异种胶原基质(Mucograft<sup>®</sup>)在种植位点中的应用
Review Article

异种胶原基质(Mucograft®)在种植位点中的应用

Lorenzo Bevilacqua, Giulia Pipinato, Giuseppe Perinetti, Fulvia Costantinides, Roberto Rizzo, Michele Maglione

Department of Medical, Surgical and Health Sciences, University of Trieste, Trieste, Italy

Contributions: (I) Conception and design: L Bevilacqua, M Maglione; (II) Administrative support: None; (III) Provision of study materials or patients: None; (IV) Collection and assembly of data: G Pipinato, F Costantinides; (V) Data analysis and interpretation: G Perinetti, F Costantinides; (VI) Manuscript writing: All authors; (VII) Final approval of manuscript: All authors.

Correspondence to: Lorenzo Bevilacqua. Department of Medical, Surgical and Health Sciences, University of Trieste, Piazza dell’Ospitale 1, 34125 Trieste, Italy. Email: l.bevilacqua@fmc.units.it.

摘要:当牙齿或种植体周围缺乏足够的角化龈时,通常会进行冠向复位与结缔组织移植。而获取软组织移植瓣通常会带来一定程度的创伤,因此,异种胶原基质被提出可作为替代选择来减小创伤。这种胶原基质不仅可以快速稳定血凝块和加速血管化,还可以促进牙齿根面覆盖、减少牙龈退缩、在宽度和厚度上促进角化龈再生。如今,异种胶原基质作为一种生物材料,被认为能够促进种植体周围角化牙龈再生。此篇综述将对异种胶原基质(Mucograft®)在种植体支持的修复体周围角化龈增量中的有效性及可预期性进行准确评估。大多数研究表明,异种胶原基质在增加种植体周围黏膜厚度和获得角化牙龈方面的效果与自体结缔组织移植相当或略逊色。从美学角度来说,自体结缔组织移植似乎是金标准。而组织学分析显示胶原膜可以获得良好的整合,最终成为健康组织,因此Mucograft®在获得角化组织和增加种植体周围软组织厚度方面,似乎是自体结缔组织移植的一种有效替代选择,并且前者具有更小术后创伤和更短手术时间的优势。

关键词:异种胶原基质;种植体;种植体周围炎;软组织增量;退缩


Received: 06 April 2020; Accepted: 26 August 2020; Published: 10 September 2020.

doi: 10.21037/fomm-20-25


引言

1957年,Friedman提出膜龈手术这个术语,定义为“保留角化龈组织,去除异常的系带或肌肉附着,增加前庭沟深度的外科手术”[1]。随之,促进牙周健康、改善患者美观和保存或生成角化龈组织成为膜龈手术的目的[2]。直到2012年,Zucchelli引入了一个更完整的定义,膜龈手术的目的也包括增加修复体或种植体周围牙龈的高度和厚度[3]。总的来说,有两种观点:第一种观点认为存在足够的角化牙龈是牙周健康必不可少的条件,这种观点后来被否定[3,4];第二种观点认为即使角化龈不足或缺如,牙周健康仍然是可能的[3,5],然而,涉及种植牙时,角化牙龈是非常重要的。事实上,2009年Linkevicius等的研究表明种植体周围黏膜的厚度是边缘骨稳定的关键因素,并记录了种植体周围黏膜薄与更多边缘骨吸收之间的相关性[6]。最近,骨科学基金会的共识报告得出结论,与缺乏或仅有少量角化黏膜及角化黏膜厚度不足的种植位点相比,种植体周围黏膜宽度充足有助于更好地控制菌斑和保证更高的边缘骨稳定性[7]。同样,美观因素也必须考虑,因为种植体周围龈缘退缩既是一个功能性问题,也是一个美学问题,至少2mm的黏膜厚度是获得更好的美学效果必不可少的条件[8]。种植体周围黏膜在解剖学上不同于牙齿周围的软组织,具有以下特征:较长的上皮结合、平行排列的结缔组织纤维、更少的成纤维细胞和血管分布[9]。这就是为什么种植牙周围的软组织封闭比天然牙更脆弱的原因,因此拥有足够的角化黏膜对保持种植体周围健康很重要[10]。首先,要想成功治疗种植体边缘退缩,确定以及消除病因很重要。解剖学因素(附着角化龈不足、种植体平台偏颊侧、骨性开裂或开窗、肌肉牵拉、牙龈生物型薄)和病理因素(反复炎症和医源性因素,如用力刷牙或修复体外形过大)可导致种植牙周围牙龈退缩[2]。通常用于处理种植体周围边缘组织退缩的传统牙周外科技术可分为带蒂软组织移植(旋转瓣技术和推进瓣技术)和游离软组织移植(上皮和非上皮移植)或两者的组合[2]。所选外科手术的成功受到多因素影响:患者因素,如不良习惯(吸烟)、全身性疾病和菌斑控制不良;缺陷因素,如邻间骨的存在与否、骨缺损的宽度和深度;手术因素(移植瓣厚度)[2,11],尤其是用于增加种植体周围黏膜厚度的软组织移植物,既可从磨牙后垫,也可从缺牙区获取,但更好的还是来源于拥有游离龈移植瓣及上皮下结缔组织移植瓣的上腭[12]。关于从上腭获取软组织移植瓣的局限性和并发症已有许多报道,包括第二个手术部位即供区的术后反应(出血、疼痛、感染、感觉障碍)[2,12,13]。为了避免这些问题,已进行了其他技术的探索:同种异体移植物(从人体真皮中获取并加工以去除所有细胞和表皮成分的脱细胞真皮基质)、异种移植物(提取纯化的猪 I 型和III 型胶原蛋白)、引导组织再生(用屏障膜去除不需要的细胞,如上皮细胞)、组织工程皮肤或牙龈移植物(具有活细胞结构,由纯化的 I 型和III型小牛胶原和少量从人前体皮肤中提取的同种异体新生角质细胞和成纤维细胞组成)和生长因子[2]。最近的研究表明,在软组织移植替代品中,异种胶原基质可能达到与结缔组织移植类似的结果[14,15],并且具有供给不受限、侵入性小、无供区创伤和手术时间短的优势[16]。目前有多种异种移植物可供选择:MucoMatrixX、Alloderm®、Mucoderm®、富含血小板的纤维蛋白、Puros® Dermis 和 Mucograft®。Mucograft® 是一种通过标准化、严格控制的加工工艺制作而成的3D纯化猪胶原基质,由双重功能层组成:致密层和疏松层[17]。本文献综述的目的是研究异种胶原基质,特别是 Mucograft®,对种植体周围黏膜宽度和厚度不足的患者是否能有效地软组织增量。


方法

在PubMed(www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)、SCOPUS(www.scopus.com)、Cochrane Library(www.thecochranelibrary.com)和Web of Science(www.webofknowledge.com)使用以下关键词:“异种胶原基质”“黏膜移植物”“牙科种植体”“软组织增量”和“黏膜退缩”,用布尔运算符 OR、AND 组合进行文献检索。最后一次电子检索是在 2019 年9月17日进行的,没有设置文献时间和类型的限制(文献综述、临床试验和观察性研究都被纳入其中,仅限于英文文献)。体外和动物研究被排除在外。所选文章根据研究类型分为三个不同的表格(文献综述、临床试验、观察性研究)。从每篇文章中提取以下数据:作者姓名、出版年份、研究类型、描述样本量、随访期和结果。


结果

电子检索后总共有88篇文章。在检查标题和摘要后,排除不符合纳入标准的文章,最后纳入22篇,其中21篇来自Pubmed,1篇来自Cochrane Library [2,9,10,12,14,15,18-33]。总共纳入6篇文献综述(包括2篇meta分析)、8项临床试验(6项随机试验、1项非随机试验和1项随机化不明确的试验)和8项观察性研究。文章按照表1表2表3中的研究类型进行划分。各种研究中的受试者大多是女性,年龄在18-88 岁,只有Zuiderveld等的一项研究考虑了患者性别、年龄和牙龈生物型因素对预后的影响,但结果没有显著性差异[27],但是这项研究似乎只考虑了菌斑控制良好,全身及牙周健康的患者。Lorenz等[24]的观察性研究选择患头颈部癌症,但种植修复时已治愈至少1年且口腔卫生状况良好的患者。除了Zuiderveld等的研究外[27],其他所有研究都没有考虑种植体类型可能导致的结果差异,在他的研究中,所用种植体的长度和直径不同时未出现显著性差异。其他研究也未考虑手术部位(下颌骨/上颌骨、前部/后部)可能出现差异性结果,Zuiderveld等研究中则显示手术部位并没有产生显著性差异[27]。2项研究结果表明自体结缔组织移植在冠方角化龈增量方面比胶原基质效果更好[2,21]。另8项研究结果支持异种基质优于胶原移植[10,15,18,25,26,29,30,33],5项研究证明了异种基质获得种植体周围角化组织的有效性[19,20,22,24,28]。根据Gargallo等综述,自体结缔组织移植瓣和异种胶原基质在种植体周围软组织增厚方面效果相当[10],3项研究显示结缔组织移植比胶原基质效果更好[2,15,23],2项研究结论支持了异种基质增加种植体周围软组织厚度的有效性[20,32]。纵观全文[23,19],移植的最合适时机似乎是种植体植入时,当移植材料联合半厚瓣应用时,可获得更好的角化龈增量效果[29,30]。根据Maiorana的研究,Mucograft®与周围组织完美结合[31]。然而,大多数考察牙龈退缩,牙龈透灰等美学指标的研究结果显示,使用Mucograft®后没有明显的结果改善[2,20,27,30]。几乎所有研究都一致得出结论,Mucograft®具有术后反应小和并发症较少的优势,因为可以完全避免第二术区。Thoma等观察性研究发现频繁地术后出血与所使用的手术方法无关[29]。根据2项临床试验,如果使用异种胶原基质,椅旁手术时间会减少[15,21]。Gargallo等综述中估计使用胶原基质比自体结缔组织移植手术时间缩短了15.46 分钟[10]。只有4项研究(表4)进行了组织学分析[22,24,29,32],总共样本量为21例。这些研究结论发现,术后2个月时胶原膜整合良好并被上皮覆盖,术后4个月时胶原膜完全吸收,牙龈组织结构与健康牙龈相似。

Table 1
表1 使用异种胶原基质后发表的综述结果
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Table 2
表2 使用异种胶原基质后发表的临床试验结果
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Table 3
表3 使用异种胶原基质后发表的观察研究结果
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Table 4
表4 使用异种胶原基质后发表的组织学结果
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结论

具有代表性的角化牙龈带(至少2mm宽)对种植体周围健康产生了积极影响,它可以在种植体周围形成密封,减少组织炎症和菌斑堆积,从而减少种植体周围炎的发生。足够厚度的种植体周围黏膜不仅可以保证边缘骨长期稳定性,还可以掩盖透出的灰色。因此,从功能和美学角度来看,足够厚度的种植体周围黏膜非常重要。分析的大多数研究表明,异种胶原基质可有效增加种植体周围粘膜的厚度和角化牙龈数量,其结果与自体结缔组织移植物相当或略差。这种差异可归因于研究进行的年份不同,最近的研究关于使用异种胶原基质(Mucograft®)报告的结果更好,这可能是由于基质应用技术的改进及与收集的更多临床病例进行了比较。然而,几乎所有研究都得出结论,胶原基质可以增加种植体周围软组织体积,尤其是在考虑减少患者痛苦和手术时间的时候,胶原基质是自体结缔组织移植的有效替代选择。尽管上腭取结缔组织瓣的术后疼痛可能实现最小化,但毫无疑问,使用非自体移植物可以避免第二术区,对患者来说更微创、更快且更容易忍受。另一方面,从美学的角度来看,根据分析的研究,自体结缔组织移植似乎是首选标准,而 Mucograft® 不会明显改善牙龈退缩和透灰色的美学缺陷。Thoma等[29]和 Bassetti等[30]研究的其中一点是为了证明在获得角化牙龈和种植体周围软组织增厚方面,哪种方法是最有效的,得出的结论是建议联合应用移植物(结缔组织或Mucograft®)和半厚瓣根向复位的方法。只有Zuiderveld等[27]研究发现当患者性别、年龄、牙龈生物型、使用的种植体类型和手术部位不同时,预后没有显著性统计学差异。几乎所有研究只纳入全身和牙周健康的患者,不然就很容易做出膜龈手术对预后有不良影响的推断。我们也可以假设,那些由于病理性因素导致耐受性差和疼痛阈值低的患者,也可能是胶原基质代替自体结缔组织移植的适应证。在22项研究中仅4项研究进行了组织学分析,总共21个样本。样本量有限的情况下,组织学显示胶原膜整合良好并成为健康组织,与天然牙龈类似。本综述的局限性在于可用文献仍然相对较少,因此纳入了更广泛的研究类型,包括综述、临床试验和观察性研究,这必然增加了结果异质性及潜在的估计误差。最后,在各种研究中选择的不同手术方法和移植物的不同时间(在种植体植入前、植入时或植入后增加软组织)也会导致结果的异质性。回顾这些文章,似乎均建议在植入种植体前或同期使用Mucograft® 移植软组织,以便在缺乏足够厚度角化组织的情况下来对抗术后骨重建。


讨论

这篇综述对文献进行系统性回顾,纳入并分析了6篇综述、8项临床试验和8项观察性研究,表明Mucograft®是自体结缔组织移植的有效替代品,它可以获得角化组织,增加种植体周围软组织的厚度,并且术后反应更小,所需手术时间更短。然而,还需要更多随机临床试验进行胶原基质移植样本的组织学评估,以扩大现有的样本量。


Acknowledgments

Funding: None.


Footnote

Conflicts of Interest: All authors have completed the ICMJE uniform disclosure form (available at https://fomm.amegroups.com/article/view/10.21037/fomm-20-25/coif). The authors have no conflicts of interest to declare.

Ethical Statement: The authors are accountable for all aspects of the work in ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Open Access Statement: This is an Open Access article distributed in accordance with the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0), which permits the non-commercial replication and distribution of the article with the strict proviso that no changes or edits are made and the original work is properly cited (including links to both the formal publication through the relevant DOI and the license). See: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.


References

  1. Friedman N. Mucogingival surgery. Texas Dental Journal 1957;75:358-62.
  2. Fu JH, Su CY, Wang HL. Esthetic soft tissue management for teeth and implants. J Evid Based Dent Pract 2012;12:129-42. [Crossref] [PubMed]
  3. Zucchelli G. Chirurgia Estetica Mucogengivale. Rho (MI): Quintessenza Edizioni; 2012, 2.
  4. Lang NP, Loe H. The relationship between the width of keratinized gingiva and gingival health. J Periodontol 1972;43:623-7. [Crossref] [PubMed]
  5. Kennedy JE, Bird WC, Palcanis KG, et al. A longitudinal evaluation of varying widths of attached gingiva. J Clin Periodontol 1985;12:667-75. [Crossref] [PubMed]
  6. Linkevicius T, Apse P, Grybauskas S, et al. The influence of soft tissue thickness on crestal bone changes around implants: a 1-year prospective controlled clinical trial. Int J Oral Maxillofac Implants 2009;24:712-9. [PubMed]
  7. Giannobile WV, Jung RE, Schwarz F, et al. Evidence-based knowledge on the aesthetics and maintenance of peri-implant soft tissues: Osteology Foundation Consensus Report Part 1-Effects of soft tissue augmentation procedures on the maintenance of peri-implant soft tissue health. Clin Oral Implants Res 2018;29:7-10. [Crossref] [PubMed]
  8. Jung RE, Sailer I, Hammerle CH, et al. In vitro color changes of soft tissues caused by restorative materials. Int J Periodontics Restorative Dent 2007;27:251-7. [PubMed]
  9. Sculean A, Gruber R, Bosshardt DD. Soft tissue wound healing around teeth and dental implants. J Clin Periodontol 2014;41:S6-S22. [Crossref] [PubMed]
  10. Gargallo-Albiol J, Barootchi S, Tavelli L, et al. Efficacy of Xenogeneic Collagen Matrix to Augment Peri-Implant Soft Tissue Thickness Compared to Autogenous Connective Tissue Graft: A Systematic Review and Meta-Analysis. Int J Oral Maxillofac Implants 2019;34:1059-69. [Crossref] [PubMed]
  11. Chambrone L, Pannuti CM, Tu YK, et al. Evidence-based periodontal plastic surgery. II. An individual data meta-analysis for evaluating factors in achieving complete root coverage. J Periodontol 2012;83:477-90. [Crossref] [PubMed]
  12. Ramachandra SS, Rana R, Reetika S, et al. Options to avoid the second surgical site: a review of literature. Cell Tissue Bank 2014;15:297-305. [Crossref] [PubMed]
  13. Griffin TJ, Cheung WS, Zavras AI, et al. Post-operative complications following gingival augmentation procedures. J Periodontol 2006;77:2070-9. [Crossref] [PubMed]
  14. Cairo F, Barbato L, Tonelli P, et al. Xenogeneic collagen matrix versus connective tissue graft for buccal soft tissue augmentation at implant site. A randomized, controlled clinical trial. J Clin Periodontol 2017;44:769-76. [Crossref] [PubMed]
  15. Thoma DS, Naenni N, Figuero E, et al. Effects of soft tissue augmentation procedures on peri-implant health or disease: A systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res 2018;29:32-49. [Crossref] [PubMed]
  16. Sanz M, Lorenzo R, Aranda JJ, et al. Clinical evaluation of a new collagen matrix (Mucograft prototype) to enhance the width of keratinized tissue in patients with fixed prosthetic restorations: a randomized prospective clinical trial. J Clin Periodontol 2009;36:868-76. [Crossref] [PubMed]
  17. Available online: www.geistlich-mucograft.com
  18. Lorenzo R, Garcia V, Orsini M, et al. Clinical efficacy of a xenogeneic collagen matrix in augmenting keratinized mucosa around implants: a randomized controlled prospective clinical trial. Clin Oral Implants Res 2012;23:316-24. [Crossref] [PubMed]
  19. Froum SJ, Khouly I, Tarnow DP, et al. The Use of a Xenogeneic Collagen Matrix at the Time of Implant Placement to Increase the Volume of Buccal Soft Tissue. Int J Periodontics Restorative Dent 2015;35:179-89. [Crossref] [PubMed]
  20. Schallhorn RA, McClain PK, Charles A, et al. Evaluation of a porcine collagen matrix used to augment keratinized tissue and increase soft tissue thickness around existing dental implants. Int J Periodontics Restorative Dent 2015;35:99-103. [Crossref] [PubMed]
  21. Schmitt CM, Moest T, Lutz R, et al. Long-term outcomes after vestibuloplasty with a porcine collagen matrix (Mucograft®) versus the free gingival graft: a comparative prospective clinical trial. Clin Oral Implants Res 2016;27:e125-33. [Crossref] [PubMed]
  22. Stankovic D, Labudovic-Borovic M, Radosavljevic R, et al. Use of acellular collagen matrix for the closure of the open oral wound in bone regeneration. J Stomatol Oral Maxillofac Surg 2018;119:446-9. [Crossref] [PubMed]
  23. Puzio M, Błaszczyszyn A, Hadzik J, et al. Ultrasound assessment of soft tissue augmentation around implants in the aesthetic zoneusing a connective tissue graft and xenogeneic collagen matrix - 1-year randomised follow-up. Ann Anat 2018;217:129-41. [Crossref] [PubMed]
  24. Lorenz J, Blume M, Barbeck M, et al. Expansion of the peri-implant attached gingiva with a three dimensional collagen matrix in head and neck cancer patients-results from a prospective clinical and histological study. Clin Oral Investig 2017;21:1103-11. [Crossref] [PubMed]
  25. Sanz-Martín I, Encalada C, Sanz-Sánchez I, et al. Soft tissue augmentation at immediate implants using a novel xenogeneic collagen matrix in conjunction with immediate provisional restorations: A prospective case series. Clin Implant Dent Relat Res 2019;21:145-53. [Crossref] [PubMed]
  26. Vellis J, Kutkut A, Al-Sabbagh M. Comparison of Xenogeneic Collagen Matrix vs. Free Gingival Grafts to Increase the Zone of Keratinized Mucosa Around Functioning Implants. Implant Dent 2019;28:20-7. [Crossref] [PubMed]
  27. Zuiderveld EG, Meijer HJA, Vissink A, et al. The influence of different soft-tissue grafting procedures at single implant placement on esthetics: A randomized controlled trial. J Periodontol 2018;89:903-14. [Crossref] [PubMed]
  28. Maiorana C, Pivetti L, Signorino F, et al. The efficacy of a porcine collagen matrix in keratinized tissue augmentation: a 5-year follow-up study. Int J Implant Dent 2018;4:1. [Crossref] [PubMed]
  29. Thoma DS, Alshihri A, Fontolliet A, et al. Clinical and histologic evaluation of different approaches to gain keratinized tissue prior to implant placement in fully edentulous patients. Clin Oral Investig 2018;22:2111-9. [Crossref] [PubMed]
  30. Bassetti RG, Stähli A, Bassetti MA, et al. Soft tissue augmentation around osseointegrated and uncovered dental implants: a systematic review. Clin Oral Investig 2017;21:53-70. [Crossref] [PubMed]
  31. Maiorana C, Beretta M, Pivetti L, et al. Use of a Collagen Matrix as a Substitute for Free Mucosal Grafts in Pre-Prosthetic Surgery: 1 Year Results From a Clinical Prospective Study on 15 Patients. Open Dent J 2016;10:395-410. [Crossref] [PubMed]
  32. Simion M, Rocchietta I, Fontana F, et al. Evaluation of a Resorbable Collagen Matrix Infused with rhPDGF-BB in Peri- implant Soft Tissue Augmentation: A Preliminary Report with 3.5 Years of Observation. Int J Periodontics Restorative Dent 2012;32:273-82. [PubMed]
  33. Esposito M, Maghaireh H, Grusovin MG, et al. Interventions for replacing missing teeth: management of soft tissues for dental implants Cochrane Database Syst Rev 2012;CD006697. (Review). [PubMed]
译者介绍

方菊。本科毕业于华中科技大学同济医学院,武汉大学口腔医学院硕士,现工作于武汉大学人民医院口腔科。(更新时间:2022-03-04)
审校介绍

任振虎。口腔颌面外科学博士、副主任医师
上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面头颈肿瘤科副主任医师。主要研究方向是口腔颌面头颈恶性肿瘤的精准外科治疗及缺损的精细重建。国际首创“Ren anastomosis”血管吻合方法,首次提出股前外侧一蒂双岛皮瓣的临床分类。以第一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇,中文核心期刊论文10余篇,主持国家自然科学基金、省部级基金等各项科研项目8项。授权国家专利6项。参编专业著作2篇。多次在国内外学术会议作口头报告和壁报展示。担任第24届欧洲颅颌面大会章节主席。曾获得上海市优秀博士毕业生等各种荣誉。现任海南省儋州市口腔医学会副会长、全国卫管会精准医疗分会委员;Exploratory Research and Hypothesis in Medicine、《中国普通外科杂志》等学术期刊编委。(更新时间:2022-03-04)

(本译文仅供学术交流,实际内容请以英文原文为准。)

doi: 10.21037/fomm-20-25
Cite this article as: Bevilacqua L, Pipinato G, Perinetti G, Costantinides F, Rizzo R, Maglione M. The use of a xenogenic collagen matrix (Mucograft®) in the treatment of the implant site: a literature review. Front Oral Maxillofac Med 2020;2:23.

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