作者:唐越1,張璇2,張雪健3,尹傳榮3,林周興1,鄧悅3
基金項目:山(shān)東省醫藥衛生(shēng)科(kē)技發展計(jì)劃項目(2017WS486);青島市口腔疾病臨床醫學研究中心項目(22-3-7-lczx-7-nsh)
作者單位:1. 濰坊醫學院口腔醫學院,山(shān)東濰坊261053;2. 青島西海岸新區中心醫院口腔科(kē),山(shān)東青島266555;3. 青島市口腔醫院種植科(kē),山(shān)東青島266001
通信作者:鄧悅
(2023-04-02收稿2023-09-03修回)
目的:研究新型口服抗凝藥利伐沙班(rivaroxaban,RIV)對種植體(tǐ)早期骨結合的影(yǐng)響。
方法:研究于2019年(nián)9月至2020年(nián)2月在青島市口腔醫院中心實驗室進行。将12隻新西蘭大(dà)耳白(bái)兔随機分(fēn)爲空白(bái)對照(zhào)組、阿司匹林(aspirin,ASP)組和RIV組,每組各4隻。3組白(bái)兔分(fēn)别用生(shēng)理(lǐ)鹽水、含ASP的生(shēng)理(lǐ)鹽水及含RIV的生(shēng)理(lǐ)鹽水灌胃,再檢測3組白(bái)兔凝血功能的差異。手術植入種植體(tǐ),每隻白(bái)兔各植入4顆種植體(tǐ),共48顆。種植術後第2、4周各選取每組的2隻白(bái)兔的8顆種植體(tǐ)行後續研究。通過Micro-CT、三維模型重建圖像及種植體(tǐ)-骨組織标本圖像觀察種植體(tǐ)及周圍骨組織形态,并根據三維模型重建及種植體(tǐ)-骨組織标本圖像比較3組種植體(tǐ)-骨結合率(bone-implant contact,BIC)的差異。
結果:建模成功後3組白(bái)兔凝血功能的比較,差異無統計(jì)學意義(F = 0.034,P = 0.967)。Micro-CT、三維模型重建圖像及種植體(tǐ)-骨組織标本圖像觀察發現第4周種植體(tǐ)周圍新生(shēng)骨較第2周增多。術後第2周和第4周,空白(bái)對照(zhào)組及RIV組的BIC均大(dà)于ASP組,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05);而空白(bái)對照(zhào)組與RIV組的BIC比較,差異均無統計(jì)學意義(均P > 0.05);且3組第4周BIC均大(dà)于第2周,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05)。
結論:新型口服抗凝藥物利伐沙班相(xiàng)較于傳統抗凝藥物阿司匹林,對種植體(tǐ)早期骨結合的抑制作用不明顯。
關鍵詞:利伐沙班;阿司匹林;血小闆抑制劑;種植體(tǐ);骨結合
中圖分(fēn)類号:R78
文獻标志碼:A
文章(zhāng)來(lái)源:中國(guó)知網
關節退行性改變是老年(nián)人(rén)的常見疾病之一,關節置換術是其常用的治療方法,但(dàn)術後應注意預防靜(jìng)脈血栓栓塞(venous thromboembolism,VTE)的發生(shēng)[1-2]。目前,口服抗凝藥物已成爲現代醫學中預防心血管疾病的普遍方式之一,故關節置換術後的老年(nián)患者常需長期服用抗凝藥,其也是行口腔種植術的主要群體(tǐ)之一。傳統抗凝藥如(rú)血小闆抑制劑阿司匹林(aspirin,ASP)已被廣泛應用于臨床各領域,除被推薦爲預防冠心病的二級用藥外[3],也被證實可(kě)用于老年(nián)患者骨科(kē)手術後VTE的預防[4-5],推薦劑量一般爲75 ~ 300 mg/次;1次/d[6-7]。而新型抗凝藥利伐沙班(rivaroxaban,RIV)是首個口服凝血因子Ⅹa抑制劑,治療窗(chuāng)範圍較廣[8-10],可(kě)單獨用于預防骨科(kē)術後VTE。10 ~30 mg/次、1 次/d 劑量的抗血栓效果優于依諾肝素[9],且無需常規的凝血功能監測,是代替維生(shēng)素K抑制劑及低分(fēn)子量肝素預防和治療血栓等并發症有效且安全的藥物[11]。
研究表明,種植早期失敗率比晚期更高[12],約30%的早期種植失敗發生(shēng)于植入後1個月内[13],觀察種植體(tǐ)周圍早期骨結合過程及衡量早期種植體(tǐ)-骨結合率(bone-implant contact,BIC)是預判種植術是否成功的重要方法。種植體(tǐ)植入後會引起周圍組織的損傷并形成血凝塊,血凝塊不僅可(kě)爲新生(shēng)骨細胞從(cóng)原骨壁遷移到種植體(tǐ)表面提供橋梁,還(hái)爲早期骨結合提供了營養[14]。而抗凝藥能通過多種信号傳導途徑影(yǐng)響成骨及破骨細胞的分(fēn)化和增殖,進而影(yǐng)響骨生(shēng)成及骨改建[15],故口腔種植術前患者口服抗凝藥常會影(yǐng)響治療效果。但(dàn)是,若停用抗凝藥則會增加關節置換術後的老年(nián)患者VTE的發生(shēng)風(fēng)險。因此,需要尋找一種可(kě)在口腔種植術前口服的抗凝藥。目前,通過動物實驗比較傳統抗凝藥和新型抗凝藥對種植體(tǐ)-骨結合影(yǐng)響的研究較少,故本研究通過建立大(dà)耳白(bái)兔動物模型,模拟并比較ASP和RIV對早期BIC的影(yǐng)響,以期爲臨床上新型抗凝藥物RIV能否在口腔種植術前使用提供參考依據。
本研究于2019年(nián)9月至2020年(nián)2月在青島市口腔醫院中心實驗室進行,經青島市口腔醫院醫學倫理(lǐ)委員會實驗動物倫理(lǐ)審批通過(批準号:2019KQYX011)。
99.99%純钛種植體(tǐ)(威海市威高集團有限公司),種植體(tǐ)設計(jì)圖見圖1;RIV(上海源葉生(shēng)物科(kē)技有限公司);ASP(阿斯利康,英國(guó));丙泊酚(西安力邦制藥有限公司);咪達唑侖(杭州瑞太醫藥科(kē)技有限公司);鹽酸阿替卡因(碧蘭,法國(guó));恩諾沙星注射液(拜爾,德國(guó));Micro-CT(μCT-100,SCANCO Medical AG,瑞士);硬組織切磨系統(EXAKT,德國(guó))。
1. 2. 1 動物模型建立與分(fēn)組
選取12隻4月齡新西蘭大(dà)耳白(bái)兔,平均體(tǐ)質量3.5 kg。按後續灌胃方式的不同,将白(bái)兔随機分(fēn)爲3組,分(fēn)别爲空白(bái)對照(zhào)組、ASP組和RIV組;每組各4隻,每隻白(bái)兔植入4顆種植體(tǐ),共48顆。将白(bái)兔置于青島市口腔醫院中心實驗室無菌動物房(fáng)中适用性飼養7 d後開始灌胃。按人(rén)類推薦最大(dà)用藥劑量換算白(bái)兔用藥劑量,其中人(rén)類及白(bái)兔體(tǐ)表面積比例系數分(fēn)别爲70 kg和1.5 kg,換算系數爲0.07,人(rén)類體(tǐ)質量按60 kg計(jì)算[16]。計(jì)算公式:白(bái)兔每次用藥劑量=人(rén)類推薦最大(dà)用藥劑量/ 60 × 70 × 0.07 / 1.5 。灌胃方式:空白(bái)對照(zhào)組使用普通生(shēng)理(lǐ)鹽水灌胃,10 mL/次,1次/d;ASP組按人(rén)類推薦最大(dà)用藥劑量300 mg/次、1次/d換算[6-7],則白(bái)兔每次用藥劑量爲16.4 mg/kg,即每次使用含有57.4 mg ASP 的生(shēng)理(lǐ)鹽水灌胃,10 mL/次,1 次/d;RIV 組按人(rén)類推薦最大(dà)用藥劑量30 mg/d的劑量換算[8-10],白(bái)兔每次用藥劑量爲1.6 mg/kg,即每次使用含有5.6 mg RIV的生(shēng)理(lǐ)鹽水灌胃,10 mL/次,1次/d。3組白(bái)兔連續灌胃7 d後,動物模型即建立完成。
1. 2. 2 凝血功能的比較待白(bái)兔動物模型建立
完成後,取白(bái)兔耳緣靜(jìng)脈血,以國(guó)際标準化比值(in⁃ternational normalized ratio,INR)來(lái)衡量凝血功能,若3組白(bái)兔INR無統計(jì)學差異,則可(kě)行後續手術。
1. 2. 3 種植手術
3組白(bái)兔術前12 h禁飲食。使用咪達唑侖、丙泊酚行耳緣靜(jìng)脈注射麻醉。白(bái)兔仰卧于無菌手術台上,備皮、消毒、鋪巾。再使用1.7 mL的4%鹽酸阿替卡因局部麻醉,以防止術中白(bái)兔出現後肢抽搐。選擇白(bái)兔雙腿膝關節内側近幹骺端作爲切口縱向切開約20 mm,翻瓣,暴露胫骨幹骺端,每條腿兩植入點間隔約3 mm,球鑽定位,轉速爲1200 r/min,先鋒鑽預備深約5 mm,擴孔鑽逐級預備直徑3.3 mm、深約8 mm的窩洞,術中不斷以生(shēng)理(lǐ)鹽水冷(lěng)卻降溫,最終以5 ~ 10 N·cm的扭力在發育線兩側各植入1顆99.99%純钛種植體(tǐ),種植體(tǐ)頂端位于骨面下1 mm。可(kě)吸收縫合線分(fēn)層縫合創口,消毒術區,術後注射恩諾沙星注射液預防感染。術區拍(pāi)攝錐形束CT(cone beam CT,CBCT),确認種植體(tǐ)的三維位置(圖2)。術後8 h實驗動物按原分(fēn)組的灌胃方式繼續飼養。爲保證第2、4周每組白(bái)兔及種植體(tǐ)數量一緻,且每組種植體(tǐ)數量不少于3顆,按如(rú)下方法行後續實驗:在第2、4周分(fēn)别選取每組2隻白(bái)兔的8顆種植體(tǐ)行後續研究,其中3顆種植體(tǐ)及周圍組織行Micro-CT掃描及三維模型重建,其餘5顆種植體(tǐ)及周圍組織制作種植體(tǐ)-骨組織标本并進行組織學染色。
1. 2. 4 Micro-CT 及三維模型重建
術後第2、4周均使用Micro-CT掃描每組白(bái)兔術區的3顆種植體(tǐ)及其周圍組織,并以種植體(tǐ)長軸爲中軸線取直徑2.8 mm的圓柱形進行掃描和三維模型重建。将種植體(tǐ)頂端向下2 mm設爲上界,種植體(tǐ)根部向上2 mm設爲下界,兩界之間約3 mm設定爲感興趣區域。使用Evalustion 6.53圖像分(fēn)析軟件(SCANCO Medical AG,瑞士)對BIC進行定量分(fēn)析。通過肉眼觀察Micro-CT圖像中灰色骨小梁密度和三維重建圖像中紅(hóng)色骨組織體(tǐ)積,來(lái)比較骨密度;再通過三維模型重建圖像計(jì)算并比較每組感興趣區域BIC的差異。計(jì)算公式:BIC=螺紋内新生(shēng)骨面積/螺紋内腔總面積× 100%。
1. 2. 5 種植體(tǐ)-骨組織标本及組織學染色
術後第2、4周,分(fēn)别各沿5顆種植體(tǐ)長軸切取種植體(tǐ)-骨組織标本。制成長10 mm、寬10 mm、厚15 mm的不脫鈣種植體(tǐ)-骨組織磨片。行亞甲基藍-酸性品紅(hóng)染色,通過觀察磨片中骨小梁稀疏程度确定骨密度。計(jì)算感興趣區域的BIC。計(jì)算公式:BIC=螺紋内骨結合長度/螺紋内腔總長度× 100%。
應用SPSS 20.0軟件對數據進行統計(jì)學分(fēn)析,正态分(fēn)布的計(jì)量資料以“均數±标準差”表示。采用單因素方差分(fēn)析比較各組INR差異;采用雙因素方差分(fēn)析及多重比較分(fēn)析不同組别及各時間點BIC的差異。P < 0.05爲差異有統計(jì)學意義。
動物模型建立後,檢測3組白(bái)兔的INR。結果顯示,空白(bái)對照(zhào)組、ASP組和RIV組的INR分(fēn)别爲0.90 ± 0.13、0.92 ± 0.12、0.90 ±0.13,差異無統計(jì)學意義(F = 0.034,P = 0.967),可(kě)行後續研究。
術後第2周,Micro-CT及三維模型重建圖像可(kě)見3組種植體(tǐ)螺紋内均有新生(shēng)骨長入;空白(bái)對照(zhào)組、RIV組分(fēn)别與ASP組相(xiàng)比,新生(shēng)骨小梁密度均較高。術後第4周情況與第2周類似,但(dàn)3組骨小梁密度及骨量均較第2周時明顯增高。見圖3 ~ 4。
3組三維模型重建圖像BIC的比較結果顯示,随着時間的延長,3組BIC逐漸升高(F = 55.812,P < 0.001);不同測量時間點3組BIC的比較,差異有統計(jì)學意義(F = 19.007,P < 0.001);且随着時間的延長差異無明顯變化(F = 0.031,P = 0.970)。其中術後第2、4周,空白(bái)對照(zhào)組及RIV組的BIC均大(dà)于ASP組,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05);而空白(bái)對照(zhào)組與RIV組BIC的比較,差異無統計(jì)學意義(P > 0.05);且每組第4周的BIC均大(dà)于第2周,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05)。見表1。
可(kě)清晰觀察到新生(shēng)骨與基骨之間的界限,細長的新生(shēng)骨小梁相(xiàng)互交織,且大(dà)部分(fēn)位于種植體(tǐ)螺紋腔内。間質内有較多成骨細胞、成纖維細胞、血管及類骨質。空白(bái)對照(zhào)組和RIV組相(xiàng)對于ASP組新生(shēng)骨小梁較多,主要集中于種植體(tǐ)螺紋側壁上。術後第4周相(xiàng)較于第2周種植體(tǐ)周圍新生(shēng)骨量及骨小梁密度明顯增加。見圖5。
3組染色圖像BIC的比較結果顯示,随着時間的延長,3 組BIC 逐漸升高(F = 109.380,P <0.001);不同測量時間點3組BIC的比較,差異有統計(jì)學意義(F = 67.609,P < 0.001);且随着時間的延長差異無明顯變化(F = 2.459,P = 0.107)。其中術後第2、4周,空白(bái)對照(zhào)組及RIV組的BIC均大(dà)于ASP組,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05);而空白(bái)對照(zhào)組與RIV組BIC的比較,差異無統計(jì)學意義(P > 0.05)。且3組第4周BIC均大(dà)于第2周,差異均有統計(jì)學意義(均P < 0.05)。見表2。
臨床上ASP 和RIV 均可(kě)用于關節置換術後VTE的預防。ASP在臨床上被推薦爲預防冠心病的二級用藥[3],也可(kě)作爲骨科(kē)手術後血栓栓塞的預防[4-5];RIV除了可(kě)聯合抗血小闆藥物預防動脈粥樣硬化血栓的形成外[17],也同時具有預防及治療骨科(kē)大(dà)手術後VTE的作用[10]。有研究證明,兩者對于預防關節置換術後VTE 形成無明顯作用差異[18-19]。在口腔種植術中,術區翻瓣和備洞的過程會引起牙龈組織、骨膜、骨髓腔内的毛細血管斷裂,在種植體(tǐ)周圍形成血凝塊,血凝塊在早期骨結合過程中起關鍵作用[14,20]。而抗凝藥可(kě)使機體(tǐ)處于低凝血狀态,降低血凝塊的形成速率,可(kě)能會影(yǐng)響種植體(tǐ)-骨結合過程。
ASP是一種非甾體(tǐ)抗炎藥,同時也具有預防血栓形成的作用。有研究表明,ASP對骨形成過程中成骨細胞及破骨細胞的影(yǐng)響與使用劑量相(xiàng)關[21]。目前研究認爲,ASP可(kě)通過影(yǐng)響前列腺素E2的合成影(yǐng)響骨代謝的過程。前列腺素E2一方面可(kě)抑制骨髓間充質幹細胞凋亡促進成骨分(fēn)化,通過環氧輔酶2-前列腺素E2-前列腺素E受體(tǐ)4信号通路(lù)參與膜内成骨和軟骨化骨并影(yǐng)響新生(shēng)骨的質量與強度[22];另一方面還(hái)可(kě)促進成骨細胞中核因子κB受體(tǐ)活化因子配體(tǐ)的表達,在骨穩态中下調并抑制骨保護素的作用[23-24]。本研究中,ASP組白(bái)兔Micro-CT 和組織學染色證明其骨髓腔較大(dà),骨小梁較空白(bái)對照(zhào)組及RIV 組稀疏,且早期BIC較其餘兩組低,說(shuō)明ASP組白(bái)兔骨密度低,可(kě)能會造成種植體(tǐ)-骨結合失敗率增加,與Winnett等[25]研究非甾體(tǐ)抗炎藥對種植體(tǐ)-骨結合影(yǐng)響的結果相(xiàng)似。
目前,對于長期口服新型抗凝藥是否會延長骨折愈合周期存在争議(yì)。Pilge等[26]通過研究發現,在骨愈合的初期,RIV 對間充質幹細胞的遷移、增殖、成骨标志物mRNA的表達影(yǐng)響很小,且不影(yǐng)響成骨分(fēn)化。也有證據表明,RIV抑制骨折愈合第一階段的骨形成[27]。Xia等[28]推測RIV主要影(yǐng)響松質骨的骨量,而對骨密度和骨質結構無明顯影(yǐng)響。本研究中,組織學染色觀察到空白(bái)對照(zhào)組與RIV組中骨密度類似,豐富的新生(shēng)骨小梁爬行在種植體(tǐ)螺紋表面和手術窩洞空隙處,較ASP組明顯增多;計(jì)算BIC後發現,術後第2、4周空白(bái)對照(zhào)組和RIV組BIC的差異也無統計(jì)學意義,而空白(bái)對照(zhào)組和RIV組的BIC均比ASP組高,Mi⁃cro-CT 及三維模型重建圖像結果與上述結果相(xiàng)同,說(shuō)明ASP相(xiàng)較于RIV會對早期BIC産生(shēng)抑制作用,而RIV對早期BIC抑制作用不明顯,新型口服抗凝藥物RIV可(kě)能無抑制種植體(tǐ)早期骨結合的副反應。但(dàn)研究結果還(hái)存在一定的局限性。在研究中對白(bái)兔胫骨進行解剖發現,白(bái)兔胫骨幹骺端髓腔粗大(dà),松質骨較少,說(shuō)明RIV對白(bái)兔的影(yǐng)響可(kě)能相(xiàng)對人(rén)類較小;且本研究選擇的種植體(tǐ)表面進行了酸蝕噴砂的粗糙化處理(lǐ),這種處理(lǐ)增加了種植體(tǐ)和骨組織的接觸面積,可(kě)以獲得(de)良好的生(shēng)物活性表面[29],但(dàn)降低了種植體(tǐ)表面成骨對RIV的敏感性。
綜上,ASP對種植體(tǐ)早期骨結合具有抑制作用,而RIV作爲一種具有代表性的新型口服抗凝藥物對種植體(tǐ)早期骨結合并無明顯的抑制作用。因此,關節置換術後的老年(nián)患者若拟行口腔種植術,可(kě)在無需停藥的情況下優先選擇新型口服抗凝藥RIV,最大(dà)限度保證種植成功率。
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