疗效下降。相反，抗微生物膜与PDPA膜的组合在修复的后期显示出持续增加的骨再生，这是由于除了组合的空间获取能力之外，还具有感染控制能力。因此，在复杂的口腔环境中，多功能GBR膜应该是GBR的首选，还需要进一步的工作来确认其疗效。这可能导致口腔植入物稳定性的临床改善和长期手术的成功。
使用设备
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Micro CT (型号：NEMO) (平生医疗科技)
影像软件：Avatar（平生医疗科技）
苏公网安备32058302003603
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