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利伐沙班對種植體早期骨結合影響研究

利伐沙班對種植體早期骨結合影響研究來(lái)源：本站時(shí)間：2024-01-10 00:00:00

關(guān)節退行性改變是老年人的常見(jiàn)疾病之一，關(guān)節置換術(shù)是其常用的治療方法，但術(shù)后應注意預防靜脈血栓栓塞（venous thromboembolism，VTE）的發(fā)生［1-2］。目前，口服抗凝藥物已成為現代醫學(xué)中預防心血管疾病的普遍方式之一，故關(guān)節置換術(shù)后的老年患者常需長(cháng)期服用抗凝藥，其也是行口腔種植術(shù)的主要群體之一。傳統抗凝藥如血小板抑制劑阿司匹林（aspirin，ASP）已被廣泛應用于臨床各領(lǐng)域，除被推薦為預防冠心病的二級用藥外［3］，也被證實(shí)可用于老年患者骨科手術(shù)后VTE的預防［4-5］，推薦劑量一般為75 ~ 300 mg/次；1次/d［6-7］。而新型抗凝藥利伐沙班（rivaroxaban，RIV）是首個(gè)口服凝血因子Ⅹa抑制劑，治療窗范圍較廣［8-10］，可單獨用于預防骨科術(shù)后VTE。10 ~30 mg/次、1 次/d 劑量的抗血栓效果優(yōu)于依諾肝素［9］，且無(wú)需常規的凝血功能監測，是代替維生素K抑制劑及低分子量肝素預防和治療血栓等并發(fā)癥有效且安全的藥物［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(fā)生于植入后1個(gè)月內［13］，觀(guān)察種植體周?chē)缙诠墙Y合過(guò)程及衡量早期種植體-骨結合率（bone-implant contact，BIC）是預判種植術(shù)是否成功的重要方法。種植體植入后會(huì )引起周?chē)M織的損傷并形成血凝塊，血凝塊不僅可為新生骨細胞從原骨壁遷移到種植體表面提供橋梁，還為早期骨結合提供了營(yíng)養［14］。而抗凝藥能通過(guò)多種信號傳導途徑影響成骨及破骨細胞的分化和增殖，進(jìn)而影響骨生成及骨改建［15］，故口腔種植術(shù)前患者口服抗凝藥常會(huì )影響治療效果。但是，若停用抗凝藥則會(huì )增加關(guān)節置換術(shù)后的老年患者VTE的發(fā)生風(fēng)險。因此，需要尋找一種可在口腔種植術(shù)前口服的抗凝藥。目前，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗比較傳統抗凝藥和新型抗凝藥對種植體-骨結合影響的研究較少，故本研究通過(guò)建立大耳白兔動(dòng)物模型，模擬并比較ASP和RIV對早期BIC的影響，以期為臨床上新型抗凝藥物RIV能否在口腔種植術(shù)前使用提供參考依據。

本研究于2019年9月至2020年2月在青島市口腔醫院中心實(shí)驗室進(jìn)行，經(jīng)青島市口腔醫院醫學(xué)倫理委員會(huì )實(shí)驗動(dòng)物倫理審批通過(guò)（批準號：2019KQYX011）。

99.99%純鈦種植體（威海市威高集團有限公司），種植體設計圖見(jiàn)圖1；RIV（上海源葉生物科技有限公司）；ASP（阿斯利康，英國）；丙泊酚（西安力邦制藥有限公司）；咪達唑侖（杭州瑞太醫藥科技有限公司）；鹽酸阿替卡因（碧蘭，法國）；恩諾沙星注射液（拜爾，德國）；Micro-CT（μCT-100，SCANCO Medical AG，瑞士）；硬組織切磨系統（EXAKT，德國）。

1. 2. 1 動(dòng)物模型建立與分組

選取12只4月齡新西蘭大耳白兔，平均體質(zhì)量3.5 kg。按后續灌胃方式的不同，將白兔隨機分為3組，分別為空白對照組、ASP組和RIV組；每組各4只，每只白兔植入4顆種植體，共48顆。將白兔置于青島市口腔醫院中心實(shí)驗室無(wú)菌動(dòng)物房中適用性飼養7 d后開(kāi)始灌胃。按人類(lèi)推薦最大用藥劑量換算白兔用藥劑量，其中人類(lèi)及白兔體表面積比例系數分別為70 kg和1.5 kg，換算系數為0.07，人類(lèi)體質(zhì)量按60 kg計算［16］。計算公式：白兔每次用藥劑量=人類(lèi)推薦最大用藥劑量/ 60 × 70 × 0.07 / 1.5 。灌胃方式：空白對照組使用普通生理鹽水灌胃，10 mL/次，1次/d；ASP組按人類(lèi)推薦最大用藥劑量300 mg/次、1次/d換算［6-7］，則白兔每次用藥劑量為16.4 mg/kg，即每次使用含有57.4 mg ASP 的生理鹽水灌胃，10 mL/次，1 次/d；RIV 組按人類(lèi)推薦最大用藥劑量30 mg/d的劑量換算［8-10］，白兔每次用藥劑量為1.6 mg/kg，即每次使用含有5.6 mg RIV的生理鹽水灌胃，10 mL/次，1次/d。3組白兔連續灌胃7 d后，動(dòng)物模型即建立完成。

1. 2. 2 凝血功能的比較待白兔動(dòng)物模型建立

完成后，取白兔耳緣靜脈血，以國際標準化比值（in?ternational normalized ratio，INR）來(lái)衡量凝血功能，若3組白兔INR無(wú)統計學(xué)差異，則可行后續手術(shù)。

1. 2. 3 種植手術(shù)

3組白兔術(shù)前12 h禁飲食。使用咪達唑侖、丙泊酚行耳緣靜脈注射麻醉。白兔仰臥于無(wú)菌手術(shù)臺上，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(shù)中白兔出現后肢抽搐。選擇白兔雙腿膝關(guān)節內側近干骺端作為切口縱向切開(kāi)約20 mm，翻瓣，暴露脛骨干骺端，每條腿兩植入點(diǎn)間隔約3 mm，球鉆定位，轉速為1200 r/min，先鋒鉆預備深約5 mm，擴孔鉆逐級預備直徑3.3 mm、深約8 mm的窩洞，術(shù)中不斷以生理鹽水冷卻降溫，最終以5 ~ 10 N·cm的扭力在發(fā)育線(xiàn)兩側各植入1顆99.99%純鈦種植體，種植體頂端位于骨面下1 mm?？晌湛p合線(xiàn)分層縫合創(chuàng )口，消毒術(shù)區，術(shù)后注射恩諾沙星注射液預防感染。術(shù)區拍攝錐形束CT（cone beam CT，CBCT），確認種植體的三維位置（圖2）。術(shù)后8 h實(shí)驗動(dòng)物按原分組的灌胃方式繼續飼養。為保證第2、4周每組白兔及種植體數量一致，且每組種植體數量不少于3顆，按如下方法行后續實(shí)驗：在第2、4周分別選取每組2只白兔的8顆種植體行后續研究，其中3顆種植體及周?chē)M織行Micro-CT掃描及三維模型重建，其余5顆種植體及周?chē)M織制作種植體-骨組織標本并進(jìn)行組織學(xué)染色。

1. 2. 4 Micro-CT 及三維模型重建

術(shù)后第2、4周均使用Micro-CT掃描每組白兔術(shù)區的3顆種植體及其周?chē)M織，并以種植體長(cháng)軸為中軸線(xiàn)取直徑2.8 mm的圓柱形進(jìn)行掃描和三維模型重建。將種植體頂端向下2 mm設為上界，種植體根部向上2 mm設為下界，兩界之間約3 mm設定為感興趣區域。使用Evalustion 6.53圖像分析軟件（SCANCO Medical AG，瑞士）對BIC進(jìn)行定量分析。通過(guò)肉眼觀(guān)察Micro-CT圖像中灰色骨小梁密度和三維重建圖像中紅色骨組織體積，來(lái)比較骨密度；再通過(guò)三維模型重建圖像計算并比較每組感興趣區域BIC的差異。計算公式：BIC=螺紋內新生骨面積/螺紋內腔總面積× 100%。

1. 2. 5 種植體-骨組織標本及組織學(xué)染色
術(shù)后第2、4周，分別各沿5顆種植體長(cháng)軸切取種植體-骨組織標本。制成長(cháng)10 mm、寬10 mm、厚15 mm的不脫鈣種植體-骨組織磨片。行亞甲基藍-酸性品紅染色，通過(guò)觀(guān)察磨片中骨小梁稀疏程度確定骨密度。計算感興趣區域的BIC。計算公式：BIC=螺紋內骨結合長(cháng)度/螺紋內腔總長(cháng)度× 100%。

應用SPSS 20.0軟件對數據進(jìn)行統計學(xué)分析，正態(tài)分布的計量資料以“均數±標準差”表示。采用單因素方差分析比較各組INR差異；采用雙因素方差分析及多重比較分析不同組別及各時(shí)間點(diǎn)BIC的差異。P < 0.05為差異有統計學(xué)意義。

動(dòng)物模型建立后，檢測3組白兔的INR。結果顯示，空白對照組、ASP組和RIV組的INR分別為0.90 ± 0.13、0.92 ± 0.12、0.90 ±0.13，差異無(wú)統計學(xué)意義（F = 0.034，P = 0.967），可行后續研究。

術(shù)后第2周，Micro-CT及三維模型重建圖像可見(jiàn)3組種植體螺紋內均有新生骨長(cháng)入；空白對照組、RIV組分別與ASP組相比，新生骨小梁密度均較高。術(shù)后第4周情況與第2周類(lèi)似，但3組骨小梁密度及骨量均較第2周時(shí)明顯增高。見(jiàn)圖3 ~ 4。

3組三維模型重建圖像BIC的比較結果顯示，隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，3組BIC逐漸升高（F = 55.812，P < 0.001）；不同測量時(shí)間點(diǎn)3組BIC的比較，差異有統計學(xué)意義（F = 19.007，P < 0.001）；且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)差異無(wú)明顯變化（F = 0.031，P = 0.970）。其中術(shù)后第2、4周，空白對照組及RIV組的BIC均大于A(yíng)SP組，差異均有統計學(xué)意義（均P < 0.05）；而空白對照組與RIV組BIC的比較，差異無(wú)統計學(xué)意義（P > 0.05）；且每組第4周的BIC均大于第2周，差異均有統計學(xué)意義（均P < 0.05）。見(jiàn)表1。

可清晰觀(guān)察到新生骨與基骨之間的界限，細長(cháng)的新生骨小梁相互交織，且大部分位于種植體螺紋腔內。間質(zhì)內有較多成骨細胞、成纖維細胞、血管及類(lèi)骨質(zhì)?？瞻讓φ战M和RIV組相對于A(yíng)SP組新生骨小梁較多，主要集中于種植體螺紋側壁上。術(shù)后第4周相較于第2周種植體周?chē)律橇考肮切×好芏让黠@增加。見(jiàn)圖5。

3組染色圖像BIC的比較結果顯示，隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，3 組BIC 逐漸升高（F = 109.380，P <0.001）；不同測量時(shí)間點(diǎn)3組BIC的比較，差異有統計學(xué)意義（F = 67.609，P < 0.001）；且隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)差異無(wú)明顯變化（F = 2.459，P = 0.107）。其中術(shù)后第2、4周，空白對照組及RIV組的BIC均大于A(yíng)SP組，差異均有統計學(xué)意義（均P < 0.05）；而空白對照組與RIV組BIC的比較，差異無(wú)統計學(xué)意義（P > 0.05）。且3組第4周BIC均大于第2周，差異均有統計學(xué)意義（均P < 0.05）。見(jiàn)表2。

臨床上ASP 和RIV 均可用于關(guān)節置換術(shù)后VTE的預防。ASP在臨床上被推薦為預防冠心病的二級用藥［3］，也可作為骨科手術(shù)后血栓栓塞的預防［4-5］；RIV除了可聯(lián)合抗血小板藥物預防動(dòng)脈粥樣硬化血栓的形成外［17］，也同時(shí)具有預防及治療骨科大手術(shù)后VTE的作用［10］。有研究證明，兩者對于預防關(guān)節置換術(shù)后VTE 形成無(wú)明顯作用差異［18-19］。在口腔種植術(shù)中，術(shù)區翻瓣和備洞的過(guò)程會(huì )引起牙齦組織、骨膜、骨髓腔內的毛細血管斷裂，在種植體周?chē)纬裳龎K，血凝塊在早期骨結合過(guò)程中起關(guān)鍵作用［14，20］。而抗凝藥可使機體處于低凝血狀態(tài)，降低血凝塊的形成速率，可能會(huì )影響種植體-骨結合過(guò)程。

ASP是一種非甾體抗炎藥，同時(shí)也具有預防血栓形成的作用。有研究表明，ASP對骨形成過(guò)程中成骨細胞及破骨細胞的影響與使用劑量相關(guān)［21］。目前研究認為，ASP可通過(guò)影響前列腺素E2的合成影響骨代謝的過(guò)程。前列腺素E2一方面可抑制骨髓間充質(zhì)干細胞凋亡促進(jìn)成骨分化，通過(guò)環(huán)氧輔酶2-前列腺素E2-前列腺素E受體4信號通路參與膜內成骨和軟骨化骨并影響新生骨的質(zhì)量與強度［22］；另一方面還可促進(jìn)成骨細胞中核因子κB受體活化因子配體的表達，在骨穩態(tài)中下調并抑制骨保護素的作用［23-24］。本研究中，ASP組白兔Micro-CT 和組織學(xué)染色證明其骨髓腔較大，骨小梁較空白對照組及RIV 組稀疏，且早期BIC較其余兩組低，說(shuō)明ASP組白兔骨密度低，可能會(huì )造成種植體-骨結合失敗率增加，與Winnett等［25］研究非甾體抗炎藥對種植體-骨結合影響的結果相似。

目前，對于長(cháng)期口服新型抗凝藥是否會(huì )延長(cháng)骨折愈合周期存在爭議。Pilge等［26］通過(guò)研究發(fā)現，在骨愈合的初期，RIV 對間充質(zhì)干細胞的遷移、增殖、成骨標志物mRNA的表達影響很小，且不影響成骨分化。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主要影響松質(zhì)骨的骨量，而對骨密度和骨質(zhì)結構無(wú)明顯影響。本研究中，組織學(xué)染色觀(guān)察到空白對照組與RIV組中骨密度類(lèi)似，豐富的新生骨小梁爬行在種植體螺紋表面和手術(shù)窩洞空隙處，較ASP組明顯增多；計算BIC后發(fā)現，術(shù)后第2、4周空白對照組和RIV組BIC的差異也無(wú)統計學(xué)意義，而空白對照組和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同，說(shuō)明ASP相較于RIV會(huì )對早期BIC產(chǎn)生抑制作用，而RIV對早期BIC抑制作用不明顯，新型口服抗凝藥物RIV可能無(wú)抑制種植體早期骨結合的副反應。但研究結果還存在一定的局限性。在研究中對白兔脛骨進(jìn)行解剖發(fā)現，白兔脛骨干骺端髓腔粗大，松質(zhì)骨較少，說(shuō)明RIV對白兔的影響可能相對人類(lèi)較??；且本研究選擇的種植體表面進(jìn)行了酸蝕噴砂的粗糙化處理，這種處理增加了種植體和骨組織的接觸面積，可以獲得良好的生物活性表面［29］，但降低了種植體表面成骨對RIV的敏感性。

綜上，ASP對種植體早期骨結合具有抑制作用，而RIV作為一種具有代表性的新型口服抗凝藥物對種植體早期骨結合并無(wú)明顯的抑制作用。因此，關(guān)節置換術(shù)后的老年患者若擬行口腔種植術(shù)，可在無(wú)需停藥的情況下優(yōu)先選擇新型口服抗凝藥RIV，最大限度保證種植成功率。

-- 參考文獻 --

［1］穆懷婧. 老年高?；颊唧y關(guān)節置換術(shù)后滯留ICU的危險因素分析及干預策略［D］. 沈陽(yáng)：中國醫科大學(xué)，2022.
［2］張慧枝，曾慧，趙海霞. 高齡患者髖關(guān)節置換術(shù)后深靜脈血栓形成危險因素分析及預防措施［J］. 長(cháng)治醫學(xué)院學(xué)報，2014，28（6）：464-467.
［3］張存泰. 老年慢性冠狀動(dòng)脈綜合征患者的抗栓管理［J］. 中華老年心腦血管病雜志，2021，23（8）：877-878.
［4］Agaba P，Kildow BJ，Dhotar HS，et al. Comparison of postopera?tive complications after total hip arthroplasty among patients re?ceiving aspirin，enoxaparin，warfarin，and factor Ⅹ a inhibi?tors［J］. J Orthop，2017，14（4）：537-543.
［5］Vulcano E，Gesell M，Esposito A，et al. Aspirin for elective hipand knee arthroplasty：a multimodal thromboprophylaxis proto?col［J］. Int Orthop，2012，36（10）：1995-2002.
［6］國家藥典委員會(huì ). 中華人民共和國藥典：二部［M］. 北京：中國醫藥科技出版社，2020：667.
［7］Reguant F，Martínez E，Gil B，et al. Hip fracture，antiplatelet drugs treatment and postoperative complications［J］. Rev Esp Anestesiol Reanim，2013，60（9）：504-510.
［8］駱洪濤，于國政，王瀚，等. 利伐沙班預防關(guān)節置換術(shù)后靜脈血栓形成有效性與安全性的Meta分析［J］. 中國骨與關(guān)節雜志，2020，9（2）：135-144.
［9］魏志輝，張銘華，趙波，等. 不同劑量利伐沙班與依諾肝素預防全髖關(guān)節置換后靜脈血栓形成：安全及有效性的Meta分析［J］. 中國組織工程研究，2016，20（53）：8022-8031.
［10］ Steffel J，Collins R，Antz M，et al. 2021 European Heart Rhythm Association practical guide on the use of non-Vitamin K antagonist oral anticoagulants in patients with atrial fibrilla?tion［J］. Europace，2021，23（10）：1612-1676.
［11］ Fortier K，Shroff D，Reebye UN. Review：an overview and analy?sis of novel oral anticoagulants and their dental implica?tions［J］. Gerodontology，2018，35（2）：78-86.
［12］Buhara O，Pehlivan S. Estimating the importance of significant risk factors for early dental implant failure：a Monte Carlo simu?lation［J］. Int J Oral Maxillofac Implants，2018，33（1）：161-168.
［13］林國芬，許楊波，王思源，等. 種植失敗原因分析［J］. 口腔醫學(xué)，2023，43（1）：18-23.
［14］Marenzana M，Arnett TR. The key role of the blood supply tobone［J］. Bone res，2013，251（3）：203-215.
［15］張冉冉，呂亞林. 抗栓藥物對骨整合的影響［J］. 口腔頜面修復學(xué)雜志，2016，17（3）：184-187.
［16］趙偉，孫國志. 不同種實(shí)驗動(dòng)物間用藥量換算［J］. 畜牧獸醫科技信息，2010（5）：54-55.
［17］張玲，劉嫻. 冠心病和外周血管疾病患者的抗凝和抗血小板治療［J］. 心臟雜志，2020，32（5）：548-551.
［18］ Matharu GS，Kunutsor SK，Judge A，et al. Clinical effectiveness and safety of aspirin for venous thromboembolism prophylaxis after total hip and knee replacement：a systematic review and Meta-analysis of randomized clinical trials［J］. JAMA Intern Med，2020，180（3）：376-384.
［19］邱俊杰. 利伐沙班與阿司匹林在髖膝關(guān)節置換術(shù)后預防血栓形成療效的Meta分析［D］. 昆明：昆明醫科大學(xué)，2020.
［20］宿玉成. 口腔種植學(xué)［M］. 2 版. 北京：人民衛生出版社，2014：15-18.
［21］溫丹丹，呂亞林. 不同劑量阿司匹林對大鼠鈦合金種植體早期骨整合的影響［J］. 口腔疾病防治，2020，28（5）：285-291.
［22］Cheng H，Huang H，Guo Z，et al. Role of prostaglandin E2 in tis?sue repair and regeneration［J］. Theranostics，2021，11（18）：8836-8854.
［23］劉蕓，和紅兵. 前列腺素E2對骨改建作用的研究進(jìn)展［J］. 昆明醫科大學(xué)學(xué)報，2021，42（9）：149-155.
［24］ Tang CH，Yang RS，Fu WM. Prostaglandin E2 stimulates fibro?nectin expression through EP1 receptor，phospholipase C，pro?tein kinase Calpha，and c-Src pathway in primary cultured rat osteoblasts［J］. J Biol Chem，2005，280（24）：22907-22916.
［25］ Winnett B，Tenenbaum HC，Ganss B，et al. Perioperative use of non-steroidal anti-inflammatory drugs might impair dental im?plant osseointegration［J］. Clin Oral Implants Res，2016，27（2）：1-7.
［26］ Pilge H，Fr?bel J，Prodinger PM，et al. Enoxaparin and rivaroxa?ban have different effects on human mesenchymal stromal cells in the early stages of bone healing［J］. Bone Joint Res，2016，5（3）：95-100.
［27］ Gigi R，Salai M，Dolkart O，et al. The effects of direct factor Ⅹa inhibitor（rivaroxaban）on the human osteoblastic cell line SaOS2［J］. Connect Tissue Res，2012，53（6）：446-450.
［28］ Xia J，Zhang Z，Wang J，et al. Comparison of the effects of hepa?rin and the direct factor Ⅹa inhibitor，rivaroxaban，on bone mi?crostructure and metabolism in adult rats［J］. Connect Tissue Res，2015，56（6）：477-482.
［29］耿雙雙，趙寶紅. 增強鈦種植體表面親水性能研究進(jìn)展［J］.中國實(shí)用口腔科雜志，2016，9（6）：368-372.