癌症患者在外科手术后通常需要接受放射治疗,放射能量在破坏潜在肿瘤病灶的同时可能对正常组织产生损伤。放射能量在被生物吸收过程中会产生自由基,自由基可导致生物组织放射损伤。放射性骨损伤就是放疗的常见并发症。5 Gy放射可降低正在愈合的骨组织再生能力
[21],40,60 Gy的常规分次放射可使骨产生永久性改变,剂量超过60 Gy可导致自发性放射性骨坏死
[22]。而对于头颈癌症患者还存在术后修复问题,其中种植体的应用是必不可少的,主要用于牙、颌面缺损种植义齿和赝复体的固位。决定种植体植入成败的就是能否实现种植体-骨融合。术后放射治疗可能导致放射性颌骨损伤,因此也可能对种植体-骨融合产生不利影响。 Hun等
[23]于新西兰大白兔双侧胫骨近端植入IMZ钛种植体,在骨融合形成期,一侧
137Cs 1728Rets放射治疗,另一侧作为对照。种植后8周测定种植体骨融合率,结果放疗侧为76%,对照侧为95%,相差显著。Summer等
[24]将表面微孔型种植体植入35只犬双侧胫骨,一侧接受放射治疗,另一侧作为对照,其中21只犬接受10 Gy放射治疗,其余14只接受5 Gy放射治疗,随后测定种植体固位力及种植体微孔内骨生长量。结果表明,5 Gy放射剂量对种植体固位力及种植体微孔内骨生长量无显著影响;10 Gy放射剂量在种植体固位力2周时为对照侧的50%,4周及8周则无明显差别,种植体微孔内骨生长量在2,4,8周时均显著减少,分别为对照侧的30%,70%和56%,说明放射治疗会显著降低种植体的骨融合率及固位力。Khateery等
[25]将颗粒型羟基磷灰石植入新西兰大白兔双侧胫骨近端骨膜下,3周后右侧接受放疗,剂量为22.5 Gy,左侧作为对照。为期4个月的实验结果表明,放疗侧HA颗粒周围新骨形成量与对照侧无显著差异,认为放射治疗对种植体周围骨组织无损害作用。Razayi等
[26]报道了1例腔癌患者在外科手术切除后于下颌骨植入5个HA种植体,半年后行种植义齿修复。种植后8个月,患者被诊断为左颈转移性鳞状细胞癌而行放射治疗,种植体接受了将近40 Gy剂量的放射治疗。种植义齿在放射治疗期间未拆除,均行使功能,义齿功能良好,患者可毫无困难地咀嚼和说话,种植体固位稳固,X射线检查未见种植体周围牙槽骨吸收,放射治疗期间及放射治疗后基台周围牙龈健康,种植体牙周袋深度为1-
3 mm。由此可见,目前医学界对于放射治疗对种植体-骨融合及种植体固位是否具有不利影响尚无明确定论。综合以上文献报道的结果可以发现,放射治疗对种植体周围骨性组织的生长、种植体骨融合及种植体固位强度产生不利影响,特别是在种植后的早期,这种影响尤为明显,但在种植完成一段时间后接受放射治疗则可以规避这种不利影响。本实验中实验动物在种植后第2天即开始接受放射治疗,结果表明
60Co照射对种植体-骨融合带来不利影响;组织切片观察结果表明,在相同时间段内,与其他各组相比,照射组种植体周围的成纤维细胞数量更多、纤维性结合更多,而骨性组织特别是成熟骨组织形成更少。但种植后1周内行总剂量为45 Gy的
60Co分次放射治疗并未导致种植体周围骨组织发生放射性骨坏死,亦未出现骨组织永久性改变。随着时间的延长,放射组种植体仍可与骨组织形成骨性融合,种植体-骨界面在12周时仍可见成骨细胞存在,表明骨融合程度仍有进一步提高的趋势。然而,在种植12周后,放射组种植体-骨融合程度能否随着时间的推移达到正常水平,仍有待于进一步研究。
锌是一种人体必需微量元素,具有多种重要的生理作用。近年来的研究发现,锌广泛存在于骨组织中,对骨的正常代谢起着重要作用,锌缺乏可导致机体多种畸形和骨代谢异常。体外实验证实锌能够促进成骨细胞的分化和功能表达,提高细胞中碱性磷酸酶活性,增加DNA含量,促进骨质的形成和钙化[27]。预备种植窝造成的骨损伤愈合与拔牙创、骨折愈合成骨方式相似;而种植体的骨融合是成骨细胞和成纤维细胞竞争的结果。由此可以推测,补锌可通过促进成骨细胞的分化和功能表达,促进种植体的骨融合。本研究组早期研究结果表明,补锌能够提高种植体的骨愈合率及固位强度,促进种植体的骨融合[11,28-30]。
本实验结果表明在相同时间段内,与其他各组相比,补锌组种植体表面成骨细胞数量更多,骨性结合更多,在第4周时即可见成熟骨组织出现,说明补锌能在种植后的早期(1-4周)即形成骨性愈合。同时发现,放射补锌组在第4周和第12周时,也较放射组产生更多骨性结合,说明,即使在60Co照射后,微量元素锌的补充仍可以促进种植体-骨融合。