Platelet-rich plasma在骨再生方面之應用

張靜文　賴玉玲　陳恒理　凌莉珍

台北榮民總醫院　牙周病科

前言

　　血小板(platelet)是由巨核細胞(megakaryocyte)衍生而來的，在止血方面，它扮演了重要的角色，當血管受創，血小板細胞質中內特有的胞器阿法顆粒(α granule)，被活化釋放出內含物，像是凝血因子(von Willebrand factor)及纖維蛋白原(fibrinogen)，會促使血小板附著在血管壁上並且聚集(platelet aggregation)，達成初步的止血。此外，阿法顆粒被活化會釋放一些生長因子，例如PDGF(platelet derived growth factor) 、TGF-β(transforming growth factors)、VEGF(vascular endothelial growth factor)、EGF(epithelial growth factor)、IGF(insulin-like growth factor)，這些生長因子在傷口的癒合時，可促進細胞的增生、移動、分化以及膠原蛋白合成、血管新生的作用(表一)，術後加入血液萃取出的PRP，被認為有促進骨再生的作用。

　　本文將探討PRP的製備、成份，及應用於牙科骨再生的效果。

PRP的製備及成份

　　根據2000年學者Carmago等人製備的方式，抽取病人全血10毫升，加入10%檸檬酸鈉抗凝血劑(trisodium citrate)離心管中加以分層離心(gradient density centrifugation)，每分鐘5600轉，6分鐘之後管中液體分成三部份，最底層為紅血球，最上層為血小板含量很少的血漿，中間層就是血小板含量豐富的血漿，先將最上層2毫升的血小板含量很少的血漿取出丟棄，再將中間層血小板含量豐富的血漿收集起來。待要使用此血漿時，加入含有 10% 氯化鈣(calcium chloride)的生理食鹽水及同體積的100單位 / 毫升牛萃取的凝血脢(bovine thrombin)加以活化，再放入牙周缺損中來使用。

　　PRP內主要有高濃度的血小板及一般濃度的纖維蛋白原，使用前加入氯化鈣及凝血脢，會造成血小板凝集幫助止血，和生長因子的釋出。根據1998年Marx等學者的研究中，由88位病人所製的PRP中，其平均血小板量為一般血液的3倍，2002年Weibrich等學者研究PRP生長因子的含量，使用Curasan PRP 離心機所測的PDGF、TGF-β1、IGF分別為314.1 ng/ml、79.7 ng/ml、69.5 ng/ml，而PCCS PRP離心機所測的PDGF、TGF-β1、IGF分別為251.8 ng/ml、467.1 ng/ml、91.0 ng/ml，2003年Weibrich等學者自PRP中所萃取的生長因子含量，使用Smart PReP離心機所測的PDGF、TGF-β1、IGF，分別為208 ng/ml、77.2 ng/ml、91.4 ng/ml，而Friadent-schütze PRP離心機所測的PDGF、TGF-β1、IGF分別為251.6 ng/ml、196.8 ng/ml、72.8 ng/ml。

表一　PRP中的生長因子對於傷口癒合的影響

以下根據PRP應用於不同形式的骨再生來加以介紹：

一、應用於顱骨缺損：

2002 年Aghaloo等學者以15隻兔子為對象，在8毫米的顱骨缺損中分別放置自體移植骨、PRP、合併自體移植骨及PRP，對照組沒放任何物質，術後四個月在放射線檢查及組織切片觀察，合併使用自體移植骨及PRP、自體移植骨這兩組，都比只放置PRP者有較多骨密度增加及新骨生成，值得注意的是，合併使用自體移植骨及PRP，與只放置自體移植骨者在骨再生效果上差不多。

二、應用於下顎骨切除：

1998年Marx等學者⁹的研究中，88位病人因為腫瘤而切除超過5公分寬的下顎骨，在缺損中有合併使用放置PRP及腸骨自體移植骨(iliac autograft)、只放置自體移植骨，對照組為無缺損的下顎骨，術後六個月的組織切片觀察，PRP及自體移植骨，比單獨使用自體移植骨及對照組皆有較大區域的小樑骨(trabecular bone)生成，分別是 74.0 ± 11%、55.1 ± 8%、38.9 ± 6%。

2002年Fennis等學者在28隻羊的4公分下顎骨缺損中，以鈦金屬骨板固定，再合併使用PRP及腸骨自體移植骨、或只放置自體移植骨來促進骨再生，術後12週放射線檢查骨密度，發現合併使用PRP及自體移植骨，比只放置自體移植骨有較快骨癒合情形。

三、應用於拔牙傷口：

1999年Anitua在3位病人的多顆拔牙傷口中，一側放置PRP，術後10-16週觀察組織切片顯示，放入PRP的傷口，比沒放PRP的對照組有較多小樑骨生成。另外，Anitua還比較20位單顆拔牙的病人，其中10位病患的齒槽放置PRP、或同時放入PRP及自體移植骨，另外10位病患為對照組，齒槽沒置入任何物質，術後10-16週觀察組織切片，只放置PRP、或合併使用PRP及自體移植骨，皆比對照組有較多小樑骨生成。

四、應用於牙周缺損：

2002年Camargo等學者在18位病人的超過6毫米牙周缺損中，以PRP及異體移植骨(BioOss)及可吸收再生膜(Atrisorb)為實驗組，而單獨使用可吸收再生膜為對照組，術後6個月翻瓣觀察，不論在牙周囊袋的減少、附連增加，及骨生成方面，實驗組皆較對照組為佳。(表二)　

表二  PRP及異體移植骨及可吸收再生膜，與只使用可吸收再生膜的臨床效果

    *P< 0.01

2002年Lekovic等學者在21位病人的超過6毫米牙周缺損中，以PRP及異體移植骨(BioOss)及可吸收再生膜(collagen membrane)為實驗組，而單獨放PRP及異體移植骨為對照組，術後6個月翻瓣觀察，在牙周囊袋的減少、附連增加，及骨生成方面，實驗組和對照組無顯著差別，在牙周囊袋的減少方面，頰側是4.19 ± 0.88和3.98 ± 1.02毫米、舌側是4.21 ± 0.92和3.94 ± 0.94毫米，在附連增加方面，頰側是4.12 ± 0.78和3.78 ± 0.72毫米、舌側是4.16 ± 0.83和3.84 ± 0.76毫米，在骨生成方面，頰側是4.96 ± 1.28和4.82 ± 1.34毫米、舌側是4.78 ± 1.32和4.74 ± 1.30毫米。

五、應用於植牙：

2002年Kim等學者在10隻狗的腸骨缺損中，種植30根植體，同時在缺損中分別加入PRP及脫鈣冷凍乾燥的同種異質移植骨(demineralized freeze-dried bone allograft)、只放置脫鈣冷凍乾燥骨，對照組為不放置任何物質，術後12週組織切片檢查，結果顯示PRP及脫鈣冷凍乾燥骨、單獨放置脫鈣冷凍乾燥骨這兩組，皆比對照組有較高百分比的骨與植體接觸，分別是80 ± 15.2%、56 ± 15.9%、17 ± 2.5%。

同年Kim等學者的另一個研究，在10隻狗的腸骨缺損中種植30根植體，同時在缺損中分別加入PRP及石膏、只放置石膏，對照組為沒放任何物質，術後6週及12週組織切片顯示，合併使用PRP及石膏、只放置石膏這兩組，皆比對照組有較高百分比的骨與植體接觸，分別是術後6週為72 ± 16.4%、43 ± 15.4%、24 ± 18.4%，在12週是57 ± 7.6%、60 ± 18.0%、30 ± 6.7%。值得的注意是6週時合併使用PRP及石膏，比只放置石膏有較多骨與植體接觸，但12週時合併使用PRP及石膏，和只放置石膏的效果差不多。

2003年Zechner等學者在12隻迷你豬下顎小臼齒區種植6根植體，其中3根種在左側，且植入前放置PRP，另一側只種植體作為對照，在術後3、6、12週觀察組織切片，發現在術後6週，有放PRP的那組，比對照組有較多的骨與植體接觸，分別是44.21%、24.2%，然而在術後12週，兩者的骨與植體接觸效果差不多，分別是44.2%、51.3%，因此學者指出PRP可能有助於植牙的早期癒合時期。

六、應用於上顎骨移植(sinus grafting)：

2002年Froum等學者在2位雙側上顎骨移植病人，一側加入PRP及異體移植骨(BioOss)及可吸收再生膜(BioGide membrane)，另一側則只放異體移植骨及再生膜，術後7至7.5個月觀察組織切片，不論有無放置PRP，其骨再生效果差不多。

2003年Wiltfang等學者以39位病患為對象，其中22個區域在上顎骨移植時加入β-tricalciumphosphate (β-TCP)及PRP，另外23個區域則只放置β-TCP，術後6個月有加入PRP區域的新骨生成為32~43 %，沒有加PRP者有25~37 %的新骨生成。

結論

　　PRP來自病人本身血液，且製備方便，近年來被學者用於術後止血及傷口癒合，又由於血小板被活化時，會釋放出生長因子，因此被應用於骨再生技術。然而，初步的研究顯示，PRP中所釋出的生長因子含量是否足以促進骨再生，仍需更多研究去證實。不同PRP的製備方式，血小板量及生長因子量亦不同，研究指出生長因子含量會影響骨再生的效果，日後需更進一步探討PRP成份對不同型式骨缺損的影響。

　　PRP與移植骨合併使用，可避免移植骨流失。就目前初步的人體研究，仍無法證實PRP合併移植骨使用，是否有加成的效果，又如只使用PRP是否確保骨再生的效果，以及PRP是否會縮短植牙的早期癒合時間，皆需更多設計嚴謹的研究來證實。

The Use of Platelet-Rich Plasma in Bone Regeneration

Ching-Wen Chang   Yu-Lin Lai   Hen-Li Chen   Li-Jane Ling

Section of Periodontics , Taipei Veterans General Hospital

Guided tissue regeneration (GTR) with non-absorbable membrane or absorbable membrane is a well-established treatment modality for periodontal disease. Platelet-rich plasma (PRP) is recently used to facilitate wound healing and hemostasis. The α granule of platelet contains coagulating factors. In addition, some growth factors released from α granule and PRP are considered as bone regeneration material. This article discusses the nature and characteristics of PRP, the processing of the materials, as well as the outcomes of using PRP for bone regeneration in various clinical situations.

Key words: platelet-rich plasma, bone regeneration, guided tissue regeneration, wound healing, hemostasis