在全球,有大量的糖尿病患者,其發(fā)生牙周炎的幾率增加,繼而導致失牙的概率增加,同時(shí)咀嚼功能受損、飲食受限。口腔種植術(shù)可將無(wú)機的異體材料(種植體)錨固在頜骨內,為缺失牙的修復提供支持和固定。然而糖尿病引起的血管變性、創(chuàng )傷愈合緩慢、容易感染等病理變化可能影響骨結合界面的形成和保持,導致種植失敗和種植體脫落。
現代口腔種植中的主要種植技術(shù)是骨內種植。在過(guò)去10年中,骨內種植體用于缺失牙修復已成為高度可預測及非常成功的手段。本文將對糖尿病在種植治療中的影響及作用機制進(jìn)行綜述。
種植成功的概念
種植體的“成功”(success)和“生存”(survival)是兩個(gè)不同的概念。
生存指種植體達到和保持骨結合,并牢固地存留于頜骨之中。而成功不僅意味著(zhù)種植體健康地存在于體內,還意味著(zhù)種植體發(fā)揮著(zhù)各方面的功能且被患者滿(mǎn)意地接受。骨內種植體通過(guò)骨和種植體的機械嵌合力及生物性骨結合牢固地固定在頜骨內,可以承受巨大的咬合力。
骨結合是種植體表面和周?chē)】档墓墙M織之間沒(méi)有任何纖維結締組織間隔的直接連接,具有分散功能性負重的能力。主流學(xué)術(shù)理論認為,達到和保持骨結合是口腔種植取得成功的必由之路,因此許多判斷種植成功的標準是種植體形成骨結合的臨床表現。
但是種植的成功與修復的成功不能完全劃等號。有些人用“外科的成功”(surgicalsuccess)來(lái)定義種植體達到和保持著(zhù)骨結合,用“修復的成功”(prostheticsuccess)定義種植體達到改善口腔功能和外觀(guān)的目的,將二者區分開(kāi)來(lái)。
糖尿病對種植治療結果的影響
糖尿病患者接受種植治療的風(fēng)險
一項由同一位外科醫師在21年中診治的1140例患者的回顧性隊列研究報告了種植體在內科疾病患者中的存留率,其中就包括糖尿病。盡管在研究的48例糖尿病患者中,大部分人
血糖控制都是中等或好的水平,但與非糖尿病個(gè)體相比,糖尿病個(gè)體的種植體存留率顯著(zhù)降低。
在糖尿病個(gè)體中,種植體脫落從放置后的數月開(kāi)始發(fā)生,并持續發(fā)生超過(guò)10年,最終導致種植體存留率為68.75%,與健康對照組相比,糖尿病患者發(fā)生種植體脫落的相對危險度是2.75(95%可信區間為1.46~5.16)。提示糖尿病患者接受種植治療存在高于非糖尿病患者的風(fēng)險。
糖尿病并非種植絕對禁忌證
盡管糖尿病患者種植生存率和成功率均低于非糖尿病患者,仍有不少文獻(4篇前瞻性和5篇回顧性臨床研究)提示,如果控制好血糖,則糖尿病不是口腔種植的絕對禁忌證。在控制好的
2型糖尿病或非糖尿病個(gè)體中種植早期的失敗率沒(méi)有顯著(zhù)差異。但目前,提示種植治療在糖尿病與非糖尿病個(gè)體長(cháng)期效果相仿的證據仍然不足。糖尿病患者種植失敗在種植術(shù)后的不同時(shí)期發(fā)生率不同,以功能性修復后的失敗率為最高。回顧過(guò)去10年發(fā)表的文獻,糖尿病患者種植體放置1年內存留率為88.8%到97.3%,插入修復體開(kāi)始行使功能后的第一年種植體存留率降低為從85.6%到94.6%。糖尿病患者種植體插入修復體前種植成功率可達94.3%。
而在一項涉及40例糖尿病患者的215個(gè)種植體的回顧性研究中,功能性負重后(種植體插入修復體后)的1年內11.2%的病例失敗,即成功率為88.8%,而5.5年后的種植體生存率僅下降了3.2%。這一結果顯示修復體放入后的第一年失敗率更高。一項前瞻性研究得到相似結果:在89例控制良好的2型糖尿病患者的下頜共植入178個(gè)種植體,早期失敗率僅2.2%(4個(gè)),而功能負重后1年內種植體存留率降為92.7%,5年存留率是90%。
糖尿病患者種植失敗情況
大多數糖尿病患者發(fā)生種植失敗時(shí)間為在二期手術(shù)后,在功能負重的第一年內,這一事實(shí)可能提示微血管受累可能是糖尿病患者種植失敗的因素之一。
因為功能負重后,一方面種植體周?chē)墓墙M織在咬合力作用下發(fā)生功能性的改建;另一方面,由于種植體頸部或種植體修復體結合處與軟組織接觸,該處有菌斑附著(zhù)的情況下,可能激發(fā)宿主的免疫反應,而糖尿病相關(guān)的微血管的改變或導致骨改建過(guò)程減少和免疫反應減弱。
值得注意的是,糖尿病個(gè)體與非糖尿病個(gè)體相比,罹患種植體周?chē)椎娘L(fēng)險顯著(zhù)增高。因此,盡管糖尿病患者種植失敗的風(fēng)險較高,但糖尿病不是口腔種植的絕對禁忌證。維持良好的血糖水平是種植成功的關(guān)鍵。加之其他治療措施,如預防和積極治療種植體周?chē)祝梢蕴岣哌@些患者的種植體存留率及成功率。
糖尿病對骨的影響
糖尿病患者種植失敗因素
種植體的存活以種植體與周?chē)墙M織形成骨結合為標準。種植體錨定在頜骨內,其頂部或種植體-基臺連接處與軟組織直接接觸。因此糖尿病造成的種植體與周?chē)墙M織間的骨結合異常,及周?chē)浗M織的異常可能導致種植失敗。
高血糖的影響
慢性高血糖影響不同的組織結構,產(chǎn)生炎癥反應,在體外實(shí)驗中可刺激骨的吸收。糖尿病患者的骨喪失并不十分依賴(lài)破骨細胞生成的增加,而因其高血糖抑制成骨細胞分化并改變甲狀旁腺激素對磷和鈣代謝的調節;加之糖尿病對骨基質(zhì)產(chǎn)生有害作用,同時(shí)影響細胞外基質(zhì)的黏附、生長(cháng)和積累,上述因素均可能是導致骨形成減少的機制。盡管如此,在一項動(dòng)物試驗中,研究者觀(guān)察到實(shí)驗性糖尿病組通過(guò)引導性骨再生手術(shù)(guidedboneregeneration,GBR)獲得的新骨形成程度與健康組相似。但未經(jīng)控制的實(shí)驗性糖尿病組感染性并發(fā)癥的發(fā)生率較高,且GBR治療效果的可預測性更低。
不同類(lèi)型糖尿病對種植體周?chē)墙M織的影響
l型糖尿病造成骨礦化密度降低的機制還不清楚,可能歸咎于骨產(chǎn)生的降低和吸收率增加的共同作用。2型糖尿病患者身上并沒(méi)有呈現這種變化,有研究甚至顯示糖尿病患者骨密度比對照組還要高。2型糖尿病的實(shí)驗模型顯示,骨形成和骨吸收都降低,這可能解釋上述矛盾的現象。
胰島素直接刺激成骨細胞基質(zhì)的形成。通過(guò)胰島素治療獲得正常血糖水平的糖尿病實(shí)驗動(dòng)物模型能產(chǎn)生與對照組相似的骨基質(zhì)的生長(cháng)和骨樣物的形成。研究結果還顯示使用胰島素控制血糖可以提高GBR成骨效果的可預測性。同時(shí),高血糖可減少骨環(huán)切術(shù)后40%的骨獲得,而使用胰島素治療可使該重新獲得指數正常化。
糖尿病對種植體骨結合的影響
糖尿病實(shí)驗模型中種植體骨結合
通過(guò)分析糖尿病對種植體的作用,人們發(fā)現骨改建過(guò)程的改變和礦化不足導致了骨結合的不足。研究顯示,盡管糖尿病動(dòng)物與健康對照相比骨形成的量相仿,但是糖尿病動(dòng)物的骨與種植體的結合降低。一項研究分析了糖尿病嚙齒動(dòng)物股骨內的種植體,其周?chē)男鹿切纬稍诠悄げ课慌c對照組是相似的,但在骨內膜和
骨髓腔內新骨形成卻顯著(zhù)低于對照組,同時(shí)僅在很少的病例中可以見(jiàn)到骨內與種植體表面間的骨橋。
長(cháng)谷川(Hasegawa)等通過(guò)將有空腔的鈦種植體植入正常雄鼠和糖尿病雄鼠的股骨中,發(fā)現糖尿病狀態(tài)削弱了皮質(zhì)骨和髓質(zhì)骨的骨結合能力。糖尿病組的皮質(zhì)與髓質(zhì)骨區域的骨-種植體結合的比例以及種植體空腔內皮質(zhì)骨區域的骨量都顯著(zhù)低于正常組。
糖尿病組的骨-種植體結合在愈合早期(術(shù)后4周)降低明顯,正常組與糖尿病組的骨-種植體結合比例分別是61%和12%。糖尿病削弱的骨結合能力在整個(gè)8周的觀(guān)察期內并未改善至正常組的水平。但也有研究發(fā)現骨結合與小梁骨的量在糖尿病組與對照組肥沙鼠中沒(méi)有顯著(zhù)性差異。
從發(fā)表的文獻來(lái)看,種植體在皮質(zhì)骨占優(yōu)勢的區域發(fā)生骨結合的可能性更大。還需要更多以人為試驗對象的研究來(lái)明確影響糖尿病患者骨結合的生物因素。骨種植體結合水平的降低證實(shí)糖尿病抑制骨結合。這種狀況可以通過(guò)治療高血糖并將其維持在正常或接近正常的水平而得到逆轉。
胰島素對糖尿病實(shí)驗模型中的骨及種植體骨結合的影響
許多學(xué)者都已證實(shí)動(dòng)物模型中糖尿病造成的骨質(zhì)減少可通過(guò)胰島素治療得到逆轉。有學(xué)者通過(guò)數字剪影技術(shù)研究糖尿病模型兔,發(fā)現糖尿病會(huì )使已整合的口腔種植體周?chē)墓敲芏葴p低,而胰島素治療會(huì )保存此處骨密度。將種植體放置在糖尿病兔的脛骨,在成骨區域以及種植體和骨的接觸面有50%的骨質(zhì)減少。使用胰島素后,骨-種植體界面的超微結構特點(diǎn)變得與對照組的相似。遺憾的是也有研究顯示胰島素治療雖然可以調節種植體周?chē)堑男纬桑黾有律堑牧浚荒苁固悄虿〗M與非糖尿病組在骨-種植體連接結構上相同。
這些結果顯示通過(guò)胰島素控制代謝對于骨結合的發(fā)生至關(guān)重要,而持續的高血糖將使種植體周?chē)堑挠贤七t。胰島素治療可增加糖尿病個(gè)體種植體周?chē)男鹿切纬闪浚芊袷蛊涔?種植體連接結構與非糖尿病個(gè)體完全相同則沒(méi)有定論。
糖尿病對軟組織愈合的影響
糖尿病患者軟組織愈合情況受?chē)中g(shù)期血糖控制水平和慢性血管并發(fā)癥程度的影響。血糖控制差者免疫防御系統受損,表現為粒細胞功能改變,如向感染部位的趨化受限、殺菌活力下降,這些變化使患者切口易于感染。此外,高血糖會(huì )促進(jìn)細菌如念珠菌的生長(cháng)。糖尿病引起的微血管病變可能損害牙齦瓣的血管化,從而使切口延遲愈合,并為軟組織感染提供機會(huì )。泰維勒(Tawil)等通過(guò)傷口開(kāi)裂、潰瘍或感染評估45例糖尿病和同數量非糖尿病患者種植術(shù)后軟組織愈合水平,發(fā)現兩組間在軟組織并發(fā)癥發(fā)生率上無(wú)顯著(zhù)差異。但在糖尿病組隨糖化血紅蛋白水平升高,軟組織并發(fā)癥發(fā)生率升高。
基因水平的研究
有學(xué)者研究了2型糖尿病與非糖尿病患者種植體周?chē)状傺装Y基因的表達。種植體周?chē)祝侵赣绊懸研纬晒墙Y合并行使功能的種植體周?chē)难装Y,可以導致種植體周?chē)堑膯适В墙Y合失敗。結果表明種植體周?chē)椎闹饕傺装Y細胞因子和趨化因子是腫瘤壞死因子α(TNF-α);白細胞介素6(interleukin-6,IL-6)和IL-8以及單核細胞趨化蛋白l(MCP1)和CXC趨化因子受體l-3(CXCRI-3)以及CC趨化因子受體1-5(CCRl-5)。
在糖化血紅蛋白(HbA1c)≥8%的糖尿病患者種植體周?chē)讜r(shí)組織中TNF-a、IL-6和IL-8的水平與對照組相比都顯著(zhù)升高。相對于全身和種植體周?chē)】档膶φ战M,控制好的糖尿病患者發(fā)生種植體周?chē)讜r(shí)CCR5和CxCR3表達均顯著(zhù)升高。
TNF-α、CCR5、CXCR3、IL-6和IL8的mRNA表達水平與種植體周?chē)椎膰乐爻潭瘸收嚓P(guān)。因此說(shuō)明在未患糖尿病的患者或糖尿病控制好的患者,TNF-α、CCR5、CXCR3可能構成種植體周?chē)椎娘@著(zhù)生物標記;2型糖尿病影響TNF-α、CCR5、CXCR3、IL-6和IL-8的表達。
結語(yǔ)
全球糖尿病患者數量正在增加(圖2)。糖尿病患者更可能從口腔種植治療中受益,但高血糖對骨形成和改建有負面影響,并減少種植體的骨結合。軟組織同樣受到糖尿病造成的微血管病變的影響,使傷口愈合延遲而更易于感染。這些使糖尿病患者的種植治療失敗率增加。盡管糖尿病患者種植失敗的風(fēng)險高,但良好的血糖控制可以改善這些患者種植體的骨結合,采用胰島素治療甚至可以逆轉種植體周?chē)菧p少。糖尿病并非種植治療的絕對禁忌證。此外,一些促炎癥細胞因子和趨化因子可能構成種植體周?chē)椎纳飿擞洝S兄谔悄虿』颊叻N植體周?chē)自绨l(fā)現早治療,降低其種植失敗率。
(實(shí)習編輯:徐潤蘭)