上颌窦底提升是解决上颌后牙区因牙槽骨吸收、气化等问题造成骨量不足的常规方案,包括侧壁开窗上颌窦底提升和经牙槽嵴顶上颌窦底提升,通过分离窦底黏膜与窦底骨板从而提供骨增量的空间,而是否植骨、使用何种移植材料以及术中并发症的处理一直是上颌窦底提升争议的热点问题。
浓缩生长因子（CGF）是由Sacco首先研发的第三代血浆提取物,通过差速离心获得。相较于第一、二代血浆提取物,CGF具有更多的生长因子、更高的抗张强度和更好的黏性[1]。且无需添加任何生化试剂,避免了交叉感染及免疫排斥反应。近年来,CGF已广泛用于口腔种植的软硬组织再生,为进一步探讨其在上颌窦底提升中的应用,本文对CGF的作用机制及其具体应用形式等做一综述。
一、CGF的成分及作用机制
1. 生长因子
CGF中包含血小板衍生生长因子（PDGF）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、血管内皮生长因子（VEGF）、类胰岛素生长因子（IGF）、纤维细胞生长因子（FGF）及表皮生长因子（EGF）等,可以促进细胞聚集并活化间充质干细胞和成纤维细胞等,组织一系列复杂的生理行为,促进组织修复、血管重建和组织再生[2]。
2. 纤维蛋白
CGF中的纤维蛋白连接交错,形成的三维网状结构作为支架黏附白细胞及血小板团块,这一疏松的多孔网格可以结合并保护其中的生长因子,缓慢释放生长因子以维持较长时间的生物学效应,并促进细胞迁移。
3. CD34+细胞
4. 白细胞
目前对于CGF中白细胞的具体作用尚无统一定论。CGF中白细胞的存在可以调节纤维网架结构中生长因子的释放速度。但亦有学者认为CGF中白细胞浓度的增加可能会加剧术后早期的炎症反应[5]。
二、CGF的临床应用形式
1. CGF凝胶
离心后样本呈现3层液面分层：最上层为贫血小板血浆,中间层为CGF及底层为红细胞,其中CGF层及红细胞层呈连续的凝胶,使用时用无菌剪刀剪断。
2. CGF膜
将CGF凝胶经挤压塑形可以制备出具有一定形态、弹性及韧性的CGF膜。文超举等[6]分别采用压膜器法、纱布法和注射器法制备CGF膜,结果显示3种方式获得的CGF膜其性能及生长因子的释放均无统计学差异。CGF膜虽比CGF凝胶降解速度稍快,但体外释放的VEGF、TGF-β和PDGF等生长因子并无统计学差异,且CGF压成膜之后的纤维网格结构更为致密,更具韧性。
3. CGF渗出液
CGF凝胶在挤压过程中分离渗出的液体为CGF渗出液（CGFe）。制取时将CGF凝块压缩1 min后,CGF凝块转化为CGF膜的同时,CGFe从固体纤维蛋白膜中分离出来。
4. CGF冻干
CGF冻干是将新鲜的CGF凝胶在真空冷冻干燥器中冷冻过夜,使用时磨碎单独或混合其他材料使用。这种储存方式有利于血小板浓缩物长期保持活力[7]。
三、CGF在上颌窦底提升中的应用
1. 促上颌窦底骨增量
1.1 单独使用
Kim等[11]在上颌窦内提升中将CGF凝胶单独置于上颌窦膜分离后所形成的空间里,术后23.8周窦底平均骨高度提升（8.23±2.88）mm。Sohn等[12]在61例侧壁开窗上颌窦提升中仅放入CGF凝胶,同期植入113颗种植体,平均提升高度（9.53±2.64）mm,术后10个月,种植体的成功率为98.2%。 Kurtzman等[13]在上颌窦外提升中,将取下的上颌窦侧壁骨板浸泡在CGFe中备用,并用多层CGF膜包裹突入上颌窦腔内的种植体根部,直至充满种植体周围整个区域,术后3个月获得了明显的骨增量效果。一项系统研究表明,在上颌窦底提升术中单独使用血小板浓缩物有利于提高种植体存活率,促进骨再生及软硬组织愈合,但由于缺少随机对照试验,目前尚没有足够的证据证明血小板浓缩物作为唯一的移植材料使用时,能获得较其他骨移植材料更佳的成骨效果[14]。然而Shetty等[15]发表了相反的实验结论,发现在上颌窦外提升时仅使用CGF凝胶平均骨提升高度,显著小于未加任何移植物组,并推测此差距是由CGF的早期降解造成。
1.2 联合其他移植材料使用
CGF可以与其他骨移植材料如自体骨、同种异体骨、羟基磷灰石、β-磷酸三钙、胶原蛋白及抗氧化物等联合使用。其独特的纤维网状支架与另一种材料支架的结合改变生长因子释放的动态,提供更多的空间界面以供细胞的依附及迁移[16]。研究证实β-磷酸三钙促进CGF中生长因子尤其是BMP-2和BMP-7的释放[17]。与胶原蛋白及异种小牛骨混合可以释放更多的PDGF和FGF[18]。CGF与Bio-Oss骨胶原混合形成的黏性骨可以稳定材料,防止各种宏观和微观运动,促进组织愈合,增加骨密度和新生骨量[19,20]。此外,血小板浓缩物与自体移植物混合对骨组织的生成有协同促进作用,这得益于自体移植物中丰富的骨髓间充质干细胞。
由此可见,CGF单独或与其他骨移植材料联合使用均有效地提升了上颌窦底骨高度。单独使用CGF可以避免使用自体骨造成的第二术区,避免由于使用异体、异种或合成材料造成的感染排异等潜在并发症,是一种安全经济的骨替代材料。然而骨的形成及改建是一个漫长而复杂的过程,由于上颌窦特殊的解剖结构,对骨移植材料维持稳定提升空间的能力有一定要求,基于CGF降解快、空间维持时效短的考量,CGF在上颌窦中的单独使用应由有经验的医师严格筛选合适的病例。综上,CGF在上颌窦内是单独应用还是联合使用,应该根据上颌窦的大小、形态,上颌窦黏膜的状态以及植入时机等因素进行综合考虑。建议在上颌窦宽度<10 mm且同期植入植体时单独使用CGF,而在延期植入或上颌窦宽度>10 mm时,将CGF与其他骨替代材料联合使用以获得更稳定的空间维持能力。
2. 窦底黏膜修补
2.1 封闭侧壁开窗窗口
侧壁开窗上颌窦底提升的骨窗可以使用游离骨块或生物屏障膜覆盖。CGF膜抗拉伸强度高,可阻挡软组织长入骨内,发挥屏障膜的作用。王娜等[24]对120例患者行侧壁开窗上颌窦底提升,术中在颊侧骨壁开窗处覆盖Bio-Gide胶原膜,将CGF膜覆盖在Bio-Gide胶原膜外以关闭骨窗,可以稳固植骨材料,防止材料流失,从而有利于新骨形成。CGF作为屏障膜,释放的生长因子引导未分化的间充质细胞趋化、黏附和分化到骨缺损表面,依靠纤维蛋白支架,逐渐增殖、矿化和融合骨成分,实现新骨形成的目标,通过恢复血运增强修复和再生过程,还可有效缓解术后疼痛、肿胀等不适,促进软组织愈合[25,26,27]。CGF膜作为屏障膜,可以在体内降解,无需二次手术取出,临床操作性能好,无需钛膜钉等辅助固位,术后创口裂开和膜暴露的风险低。但也有学者认为,单独使用CGF作屏障膜,因其降解速度快,并不能达到理想的屏障效果,而与胶原膜联合使用,亦未有明显的加成效果[28]。
2.2 修复上颌窦黏膜穿孔
上颌窦黏膜穿孔是上颌窦提升手术常见的并发症,常发生于上颌窦黏膜较薄或上颌窦中隔处。一项体外研究发现CGFe对于上颌窦黏膜细胞的增殖和迁移有明显促进作用,为CGF修复上颌窦黏膜穿孔提供了理论依据[29]。史衍康等[30]对15例上颌窦黏膜穿孔的患者进行修补,术中将CGF凝胶填塞入种植窝内,并用CGF膜置于创面牙槽嵴顶后缝合创口,术后穿孔消失,牙龈和牙槽骨愈合良好。而临床上更常见的是CGF膜直接覆盖穿孔来进行修复,对于术中<5 mm的穿孔,先覆盖CGF膜,表面与Bio-Gide膜光滑面贴和,形成双层膜或单独使用CGF膜修复2 mm穿孔,均取得了良好的修复效果[23,24]。一篇系统综述表示血小板浓缩物通过释放生长因子激活血管系统,促进血管生成,其高强度纤维蛋白网防止移植物颗粒游离到上颌窦腔内,并且建议当穿孔在5~10 mm之间,使用可吸收胶原膜配合血小板浓缩物,在促进穿孔闭合的同时促进组织再生[31]。因此,了解穿孔的确切大小对于制定正确的治疗计划至关重要。穿孔的大小决定了CGF能否有效修复穿孔以及最终应用形式。
四、小结
综上所述,CGF来源于自体,安全经济,已被证实可以在上颌窦底提升术中提高骨再生速率,缩短材料骨愈合时间,避免诸多术后并发症,有效性得到了广泛的认可。其主要应用形式是作为骨移植单独或联合使用,关闭上颌窦外提升入路,覆盖上颌窦黏膜预防或修复穿孔。但单独使用吸收较快会导致过早失去支架的作用,空间维持能力不足,慎用在牙槽嵴过于宽大的病例。而且目前对于CGF在上颌窦底提升术中的临床研究样本量过少,缺乏长时间的随访观察,其远期效果需要进一步探究。