文獻信息
南充川北醫學院附屬醫院口腔科、川北醫學院藥學院化學系等單位的研究成果“Efficacy of positive space acquiring membrane and antimicrobial membrane combined with granular bone substitute implantation in guiding oral bone regeneration”（正間隙獲取膜和抗菌膜聯合顆粒骨替代物種植引導口腔骨再生的效果）在雜志Bioactive Materials。平生公司離活一體CT（NEMO）在論文中提供了重要的大鼠顱骨缺損圖像和定量分析。

 該研究的通訊作者為王冰教授，第一作者是秦川嵐。

文獻摘要
牙槽骨的增強在口腔種植前是很重要的。對于較大的骨缺損，有必要應用引導骨再生(GBR)材料，同時用自體或異體骨或骨替代物(如脫細胞骨粉)填充缺損部位。在本研究中，作者測試了顆粒骨替代物和GBR膜聯合治療MC3T3-E1和L929細胞的體外治療和大鼠顱骨和牙槽缺損的體內治療。利用Micro-CT監測骨缺損的恢復情況，并對CT圖像進行三維重建，半定量評價骨增強效果。GBR材料可促進MC3T3-E1細胞增殖，p-二氧雜環己酮-co-L-苯丙氨酸(PDPA)基膜可誘導L929細胞凋亡。在GBR膜應用組中，PDPA基膜應用組顱骨缺損的再生情況最好，這可能是由于其具有良好的正空間獲取效果。然而，在復雜的生菌環境下，隨著感染的加重，PDPA膜在修復后階段引導口腔骨再生的功效下降。與此相反，抗菌膜與PDPA膜結合后，由于9其具有抑制感染和獲取正空間的多功能特性，在修復后期GBR效果持續提高。因此，多功能GBR膜是復雜口腔環境下GBR的首選，在其他模型中的療效有待進一步研究。

實驗方法
大鼠顱骨缺損模型的建立
大鼠18只，體重200~250g. 將大鼠隨機分為6組: 對照組、骨粉組、BP+抗菌膜組、BP+PDPA膜組、BP+PDPA膜組+抗菌膜組、BP+商用靜電紡絲膜組。大鼠在麻醉前禁食8小時。腹腔注射1%戊巴比妥鈉(40mg/kg)致麻醉，固定大鼠，剃毛，碘伏消毒。沿顱骨中線切開2.0cm切口。用鈍性剝離術將筋膜和肌肉層層分離，露出顱骨。使用直徑為4.0mm的圓柱形金剛石齒鉆在暴露的顱骨中線兩側穿透顱骨，形成直徑4.0mm的圓柱形缺損。鉆孔過程中使用生理鹽水沖洗和冷卻。對照組術后直接逐層縫合筋膜和肌肉。對于應用材料組，先將BP填充到缺損部位，然后將相應的單膜或復合膜覆蓋在填充的BP上，逐層縫合筋膜和肌肉。術后將大鼠置于37℃恒溫臺上復蘇，并預防性注射青霉素(8×10⁴U)，大鼠完全蘇醒后單獨喂養。

大鼠牙槽骨缺損模型的建立
24只大鼠隨機分為6組，與上節一致。麻醉、固定和消毒如前所述。在大鼠兩側第一磨牙近近中緣中點處切開1.0cm。切開部位的粘骨膜分離，露出上頜牙槽骨。使用直徑為2.0mm的圓柱形裂縫鉆在暴露的牙槽骨上形成長3.0mm、寬2.0mm、深1.5mm的長方體缺損，共造成48個牙槽骨缺損。回收和進料方法按照上述步驟進行。

新骨形成的微計算機斷層掃描與評價
對于顱骨缺損的大鼠，在術后立即和術后2、4和7周進行微計算機斷層掃描(Micro-CT) (平生醫療科技有些公司)。對于有牙槽骨缺損的大鼠，在相同的術后間隔時間進行微CT掃描。

實驗結果
用不同材料處理的動物顱骨缺損在不同時間點的恢復條件如圖2所示。盡管在所有組的動物中都觀察到了骨增強，無論它們是否用GBR材料治療，但不同組的骨增強速度不同。從CT圖像的3D重建可以看出，PDPA膜加抗菌膜對BP的滯留效果最好。骨替代物的移位甚至錯位將導致在植入治療中引導骨的增殖和遷移方面的缺陷。骨替代物植入結合GBR材料的應用對于GBR膜材料對骨替代物的密封效果是有意義的，尤其是在結締組織閉合不良或容易受到擠壓應力的位置。

 如圖2（a）所示，骨缺損區域的體積減小，表明骨再生持續術后2～7周。為了比較不同治療方法在引導骨再生方面的療效，BV/TV值隨術后時間的變化如圖2（b）所示，這可以反映骨增強的程度（Figure2b）。

圖2 (a)經不同材料處理的顱骨手術后的CT三維重建圖像;
(b)顱骨骨缺損部位測量的BV/TV百分比，并繪制成術后時間的函數(*表示與對照組相比p< 0.05，
^表示與BP+PDPA膜治療組相比p<0.05)。

GBR材料在牙槽骨缺損模型中的骨再生導向作用
為了模擬BP+GBR膜治療引導口腔內骨再生的細菌應用環境，建立了大鼠牙槽骨缺損模型。術后牙槽骨缺損的CT圖像和BV/TV的3D重建隨時間的變化如圖4（a）和（b）所示。術后6周牙槽骨缺損的高分辨率CT圖像如圖4（c）所示。從圖4（a）和（b）中可以看出，BP和聯合GBR膜組，特別是BP+PDPA膜+抗菌膜處理組，BP對牙槽骨缺損的填充和覆蓋是足夠的。然而，術后2周，除對照組和BP+PDPA膜組外，缺損部位的骨體積有所減少。植入BP和GBR材料后，由異物反應觸發的巨噬細胞聚集在植入物和骨缺損部位周圍。這也是骨損傷的初始階段；骨缺損周圍的巨噬細胞表達促炎表型。

圖4 (a)經不同材料處理的手術牙槽骨CT三維重建圖像;
(b) (BV/TV) % 測量牙槽骨缺損部位并繪制術后時間的函數圖(*表示p <.05相比BP+PDPA膜治療組);
(c)不同材料治療牙槽骨缺損術后7周CT掃描圖像。

文獻結論
與顆粒骨替代植入治療相比，骨替代植入聯合GBR膜治療顯示出優越的骨再生誘導作用。在測試的GBR膜中，抗菌膜和PDPA膜對成骨細胞增殖的支持作用略差，PDPA膜和抗菌膜+PDPA膜對成纖維細胞凋亡的誘導作用優異。PDPA膜在大鼠顱骨缺損模型中顯示出最佳的骨再生引導效果，因為其在骨缺損部位具有良好的纖維化抑制和積極的空間獲取作用。然而，在生菌應用環境中，隨著手術部位感染的加重，PDPA膜在修復后階段的口腔骨再生引導療效下降。相反，抗微生物膜與PDPA膜的組合在修復的后期顯示出持續增加的骨再生，這是由于除了組合的空間獲取能力之外，還具有感染控制能力。因此，在復雜的口腔環境中，多功能GBR膜應該是GBR的首選，還需要進一步的工作來確認其療效。這可能導致口腔植入物穩定性的臨床改善和長期手術的成功。

使用設備

Micro CT (型號：NEMO) (平生醫療科技)
影像軟件：Avatar（平生醫療科技）