1. 引言
上颌后牙缺失后常由于牙槽骨的吸收和上颌窦的气化导致剩余骨量减少而难以满足常规种植体植入的条件[1]。侧壁开窗上颌窦底提升术由于可控性更高,术区视野更好,已成为上颌骨后牙区常用的骨增量手术。传统侧壁开窗尺寸宽度约为10~15 mm,高度约为8~10 mm [2]。传统侧壁开窗术式因侵入性较大且术后反应明显而备受诟病。上颌窦骨壁在骨改建的过程中发挥着重要作用,骨壁可给骨移植材料提供支撑以抵御呼吸所带来的压力,同时能够更好限制骨移植材料不发生移位。近年来,为了降低创伤性,保留更多外侧骨壁,部分学者对侧壁窗口的设计进行了改良。Pariente et al. [3]的病例报告中提出了一种保留更多上颌窦外侧骨壁的骨窗设计,即通过制备两个小骨窗来完成上颌窦底提升术,结果表明该术式也可获得不错的骨增量效果,且双骨窗的设计相对于传统矩形骨窗需要磨除的骨壁面积更少。另外国内学者的一项回顾性研究认为垂直高度为4~5 mm的沟槽状设计的骨窗具有良好骨粉稳定性以及较低的并发症发生率[4]。
然而,目前仍缺乏微创侧壁开窗上颌窦底提升术与传统侧壁开窗上颌窦底提升术对比的前瞻性队列研究。因此,本研究收集了上颌后牙区剩余骨量严重不足的患者,分别采用微创开窗术式或传统开窗术式,旨在检验侧壁开窗上颌窦底提升术的微创开窗术式与传统开窗术式相比,在缩短手术时间、减少患者不适与并发症以及增加可用骨量等方面是否具有更好效果,以期为微创侧壁开窗上颌窦底提升术的临床应用提供参考依据。
2. 资料与方法
2.1. 研究对象
本研究经安徽医科大学第二附属医院伦理委员会审查批准(编号:YX2023-157(F1)),所有患者及家属均签署知情同意。选取2023年4月至2024年7月期间因上颌后牙缺失至安徽医科大学第二附属医院就诊要求行种植义齿修复的患者。
纳入标准:① 上颌后牙缺失 ≥ 3月;② 上颌后牙区骨量严重不足,术前剩余牙槽骨高度 < 5 mm,窦底相对平坦;③ 上颌窦无急慢性炎症或囊肿;④ 年龄 ≥ 18岁;⑤ 签署知情同意书。
排除标准:① 存在严重系统性疾病,无法耐受手术者;② 未受控制的牙周炎;③ 头颈部放疗史不足一年;④ 服用双磷酸盐药物者;⑤ 重度吸烟者(每天 > 20支);⑥ 依从性差。
本研究参照相关的研究,通过G * Power3.1软件进行样本量计算,设α = 0.05,1 − β = 0.8,得到每组样本量n = 10。为避免因患者中途退出试验或失访等情况导致样本量不足,假设样本脱落率为20%,本研究最终拟定每组最少纳入的样本量n = 12。将纳入的患者随机分为两组,试验组采用微创侧壁开窗上颌窦底提升术,对照组采用传统侧壁开窗上颌窦底提升术。
2.2. 手术流程
2.2.1. 术前准备
所有患者术前均接受口腔常规检查及临床检验并拍摄CBCT,评估患者上颌后牙区剩余牙槽骨高度,了解上颌窦黏膜状况及周围血管和神经分布与走行,以确定理想的开窗位置与形态。
术前使用0.12%氯己定含漱液含漱3分钟。口周消毒后铺巾,术区行局部浸润麻醉。所有手术均由同一名临床医生完成。
2.2.2. 手术操作
(1) 试验组:沿缺牙区牙槽嵴顶水平切开,近中邻牙颊侧作垂直附加切口,全层翻起黏骨膜瓣以充分暴露上颌窦前外侧骨壁。使用DASK 4号钻头在上颌窦前外侧骨壁上旋转磨除一圆形骨窗,骨窗下缘位于窦底上方3 mm处,骨窗直径约5 mm,刚好可容纳DASK上颌窦提升工具盒专用器械进入,如图1A。使用穹型窦匙沿骨窗边缘向四周初步剥离上颌窦黏膜,随后使用匙形窦黏膜剥离器仔细沿窦壁向下、向内、向前及向后继续剥离上颌窦底黏膜并抬起。通过捏鼻鼓气试验检查上颌窦黏膜的完整性后,在提升的上颌窦黏膜下方填入Bio-Oss骨粉,于开窗处覆盖Bio-Gide可吸收胶原膜,复位黏骨膜瓣,严密间断缝合创口。
Figure 1. Surgical procedure. A. Preparation of bone window of experimental group; B. Bone graft material filling in experimental group; C. Preparation of bone window in control group; D. Bone graft material filling in observation group
图1. 手术过程。A. 试验组骨窗的制备;B. 试验组骨移植材料充填;C. 对照组骨窗的制备;D. 观察组骨移植材料充填
(2) 对照组:沿缺牙区牙槽嵴顶水平切开,近远中邻牙颊侧分别作附加切口,全层翻起黏骨膜瓣,充分暴露上颌窦前外侧骨壁。使用直径约2 mm的金刚砂小球钻在上颌窦前外侧骨壁上预备矩形骨窗轮廓,直至轮廓边缘可见淡蓝色的窦膜,骨窗下缘距上颌窦底上方3 mm,骨窗宽度为10~15 mm,高度为8~10 mm,如图1C。轻轻敲击骨窗的下方,使骨窗上缘形成青枝骨折,使用上颌窦膜剥离器沿骨窗边缘小心剥离上颌窦黏膜,将开窗骨块小心推入上颌窦内上方作为新的上颌窦底。检查上颌窦底黏膜的完整性后,在提升的上颌窦黏膜下方空隙填入Bio-Oss骨粉,开窗处覆盖Bio-Gide可吸收胶原膜,复位黏骨膜瓣,严密间断缝合创口。
2.2.3. 术后注意事项及随访
术后口服抗生素1周,使用0.12%氯己定含漱液含漱,每日3次。嘱患者勿鼓腮吹气及用力擤鼻涕,避免剧烈运动,并给予口腔卫生指导。术后1、3、7天复诊,检查术区创口恢复情况并评估患者术后反应程度,14天后拆除缝线。术后即刻(T1)与术后6月(T2)拍摄CBCT影像,测量术区上颌窦内新增骨高度及骨移植材料体积。
2.3. 观察指标
2.3.1. 手术用时
手术总时长记录始于牙龈切开,止于缝合结束。此外分别记录术中翻瓣、骨窗制备、剥离上颌窦底黏膜以及填充骨粉等步骤所用的时间,以分钟为单位。
2.3.2. 上颌窦黏膜穿孔率
术中通过捏鼻鼓气试验观察上颌窦黏膜是否随着患者呼吸而运动来判断上颌窦黏膜是否存在穿孔,并根据观察术后即刻CBCT上颌窦腔内是否出现液平面进一步确认上颌窦黏膜的完整性。
2.3.3. 术后反应
于术前及术后0、1、3、7天通过视觉模拟量表(visual analogue scale, VAS)及面部测量法评估患者术后疼痛及肿胀程度。VAS量表为长度为10 cm且带有刻度的线段,0 cm为完全不痛,10 cm为难以忍受的疼痛。分别测量患者下颌角到外眼角的垂直距离(D1),以及口角至耳垂下缘的水平距离(D2)。以手术前后面部标志距离差的平均值为术后肿胀程度,即术后肿胀程度 = (ΔD1 +ΔD2)/2。
2.3.4. 上颌窦内新增骨高度
在T1及T2时期的CBCT上,分别调整冠状面及矢状面参考线使其通过种植位点中心,测量牙槽嵴顶至上颌窦底提升术后新形成的窦底之间的垂直距离即为术后可用骨高度。上颌窦内新增骨高度(Endo-sinus bone gain, ESBG)为术后新形成窦底和原始窦底之间的骨高度。由于术后影像中原始窦底的位置难以确定,因此本研究以术后可用骨高度与术前剩余牙槽骨高度的差值表示上颌窦内新增骨高度。
2.3.5. 上颌窦内骨移植材料体积
将术前及术后CBCT图像分别导入Mimics 21.0三维重建软件,建立术前与术后的上颌窦腔模型。在Geomagic Wrap 2021软件中同时导入术前与术后上颌窦腔模型进行两两拟合对齐,通过布尔运算和裁剪多余部分后即可获得骨移植材料模型,并计算其体积(Bone graft volume, BV)。
2.4. 统计学分析
通过SPSS 27.0进行统计分析。符合正态分布的计量资料以
表示,组间比较采用t检验;对不同组别、不同时间点重复测量的数据采用重复测量方差分析;偏态分布的计量资料数据以M (P25, P75)表示,组间比较采用非参数检验;计数资料以频数和百分比表示,组间比较采用卡方检验或Fisher确切概率法。P < 0.05时差异具有统计学意义。
3. 结果
3.1. 患者一般资料
本研究共纳入26名患者,其中试验组共计14名患者,19个种植位点,对照组包括12名患者,19个种植位点。两组患者在性别、年龄、种植位点及剩余牙槽骨高度方面均无明显差异(P > 0.05),具有可比性,见表1。
Table 1. Basic patient data [n (%), M (P25, P75),
]
表1. 患者一般资料[n (%), M (P25, P75),
]
特征 |
|
试验组 |
对照组 |
χ2/t/Z |
P |
性别 |
女 |
8 (57.1) |
4 (33.3) |
1.474 |
0.225 |
|
男 |
6 (42.9) |
8 (66.7) |
年龄 |
|
57.64 ± 11.04 |
64.58 ± 6.36 |
−1.997 |
0.059 |
种植位点 |
第二前磨牙 |
1 (5.3) |
2 (10.5) |
0.770 |
0.795 |
|
第一磨牙 |
10 (52.6) |
11 (57.9) |
|
第二磨牙 |
8 (42.1) |
6 (31.6) |
RBH |
|
3.94 (2.51, 4.73) |
3.80 ± 1.50 |
0.423 |
0.672 |
注:RBH:剩余牙槽骨高度;试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
3.2. 术中用时
术中,试验组翻瓣及骨窗预备所用时长明显短于对照组,差异具有统计学意义(P < 0.05);然而,术中剥离上颌窦底黏膜和填充骨粉的过程中试验组所耗时间均长于对照组,差异具有统计学意义(P < 0.05);但两种术式的手术总时长无明显差异(P > 0.05),见表2。
Table 2. Comparison of operation time between the two groups (min,
)
表2. 两组患者手术时间比较(min,
)
手术时间 |
试验组 |
对照组 |
t |
P |
翻瓣用时 |
4.00 ± 1.11 |
5.08 ± 1.38 |
−2.220 |
0.036 |
制备骨窗用时 |
3.43 ± 1.16 |
12.33 ± 2.43 |
−11.636 |
<0.001 |
剥离窦膜用时 |
11.43 ± 1.60 |
5.33 ± 1.30 |
10.516 |
<0.001 |
填充骨粉用时 |
13.29 ± 1.73 |
7.25 ± 1.14 |
10.314 |
<0.001 |
手术总时长 |
40.79 ± 5.94 |
41.75 ± 3.86 |
−0.481 |
0.635 |
注:试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
3.3. 上颌窦黏膜穿孔率
本研究26名患者全部顺利完成侧壁开窗上颌窦底提升术,所有患者均未发生上颌窦黏膜穿孔,因而两组患者的上颌窦黏膜穿孔率均为0%。
3.4. 术后反应
3.4.1. 术后肿胀程度
在术后前3天的随访中,试验组患者的肿胀程度均显著轻于对照组,差异均具有统计学意义(P < 0.05);在术后第7天时,两组患者的肿胀程度均明显缓解,两组患者的肿胀程度比较,差异无统计学意义(P > 0.05),如表3。
Table 3. Postoperative swelling degree of patients in the two groups (mm,
)
表3. 两组患者的术后肿胀程度(mm,
)
术后随访时间(day) |
试验组 |
对照组 |
P |
0 |
2.14 ± 0.97 |
3.06 ± 1.10 |
0.033 |
1 |
5.84 ± 1.59 |
7.90 ± 2.08 |
0.009 |
3 |
2.75 ± 0.96 |
4.02 ± 1.09 |
0.004 |
7 |
0.41 ± 0.37 |
0.52 ± 0.51 |
0.530 |
注:试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
3.4.2. 术后疼痛程度
在术后当天,两组患者的疼痛评分无明显差异(P > 0.05);但在术后1至7天的随访中,试验组患者的疼痛评分均显著低于对照组,差异均具有统计学意义(P < 0.05),如表4。
3.5. 上颌窦内新增骨高度
试验组T1时的ESBG为(10.75 ± 1.85) mm,T2时的ESBG为(9.86 ± 1.74) mm;对照组T1时的ESBG为(11.35 ± 1.90) mm,T2时的ESBG为(10.38 ± 1.95) mm;在术后不同随访时期,两组患者的ESBG比较,差异均无统计学意义(P > 0.05);在T2时两组患者的ESBG均低于同组T1时,差异具有统计学意义(P < 0.05);虽然微创开窗术式组T1至T2时的ESBG变化量略低于传统开窗术式组,但两组差异无统计学意义(P > 0.05),如表5。
Table 4. Postoperative pain scores of the two groups of patients (
)
表4. 两组患者的术后疼痛评分(
)
术后随访时间(day) |
试验组 |
对照组 |
P |
0 |
3.73 ± 0.51 |
3.86 ± 0.35 |
0.461 |
1 |
2.74 ± 0.58 |
3.40 ± 0.31 |
0.002 |
3 |
1.10 ± 0.35 |
1.48 ± 0.28 |
0.007 |
7 |
0.00 ± 0.00 |
0.12 ± 0.11 |
<0.001 |
注:试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
Table 5. Comparison of ESBG in different follow-up periods between the two groups (mm,
)
表5. 两组患者术后不同随访时期的ESBG对比(mm,
)
|
试验组 |
对照组 |
t |
P |
T1 |
10.75 ± 1.85 |
11.35 ± 1.90 |
−0.977 |
0.335 |
T2 |
9.86 ± 1.74* |
10.38 ± 1.95* |
−0.862 |
0.394 |
变化量 |
0.89 ± 0.26 |
0.97 ± 0.29 |
−0.859 |
0.396 |
注:*与同组T1时比较,P < 0.001;试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
3.6. 上颌窦内骨移植材料体积
试验组T1时BV为(1327.33 ± 412.55) mm3,T2时的BV为(1190.17 ± 373.11) mm3;对照组T1时BV为(1618.42 ± 557.38) mm3,T2时BV为(1443.72 ± 554.01) mm3;在术后不同随访时期,两组患者的BV比较,差异均无统计学意义(P > 0.05);在T2时两组患者的BV均低于同组T1,差异具有统计学意义(P < 0.05);虽然微创开窗术式组T1至T2时的BV变化量低于传统开窗术式组,但两组差异无统计学意义(P > 0.05),如表6。
Table 6. Comparison of BV in different follow-up periods between the two groups (mm3,
)
表6. 两组患者术后不同随访时期的BV对比(mm3,
)
|
试验组 |
对照组 |
t |
P |
T1 |
1327.33 ± 412.55 |
1618.42 ± 557.38 |
−1.528 |
0.140 |
T2 |
1190.17 ± 373.11* |
1443.72 ± 554.01* |
−1.391 |
0.177 |
变化量 |
137.16 ± 51.52 |
174.70 ± 42.79 |
−2.029 |
0.057 |
注:*与同组T1时比较,P < 0.001;试验组:微创开窗术式;对照组:传统开窗术式;P < 0.05时具有统计学意义。
4. 讨论
牙种植体成功植入的先决条件是足够的骨量,对于上颌后牙区剩余骨量严重不足的患者来说,侧壁开窗上颌窦底提升术仍是首选方案[5]。传统侧壁开窗上颌窦底提升术的窗口尺寸较大,虽然能够获取清晰的视野,但存在创伤大,术后反应较重的缺点。因而本研究对传统术式窗口的尺寸进行了改良,并从手术用时、术后反应及术后骨增量效果等维度来系统比较微创开窗技术与传统开窗技术临床效果差异。此外,相较于既往基于线性测量的研究,本研究创新性通过三维重建技术对术后骨增量体积进行定量分析,既可直观呈现骨量大小及变化,又能有效避免了重复测量中的位点选择误差。
上颌窦底提升植骨术成功的一个关键因素是充分剥离窦底黏膜而不发生穿孔,从而为成骨过程创造一个良好稳定的空间。但上颌窦底提升术最常见的并发症就是上颌窦底黏膜穿孔,平均发生率为15.7%~23.1% [6] [7]。若未能妥善处理穿孔会导致骨移植材料移位进入窦腔,引发上颌窦炎,最终导致种植体的丢失[8]。上颌窦黏膜的厚度及弹性、上颌窦分隔的存在、窦底形态不规则以及术者的操作技术均是导致上颌窦黏膜穿孔的重要诱因[9]-[11]。Baldini et al. [12]研究发现试验组(6 mm × 6 mm)与对照组(10 mm × 8 mm)的穿孔率无明显差异。而有学者的一项回顾性研究中报道将窗口高度改良为4~5 mm的沟槽状骨窗,其穿孔率较低[4]。减小窗口的尺寸,可以在制备骨窗时减少金刚砂球钻损伤上颌窦黏膜的风险。由于本研究所有手术均由同一名技术精湛的医生完成,两组患者均未发生上颌窦底黏膜穿孔及术中出血。虽然侧壁开窗上颌窦底提升术的操作敏感性较高,但通过完善的术前评估及术中的细致操作,可减少术中并发症的发生从而提高治疗的可预测性。
本研究两种术式的手术总用时无显著差异,但微创开窗术式的翻瓣及骨窗预备所用时长明显短于传统开窗术式。由于微创开窗术式的窗口尺寸较小,因此需要翻瓣的范围也更小,另外本研究中微创开窗术式所使用的DASK 4号钻头直径约为6 mm,接近于骨窗直径,故短时间即可完成窗口的制备,可减少器械旋转的震动与声音给患者所带来的紧张和不适。但开窗尺寸的减小也意味着手术视野及器械操作范围的限制,因而本研究中微创开窗组患者的窦底黏膜剥离和骨粉填充所用时间均长于传统术式组。但相比于骨窗制备的步骤,剥离窦底黏膜与填充骨粉的操作较为轻柔和安静,患者的体验相对舒适[13]。但需要注意的是,上颌窦前外侧骨壁的厚度、上颌窦黏膜的病理状态、上颌窦底分隔的存在都可能对术中操作时长存在影响。
术后肿胀程度反映了手术的侵入性和软组织的创伤,因而本研究对两种术式的患者进行了术后疼痛程度及肿胀反应的评估。与先前研究结果类似,本研究结果显示微创开窗术式患者在术后1天到术后第7天随访中术区的疼痛程度均轻于传统侧壁开窗术式,且在术后前3天的随访中,微创开窗术式患者的面部肿胀程度亦显著低于传统侧壁开窗术式。Baldini et al. [14]的一项随机对照试验结果显示,翻瓣范围的减小能够有效减轻患者术后的肿胀及疼痛。可以认为减小窗口尺寸相应也会减少切口和翻瓣范围,从而进一步减少患者的术后反应。此外开窗高度的降低也能减少侵犯牙槽上颌窦动脉而造成出血及血肿的风险[15]。因此,从患者的术后疼痛及肿胀反应考虑,微创开窗术式的术后反应表现优于传统开窗术式。
种植义齿能够获得良好功能的关键在于其与周围骨组织形成稳定的骨结合,因而上颌窦底提升植骨术成功的一个重要衡量指标为术区所增骨量是否能够满足种植修复所需。本研究结果显示,无论是微创开窗术式还是传统开窗术式,在术后均能获得良好的骨量,两种术式的上颌窦内新增骨高度及骨移植材料体积无明显差异。该结果与近年的研究报道相符,一些学者评估了不同开窗尺寸的术式的术后新增骨量,结果表明不同开窗尺寸的术后骨增量无显著差异[16]-[18]。然而Aldahouk et al. [19]的研究结果显示缩小开窗尺寸有利于提高上颌窦底提升术后的垂直骨增量。考虑原因是Aldahouk et al.的研究中未使用骨移植材料,而本研究中两种术式在术中均使用了骨移植材料,可能弥补了传统开窗尺寸对术后垂直骨增量的影响。上颌窦壁是重要的成骨来源,可为上颌窦膜下方的骨移植材料提供丰富的血液供应及成骨细胞来源[20]。尽管在窗口处保护性放置胶原膜,但结缔组织仍可能生长,小骨窗的另一优势在于能更好地保护骨移植材料,同时减少通过窗口生长的结缔组织[21]。
综上所述,开窗尺寸的减少并未影响手术的安全性,微创开窗术式亦能获得类似于传统开窗术式的骨增量效果。虽然两种术式在手术的总时长方面无显著差异,但微创开窗术式可减少翻瓣和骨窗制备环节的耗时。此外,微创开窗术式所带来的术后肿胀及疼痛反应轻于传统开窗术式。但需要注意的是,本研究存在着纳入的样本量较少且术后随访时间较短的局限性。另外,本研究主要通过影像学资料进行测量与分析,未能评估术后窦膜下方的新骨形成率,未来还需增加组织学分析进一步探讨不同窗口尺寸侧壁开窗上颌窦底提升术后的成骨差异。
NOTES
*通讯作者。