一种用于上颌窦底提升的复合材料以及制备方法与流程

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种用于上颌窦底提升的复合材料以及制备方法。

背景技术：

随着科技进步，口腔种植技术不断成熟发展，种植义齿目前已成为国内外解决牙列缺损和牙列缺失的主要修复手段之一。与常规固定义齿、活动义齿相比，种植义齿具有减慢牙槽骨吸收、最大程度恢复咀嚼效率、美观舒适等优点。种植手术成功的必要条件之一是缺牙区需要拥有足够的骨量，但在上颌后牙区，存在一较特殊的解剖结构——上颌窦(Maxillary sinus)，常给此区域的种植手术带来诸多不便。牙齿缺失后，由于牙槽骨吸收、上颌窦气化增大[1.2]导致垂直骨高度不足，严重缩窄了上颌后牙区的种植适应症，现已成为口腔种植的热点和难点问题。上颌窦底提升术(Sinus floor elevation)目前已成为解决此问题的有效方法之一，其主要通过分离上颌窦底黏膜，在黏膜与窦底骨壁间置入骨替代材料，来达到增加牙槽骨高度的目的。目前临床上主要分为两种提升方法：经牙槽嵴顶上颌窦底提升术(transalveolar sinus floor elevation)以及经侧壁开窗上颌窦底提升术(lateral sinus floor elevation)。

经牙槽嵴顶上颌窦底提升术中，上颌窦底黏膜的剥离及提升均是通过种植窝完成，无需额外的切口、大面积翻瓣以及骨壁处理，植入种植体后，骨创面即可完全封闭，因此具有创伤小、术后反应小、患者痛苦程度低以及医生操作简便、简化手术流程、缩短手术时间等优点，同时置入的骨替代材料可以聚集在植体根方，不易向周围扩散。但因其提升过程为在盲探下操作，易造成上颌窦底黏膜穿孔，而且因黏膜剥离范围有限，所以提升高度较小。

经侧壁开窗上颌窦底提升术中，除预备种植窝外，还需行前庭沟切口、大面积翻瓣及骨开窗，创伤较大、渗出较多、患者术后局部肿胀疼痛明显，患者痛苦程度较高，且医生操作相对复杂，手术时间较长。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加工性能、修补性能、成骨性能高、生产成本低的用于上颌窦底提升的复合材料以及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于上颌窦底提升的复合材料，该复合材料包括吸收性明胶海绵以及填充在吸收性明胶海绵内部的内源性浓缩生长因子凝胶，所述吸收性明胶海绵和内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为(1～5)：(5～1)。

含浓缩生长因子的可吸收性明胶海绵复合材料可快速形成血凝块并固着于提升处，维持提升空间，为新骨形成提供了必要的环境，可以获得良好的新骨形成及种植体周围骨结合。

所述的内源性浓缩生长因子凝胶中含有生长因子，该生长因子包括转化生长因子-β、血小板衍生生长因子、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子及骨形态发生蛋白中的一种或多种。

一种如上所述用于上颌窦底提升的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将静脉血进行离心，待静脉血分成三层后，取中间凝胶状物，浓缩得到内源性浓缩生长因子凝胶；

(2)将内源性浓缩生长因子凝胶粉碎，然后加入吸收性明胶海绵进行吸收，即得用于上颌窦底提升的复合材料，其中，加入的吸收性明胶海绵与内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为(1～5)：(5～1)。

为了增强本发明复合材料的效果，静脉血一般为现场抽取的患者静脉血，得到的生长因子和纤维蛋白原与患者一致，不会产生排斥反应。制得的复合材料通过事先制备的种植窝推送至上颌窦底处，即可起到上颌窦底提升的效果，而且本复合材料的制备简单，制作时间短，在使用时活性高，起到的效果更佳。

静脉血离心采用Medifuge离心加速机进行分段离心。

优选的，所述的分段离心包括以下几段：在20～30s内从静止加速到2700r/min并保持离心2～3min，然后减速至2400r/min并保持离心3～4min，然后加速至3000r/min并保持离心3～4min，然后在30～40s内减速至静止，最后静置3～5min。

所述粉碎在内源性浓缩生长因子粉碎仪中进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)采用含浓缩生长因子的可吸收性明胶海绵复合材料修补上颌窦底穿孔黏膜同样可以获得良好的封闭及成骨效果，而且大大减少了患者的创伤、术后反应及经济负担；

(2)本发明的复合材料制备简单，制作时间短，有效保留了其内部成分的生物活性，进一步提升修复效果。

附图说明

图1为动物标本的Micro-CT扫描结果；

图2为动物标本微观结构参数BV/TV分析；

图3a为临床患者的术前CT结果；

图3b为临床患者的术后CT结果。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种用于上颌窦底提升的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将患者的静脉血采集18-36ml于试管中，并立即放入Medifuge(Silfradent，意大利)离心加速机分离处理。设定制备浓缩生长因子程序，离心的转速为30s加速，2700r/min,2min；2400r/min,4min；3000r/min,3min；36s减速；静置3-5min，可见试管中分为三层(最上层为贫血小板血浆，中间纤维蛋白层即浓缩生长因子，底层为红细胞及血小板)。将浓缩生长因子单独分离出来(其中大量的生长因子位于浓缩生长因子层与红细胞层的界面上，所以分离的时候应一并分离出来)，浓缩得到内源性浓缩生长因子凝胶；

(2)将比格犬随机分为两组，A组为实验组：将内源性浓缩生长因子凝胶剪碎，用可吸收性明胶海绵沾取逸出的纤维蛋白液，并将明胶海绵卷成圆柱状，剪碎浓缩生长因子卷曲在其中，通过事先制备的种植窝推送至上颌窦底处。另外，浓缩生长因子具有极大的可模制性，通过压缩，以薄膜的形式使用，一并置于上颌窦底处。B组为对照组：仅植入明胶海绵。

通过上述方法制得的用于上颌窦底提升的复合材料中可吸收性明胶海绵以及内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为2:1。

3个月后将比格犬处死，取出上颌窦及周围组织，进行Micro-CT扫描分析，结果如图1(图1：A1、B1)所示，取相同大小(4mm)新生骨组织分析(图1：A2、B2)，选取100层，形成直径4mm高度1.8mm圆柱体，白色代表新生骨，可见B组的材料残留率要高于A组。

对实验组和对照组进行微观结构参数BV/TV分析，结果如图2所示，微观结构参数显示，实验组BV/TV为对照组的1.5倍。本实验中，实验组：CGF与明胶海绵混合组骨再生效果更优。

实施例2

采用的用于上颌窦底提升的复合材料的制备方法：

(1)制备内源性浓缩生长因子凝胶程序如下，离心的转速为20s加速，2700r/min,3min；2400r/min,3min；3000r/min,4min；30减速；静置3-5min；

(2)明胶海绵与内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为2:5。

将本实施例所得的复合材料用于上颌窦底提升术，并对临床患者进行术前和术后的CT扫描，结果分别如图3a和图3b所示，结果显示：应用了本复合材料的上颌窦底提升手术，获得良好的封闭及成骨效果，而且大大减少了患者的创伤。

实施例3

采用与实施例1类似的制备方法，不同之处在于：

(1)制备内源性浓缩生长因子凝胶程序如下，离心的转速为20s加速，2700r/min,3min；2400r/min,3min；3000r/min,4min；30减速；静置3-5min；

(2)明胶海绵与内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为1:5。

将本实施例所得的复合材料用于上颌窦底提升术，获得良好的封闭及成骨效果，而且大大减少了患者的创伤。

实施例4

采用与实施例1类似的制备方法，不同之处在于：

(1)制备内源性浓缩生长因子凝胶程序如下，离心的转速为250s加速，2700r/min,2.5min；2400r/min,3.5min；3000r/min,3.5min；40减速；静置3-5min；

(2)明胶海绵与内源性浓缩生长因子凝胶的体积比为5:1。

将本实施例所得的复合材料用于上颌窦底提升术，获得良好的封闭及成骨效果，而且大大减少了患者的创伤。