《Journal of Functional Biomaterials》：Short-Term Bone Healing in Anterior Maxillary Sockets Using L-PRF With or Without Synthetic HA/β-TCP: A Randomized Clinical Trial
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本研究为一项随机对照试验，旨在比较L-PRF（富白细胞和血小板纤维蛋白）单独使用或联合HA/β-TCP（羟基磷灰石/β-磷酸三钙）对前牙区拔牙窝早期骨愈合的影响。结果显示，单纯血凝块组（CTR）新骨形成率（NBF）最高（62.4%），而L-PRF联合HA/β-TCP组（LPRFHA）最低（55.8%），但所有组别均实现超过50%的NBF，满足早期种植条件。结论认为L-PRF（单独或联合）是牙槽嵴保存的有效方案。
摘要
拔牙会导致硬组织和软组织发生变化，这可能影响后续的种植体植入。富白细胞和血小板纤维蛋白（L-PRF）被用于促进组织愈合，可单独使用或与其他移植材料联合应用。本研究旨在比较拔牙后八周，单独使用L-PRF或联合使用双相磷酸钙移植物（HA/β-TCP）对拔牙窝愈合的影响。材料与方法：研究纳入了15名患者（平均年龄56.7 ± 8.2岁），这些患者因需要后续种植而进行单根牙拔除后的牙槽嵴保存。拔牙窝被随机分为四组：仅血凝块对照组（CTR）、自体骨移植组（AB）、L-PRF膜组（LPRF）以及L-PRF联合HA/β-TCP组（LPRFHA）。研究方案包括拔牙后立即植入移植物，8周后进行骨活检以进行组织形态计量学分析和种植体植入。使用ImageJ软件对每个样本的十张显微照片进行新骨形成（NBF）的量化。采用单因素方差分析和Bonferroni事后检验，统计学显著性设定为p ≤ 0.05。结果：对照组和LPRFHA组之间的NBF（%）存在显著差异（p = 0.014），对照组的新骨形成（62.4 ± 18.6%）高于LPRFHA组（55.8 ± 17.2%；p = 0.012）。AB、LPRF和LPRFHA组之间未发现显著差异。LPRF和AB组显示出相似的新骨形成（分别为60.2 ± 17.5% 和 60.1 ± 20.0%）。结论：L-PRF，无论是单独使用还是与HA/β-TCP联合使用，都可用于上颌拔牙窝的牙槽嵴保存。单独使用L-PRF或与合成的HA/β-TCP移植物联合使用，均能有效保存前牙区牙槽嵴，以利于八周时的早期负载。所有治疗均实现了足以进行种植体植入的骨形成，其中单纯血凝块显示出更优的结果。
1. 引言
拔牙启动了一个由生长因子调控的复杂代谢过程，通过成骨作用促进新骨形成，同时诱导原有组织吸收并在重塑过程中被成熟骨替代。就牙槽嵴重塑而言，在拔牙后的前三个月到六个月内，其水平维度会减少3-5毫米，垂直维度减少1-3毫米，这可能影响种植修复。为应对这一挑战，人们提出了多种优化骨再生的方法，包括使用自体、同种异体、异种或人工合成骨替代物的牙槽窝植骨技术，以及使用生长因子等生物活性材料。
自体骨因其具有成骨性、骨诱导性和骨传导性而被视为骨移植的金标准。然而，由于手术创伤大以及可用于重建的移植材料有限，需要寻找替代方案。当前的替代品如同种异体移植物、异种移植物和合成生物材料，主要作为促进骨传导的结构支架。然而，同种异体和异种移植物可能引发免疫反应，调节骨再生，其中急性炎症在骨吸收和骨量减少中起关键作用。相比之下，人工合成移植物不会诱发炎症反应，这提供了体积稳定性，但限制了其内部表面的降解和骨重塑，最终导致生物力学反应降低和骨折风险增加。
过去几十年，基于生物材料的组织工程研究在医学和牙科领域日益重要。富血小板材料的应用已显示出积极效果，尤其是富白细胞和血小板纤维蛋白（L-PRF），它作为一种骨诱导替代方案，通过细胞因子和生长因子具有刺激组织再生的潜力。
尽管L-PRF本身不被认为是骨诱导材料，但其与骨移植材料和其他生物材料的结合在增强骨再生和软组织愈合方面显示出良好效果，它作为一种生物连接器，促进细胞募集、成骨祖细胞迁移和新血管生成。
本研究旨在比较单独使用L-PRF以及与合成移植物HA/β-TCP联合使用，在拔牙后八周对人上颌拔牙窝骨再生的愈合反应。
2. 材料与方法
本研究是一项受控、前瞻性、双盲的临床试验，旨在评估单独使用L-PRF或与合成HA/β-TCP移植物联合使用，在拔牙后八周对人上颌新鲜拔牙窝骨愈合的疗效。该方案获得了联邦大学伦理委员会的批准。拔牙窝使用简单随机序列随机分为四组。随机分配对参与者和相关专业人员设盲。随机序列仅对执行拔牙和处理牙槽窝的外科医生公开。
纳入标准为ASA I级或II级、需要拔除上颌区至少四颗单根牙的患者。所有参与者均具有适合2型种植体植入的骨分类，并有足够的高度和宽度以实现初级稳定性。拔牙窝显示出中度骨缺损，通常涉及一个牙槽壁的部分丧失，仅需要最少的骨再生程序即可进行种植体植入。
排除标准包括未受控制的系统性疾病、每日吸烟量大于10支、使用影响骨代谢的药物、血液疾病、局部感染或需要拔除多根牙。拔牙采用微创、不翻瓣技术，拔牙窝随机分为四组：无移植物的对照组、颗粒状自体骨组、单独L-PRF组以及由L-PRF和HA/β-TCP混合而成的"粘性骨"组。随机化对参与者和评估者设盲。L-PRF通过离心无添加剂试管中的外周血获得。
将血凝块加工成标准化膜，并将分液用于在粘性骨组中与生物材料混合。比例为每0.5克生物材料使用一张膜，形成具有凝聚性的移植物。牙槽窝植骨后，使用聚乳酸910缝合。患者接受标准的术后药物治疗。
在愈合良好且无相关并发症后，最终样本包括15名患者和60个拔牙窝。在八周时，制作个性化导板以获取骨活检样本并随后植入种植体。样本用10%福尔马林固定，并进行常规光镜制片处理。使用ImageJ软件测量新骨形成面积，仅分析软件"尺寸"命令定义的粒径范围内的颗粒。
一项涉及24个拔牙窝的预研究用于估算效应大小，确定为0.376。基于此值，使用5%的显著性水平和80%的统计功效，通过G*Power软件计算样本量。统计计算表明需要至少纳入12名参与者。为补偿估计20%的失访率，确定最终最小样本量为15名参与者。统计分析包括单因素方差分析及Bonferroni事后检验，或在不符合正态性假设时使用Kruskal-Wallis检验及Dunn或Sidak事后检验。统计学显著性设定为p < 0.05。
3. 结果
共分析了15名受试者，拔牙窝被随机分配到四个治疗组。八周后，对活检样本进行组织形态计量学分析。数据显示呈正态分布，允许进行有效的组间统计比较。各组的新骨形成百分比分布均匀。
单因素方差分析显示，对照组和LPRFHA组之间存在显著差异，Bonferroni事后检验证实了这一点。对照组的新骨形成平均百分比最高，而LPRFHA组最低。在单独使用L-PRF或与合成移植物联合使用的组之间未观察到显著差异。
此外，LPRF组和AB组显示出相似的新骨形成结果。多重比较分析详细说明了组间的显著差异。
关于组织学样本的描述性分析，观察到新形成骨的组织和组织整合存在显著的形态学差异。在对照组、AB组和L-PRF组中，存在成熟的板层骨，具有致密的嗜酸性骨小梁，骨小梁内包含位于清晰陷窝内的骨细胞，边界为疏松、血管化的纤维结缔组织。在AB组，自体骨呈现出有序的结构，具有良好形成的哈弗斯系统和骨单位结构，表明存在活跃的重塑。在L-PRF组，新骨与软组织之间的界面是连续的，无炎症或残留颗粒材料迹象，显示出良好的组织整合。
在LPRFHA/β-TCP组，骨组织呈现不成熟和碎片状排列，骨小梁密度较低，并存在正在形成的类骨质区域。观察到多个嗜碱性球形颗粒，对应于残留的合成HA/β-TCP生物材料，部分整合于血管周围结缔组织中。
4. 讨论
本研究使得能够比较不同材料对早期骨发育的影响及其对种植体骨结合的潜在适用性。合成骨替代品具有不同的物理化学特性，但其能力仅限于骨传导，缺乏骨诱导潜力。基于HA/β-TCP的替代物作为生物相容性、骨传导性支架，促进骨修复，旨在逐渐降解并被缺损部位的新骨替代。
尽管L-PRF中的生长因子在长达14天的时间内逐渐释放，并由作为天然生物支架的纤维蛋白基质支持，但该纤维蛋白基质也限制了纤维结缔组织浸润，并促进细胞迁移和分化。多项研究报道，L-PRF与骨生物材料结合时，可作为生物连接器，增强细胞粘附、生长因子释放和移植部位血管化，从而增强骨诱导特性并加速新骨形成。本研究的主要目的是评估与种植体接触的骨的存在和骨结构的特定特征。在8周愈合期后，评估了经对照、羟基磷灰石或L-PRF（单独或联合HA/β-TCP）处理的拔牙窝的骨形成。结果显示L-PRF + HA/β-TCP组的骨形成较低，表明添加人工合成材料可能在早期降低成骨作用，而与单独使用L-PRF或自体血凝块相比无显著差异。
在实验性兔颅骨缺损模型中，有研究报告HA/β-TCP + L-PRF组合组在八周时表现出更多的新骨形成，这可能归因于L-PRF持续释放生长因子。类似地，另一项在动物模型中使用L-PRF、HA/β-TCP及其组合评估骨再生的研究显示，在三个月时，组合组显示出显著更高的骨密度，证明了具有协同效应。一项在拔牙患者中进行的临床研究比较了单独使用L-PRF和联合使用HA/β-TCP的骨再生情况。在六个月时，两组在骨量和密度上均显示出显著改善，但组间无统计学相关差异。
在本研究中，观察到相似的值，单独使用L-PRF组和L-PRF + HA/β-TCP组在骨形成方面无统计学显著差异。组合组中观察到的较低比例可能由生物材料占据空间（需要血管化过程进行整合）以及羟基磷灰石降解缓慢（从而限制了L-PRF的成骨潜力）来解释。其他因素，如生物研究模型的差异、个体特征、牙槽骨缺损形态和微观结构，以及其他研究中使用的骨替代品的差异，可能导致了观察到的差异。
先前的研究表明，拔牙后使用牙槽嵴保存技术，无论是否使用骨移植材料或生物材料，在种植体初级稳定性方面不会产生显著差异。然而，在次级稳定性阶段，L-PRF处理组显示出更高的ISQ值，表明骨对种植体负载的反应可能在中期发生变化。
一项随机临床试验独立比较了使用L-PRF、异种移植物和人工合成材料后在上颌前磨牙区植入种植体的情况。结果显示，在种植体植入时以及6个月和18个月的评估中，组间无显著差异；然而，异种移植物和人工合成材料组的ISQ值高于单独使用L-PRF组。类似地，另一项研究比较了人工合成生物材料、L-PRF及其组合，观察到三组间具有相似的初级稳定性。值得注意的是，在这两项临床试验中，参与者的剩余骨高度在2至5毫米之间，植入扭矩值在35至40 Ncm之间。这些发现表明，剩余骨量是种植体初级稳定性的决定因素，而骨移植物的使用作为一种补充措施，不影响初始阶段，但可能有助于增强次级稳定性。
L-PRF通过释放生长因子促进软组织愈合和再生，改善角化黏膜厚度和牙龈稳定性，在根面覆盖或种植体周围区域获得良好的颜色和纹理美学效果。此外，它还能减少炎症、术后疼痛和发病率，避免了供区创伤。一项荟萃分析表明，PRF能够在干预后的前两周实现更快、更高质量的软组织修复，从而改善美学效果。关于硬组织，L-PRF未能实现垂直向牙槽嵴保存，但有助于在术后前三个月内维持骨宽度和预防术后并发症。
L-PRF是一种具有再生特性的自体材料，无需其他材料或膜相关的成本，也无需自体供区。L-PRF的一个显著特征是其高白细胞浓度，在抑制病原体方面起关键作用。在本研究中，所有参与者均未出现术后临床并发症。骨修复百分比最高的是对照组，其次是L-PRF组和自体骨组，组间无统计学显著差异。这些发现与先前的报告一致，即除了止血功能外，血小板还释放生长因子，刺激成骨细胞中成骨标志物的表达。鉴于其骨修复能力与自体骨移植相当，L-PRF可被视为一种可行的替代方案。
在本研究中，使用粘性骨显示出显著低于对照拔牙窝的新骨形成百分比。在拔牙后牙槽窝中仅保留血凝块可能比使用生物材料更有效地促进新骨形成，因为它消除了降解或重塑的需要，并且形成的是纯粹的骨组织。考虑到本研究使用环钻从种植手术部位获取骨组织，不能保证仅使用血凝块能维持牙槽嵴体积，因为仅分析了环钻内的内容物。牙槽窝内存在生物材料可能有助于维持牙槽嵴体积，并且在联合使用L-PRF时不会显著限制新骨形成。尽管评估的愈合期相对较短，无法完全评估骨巩固，但这种方法仍然是允许早期负载同时促进唇侧骨板稳定性和便于种植体植入的可行替代方案。
研究证实，八周后，该材料的颗粒与自体移植物一样，保持了其结构，并未阻碍早期骨形成。在此背景下，同种异体和异种移植物的降解时间比人工合成生物材料短，β-TCP的活跃降解阶段大约持续12个月。相比之下，HA的降解时间比β-TCP长，这表明HA/β-TCP的整合可能需要更长时间才能实现完全的骨重塑，尽管此过程也受材料微观结构的影响。
八周时间对于期望完全的骨修复和材料降解来说较短，但足以识别新形成的软组织覆盖拔牙窝，并允许进行具有可预测美学效果的种植手术。牙槽窝内存在生物材料不会干扰骨结合，并可能有助于维持前牙区种植体未来功能所需的软组织支撑。因此，在此条件下使用生物材料有助于维持牙槽嵴体积和稳定支持美学的软组织。
一项为期六个月的随机对照临床试验评估了在牙周炎患者的骨内缺损中单独使用或联合L-PRF使用人工合成移植物的情况。结果显示，HA/β-TCP与L-PRF联合使用比单独使用移植物产生更有利的结果，在放射学骨填充参数上观察到改善。另一项研究通过一项概念验证随机临床试验，在单个前磨牙拔牙窝愈合模型中评估了由ErhBMP-2/BioCaP/β-TCP组成的骨替代物的临床疗效和安全性。相比之下，本研究在每位患者的四个部位进行，所有部位均位于前牙区。这种方法提供了更
