Micro-CT觀測半導(dǎo)體激光照射對牙移動的影響.pdf

1、目的：
　　隨著我國居民生活條件的改善，近年來進(jìn)行口腔正畸治療的患者越來越多，但療程一般兩年多，有的甚至更長。在此期間，患者不注意口腔衛(wèi)生，會引起牙齦炎、牙周炎、齲齒等疾病。在口腔正畸臨床醫(yī)治過程當(dāng)中，牙齒移動的速度多數(shù)為每個(gè)月1毫米，為了加速牙齒移動，正畸學(xué)者們進(jìn)行了大量研究，探討加速牙齒移動的方法。目前加速牙齒移動的方法分為四類：手術(shù)治療方法、基因治療方法、藥物治療方法和物理治療方法。手術(shù)方法具有一定的創(chuàng)傷性，基因治療方法目前

2、不太成熟，藥物治療方法可能會引起一些副作用。而激光照射屬于物理治療方法的一種，它主要通過加快破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的形成達(dá)到加速牙齒移動的目的。其中半導(dǎo)體激光涵蓋了其他類激光的應(yīng)用范圍，具有體積小、壽命長、成本低和使用安全等多種優(yōu)點(diǎn)，作為一種沒有創(chuàng)傷、操作簡單方便的加速牙移動方法，更容易被患者和醫(yī)生接受。在半導(dǎo)體激光照射下，牙槽骨骨結(jié)構(gòu)發(fā)生了怎樣的變化尚不清楚。
　　有關(guān)牙齒移動的動物實(shí)驗(yàn)對象多為大鼠，通常用游標(biāo)卡尺測量大鼠牙齒移動距

3、離，結(jié)果不夠精確，誤差較大。在觀察牙槽骨改建和牙根吸收時(shí)，常用組織學(xué)切片的方法，切片只能從二維角度進(jìn)行觀測。Micro-CT是空間分辨率高達(dá)1-10μm的醫(yī)學(xué) CT，它可以從三維角度更加全面和精確的觀察正畸牙齒移動距離、牙槽骨骨結(jié)構(gòu)的變化和牙根吸收情況。
　　本實(shí)驗(yàn)采用Micro-CT觀測在半導(dǎo)體激光照射下正畸牙齒移動速度、牙槽骨微觀結(jié)構(gòu)變化和牙根吸收的情況，探討半導(dǎo)體激光對牙移動的影響，從而為半導(dǎo)體激光在正畸臨床上加速牙齒移動提

4、供理論參考。
　　方法：
　　1建立大鼠牙移動模型
　　10％水合氯醛腹腔麻醉（300-350mg/kg），上頜切牙與第一磨牙間使用鎳鈦螺旋拉簧加力。通過上頜兩切牙作為支抗，牽引雙側(cè)上頜第一磨牙向近中移動，每側(cè)力值為10g，見Fig.1。
　　2半導(dǎo)體激光照射
　　異氟烷吸入麻醉，見Fig.2。牙齒加力后1-14天，每天使用半導(dǎo)體激光照射（波長980nm，能量密度10J/cm2）右側(cè)上頜第一磨牙區(qū)域，見Fi

5、g.3和Fig.4。
　　3 Micro-CT掃描
　　大鼠心臟灌注處死后，制取標(biāo)本。用Micro-CT（SkyScan1076，比利時(shí)）對標(biāo)本進(jìn)行掃描，掃描參數(shù)為每次旋轉(zhuǎn)0.7°，總共旋轉(zhuǎn)180°，73kV，142μA，層厚為18μm，圖像大小為1024×1024像素。每個(gè)標(biāo)本掃描時(shí)間大約為30分鐘。然后運(yùn)用Micro-CT自帶的程序進(jìn)行圖片的重構(gòu)，每個(gè)樣本重構(gòu)時(shí)間約40分鐘，得到圖片1000張左右，見Fig.5。使用CT

6、An軟件，進(jìn)行牙齒移動距離、牙根長度和牙槽骨骨結(jié)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)的測量，見Fig.6和Fig.7。
　　4制作組織學(xué)切片
　　將標(biāo)本放置于EDTA溶液中脫鈣，石蠟包埋，制作以上頜第一磨牙為中心的、近遠(yuǎn)中方向的組織切片，常規(guī)HE染色。光鏡下觀察組織學(xué)變化。
　　5統(tǒng)計(jì)分析
　　采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，對正態(tài)分布且方差齊的數(shù)據(jù)采用單因素方差分析（one-fac

7、tor ANOVA），兩組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，四組間均數(shù)比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。若非正態(tài)或方差不齊采用非參數(shù)的秩和檢驗(yàn)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。取α=0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)， P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1牙齒移動距離
　　第3天，激光組牙齒移動距離與對照組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第7天、14天兩組均有顯著差異（P<0.05），激光組（7d:203.

8、27±32.28μm，14d：320.80±33.82μm）明顯大于對照組（7d：166.93±15.46μm，14d：259.40±30.01μm）。兩組的牙齒移動距離在第0、3、7、14天時(shí)兩兩比較均存在顯著性差異（P<0.05）。第3-7天期間，兩組牙齒移動速率均比第0-3天時(shí)慢；第7-14天期間，兩組牙齒移動速率均比3-7天時(shí)快，見Fig.8和Table1、9、10。
　　2牙根吸收情況
　　第3天、7天，激光組牙根

9、長度與對照組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第14天，激光組牙根長度（1.93±0.10mm）顯著大于對照組牙根長度（1.84±0.12mm）（P<0.05）。激光組牙根長度在第0、3、7、14天時(shí)兩兩比較均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。第14天，對照組牙根長度小于第0天、3天時(shí)的牙根長度（P<0.05），見Fig.9和Table2、9、10。
　　3牙槽骨骨結(jié)構(gòu)參數(shù)
　　3.1壓力側(cè)牙槽骨骨密度（Bone Mineral

10、 Density，BMD）
　　第3天，兩組BMD值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第7天、14天，激光組BMD值顯著低于對照組（P<0.05）。從0天-14天兩組BMD值呈降低趨勢，見Fig.10和Table3、9、10。
　　3.2壓力側(cè)骨體積分?jǐn)?shù)(Bone Volume Fraction，BV/TV)
　　第3天，兩組BV/TV值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第7天、14天，激光組BV/TV值顯著低于對照組（P<0

11、.05）。從0天-14天兩組BV/TV值呈下降趨勢，見Fig.11和Table4、9、10。
　　3.3壓力側(cè)骨小梁間隙(Trabecular Separation，Tb.Sp)
　　第3天，兩組Tb.Sp值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第7天、14天，激光組Tb.Sp值顯著高于對照組（P<0.05）。從0天-14天兩組Tb.Sp值呈上升趨勢，見Fig.12和Table5、9、10。
　　3.4張力側(cè)牙槽骨骨密度（BM

12、D）
　　第3天，激光組BMD值低于對照組（P<0.05）；第7天、14天，激光組BMD值顯著高于對照組（P<0.05）。從0天-14天兩組BMD值呈先降低后升高的趨勢，見Fig.13和Table6、9、10。
　　3.5張力側(cè)骨體積分?jǐn)?shù)（BV/TV）
　　第3天、7天，兩組BV/TV值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第14天，激光組BV/TV值顯著高于對照組（P<0.05）。從0天-14天兩組BV/TV值呈先降低后升高

13、的趨勢，見Fig.14和Table7、9、10。
　　3.6張力側(cè)骨小梁間隙（Tb.Sp）
　　第3天、7天，兩組Tb.Sp值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）；第14天，激光組Tb.Sp值顯著低于對照組（P<0.05）。從0天-14天兩組Tb.Sp值呈先升高后降低的趨勢，見Fig.15和Table8、9、10。
　　4組織學(xué)觀察
　　4.1張力側(cè)
　　第3天時(shí)可以觀察到兩組牙周膜間隙增寬，牙槽骨出現(xiàn)凹坑狀吸收，

14、周圍可見少量破骨細(xì)胞，牙周膜纖維沿著牽引力的方向排列。激光組可見更多的血管擴(kuò)張充血，少量新生牙槽骨。第7天時(shí)，兩組血管數(shù)量增多，成纖維細(xì)胞增多。激光組牙槽骨表面成骨細(xì)胞數(shù)量顯著多于對照組，成骨非?；钴S，牙槽骨邊緣小的陷窩變平滑，表面骨基質(zhì)沉積可見新骨形成。第14天時(shí)，兩組都有明顯的新骨形成。激光組的新骨形成多于對照組，見Fig.16、17、18。
　　4.2壓力側(cè)
　　第3天時(shí)激光組和對照組牙周膜受壓變窄、可見牙槽骨淺的吸收

15、陷凹處有破骨細(xì)胞出現(xiàn)，激光組破骨細(xì)胞較對照組多。對照組牙周膜出現(xiàn)透明樣變，血管腔隙變窄。激光組，未見玻璃樣變，血管無明顯變化。第7天時(shí)激光組和對照組牙周膜寬度有所恢復(fù)，牙槽骨表面可見大量吸收陷凹。激光組牙槽骨表面破骨細(xì)胞數(shù)量顯著增多，較對照組破骨更活躍，吸收陷凹更多、更深。激光組偶見牙根吸收，僅累及牙骨質(zhì)，對照組牙根吸收可達(dá)牙本質(zhì)。第14天時(shí)激光組破骨細(xì)胞明顯減少。對照組，透明樣變已經(jīng)基本被清除，可見部分牙根吸收深達(dá)牙本質(zhì)，見Fig.1