牙槽外科輔助正畸快速整體內(nèi)收上頜前牙的動物實驗研究.pdf

1、牙頜畸形是口腔三大疾病之一。多年來，如何在對牙周膜、牙槽骨、牙根以及牙髓無不可逆性損傷的條件下達(dá)到較快的牙移動速度，縮短正畸療程，一直是國內(nèi)外學(xué)者共同關(guān)注和潛心鉆研的課題。 1998年，Eric Liou應(yīng)用骨縫牽張成骨技術(shù)的原理，在正畸臨床中進(jìn)行了尖牙快速遠(yuǎn)中移動的研究，并首次提出了“牙周膜牽張成骨”的概念。2002年，土耳其學(xué)者Kisnisci在“牙周膜牽張成骨”的基礎(chǔ)上提出了“牙槽骨牽張成骨”的概念，并報道其在臨床上的應(yīng)用

2、研究。國內(nèi)很多學(xué)者如康娜、王爽、范建誼等模仿Eric Liou的實驗方法，建立了牙周膜牽張快速牙移動的動物實驗?zāi)Ｐ停芯刻接懷乐苣繌埧焖傺酪苿影l(fā)生后的牙髓健康、牙根吸收問題，并對其可能有關(guān)的生物學(xué)發(fā)生機(jī)制進(jìn)行了研究。 但以上學(xué)者的研究均將治療的重點放在單個牙的移動上，在正畸拔牙矯治病例中，將“兩步法”發(fā)展為“一步法”的經(jīng)驗提示：是否可以借助牙槽外科手術(shù)將前段牙弓-牙槽骨作為一個整體，利用牽引裝置達(dá)到快速整體內(nèi)收前牙的效果。如果

3、可行，這種方法對組織的健康有無影響。這是本課題擬探討的問題之一。 2000年Castello等提出壓縮成骨的概念，推究其發(fā)生原理可能為幼年兔的上頜骨骨縫在受到較大的壓縮力后，使得骨縫區(qū)的上頜骨發(fā)生骨質(zhì)吸收，從而縮短上頜骨。2004年李勇等在配合外科節(jié)段截骨術(shù)的情況下，采用特制的壓縮器壓縮山羊下頜角區(qū)的骨松質(zhì)，結(jié)果下頜骨縮短了0．8-1．3 mm，從而證實了下頜骨的可壓縮性。那么如果以牙槽外科結(jié)合牙支持式螺旋壓縮裝置快速內(nèi)收前牙的

4、同時，是否也會帶動手術(shù)去骨區(qū)產(chǎn)生壓縮效應(yīng)？術(shù)區(qū)骨質(zhì)的愈合方式又是怎樣？這是本課題擬探討的另一個問題。 一、建立牙槽外科輔助正畸快速整體內(nèi)收上頜前牙的實驗動物模型。 （一）動物模型的建立。 本研究以18只雄性beagle犬為實驗對象，隨機(jī)分成A、B兩組，每組9只。結(jié)合上頜骨骨皮質(zhì)切開的手術(shù)方法，從上頜拔牙窩底部開始在噴水條件下球轉(zhuǎn)磨除骨皮質(zhì)至鼻底，圍繞上頜六個前牙遠(yuǎn)中、腭側(cè)根尖下切開硬腭粘膜及粘骨膜，翻瓣，球鉆磨除

5、骨皮質(zhì)深約5mm，寬約6mm，保留骨松質(zhì)，縫合軟組織。粘接特制的牙支持式牽引裝置，設(shè)定A組加力頻率0．5mm/day，連續(xù)加力12天后停止加力；B組加力頻率0．75mm/d，連續(xù)加力8天后停止加力。并于所有實驗犬上中切牙根間牙槽骨、腭側(cè)第一磨牙遠(yuǎn)中連線中點垂直于骨面處各植入種植釘一顆，用于測量實驗牙及支抗牙的移動距離。 所有實驗動物均于加力前、處死前拍攝投影測量片及根尖片。在預(yù)定的實驗終止日處死動物，分別為加力周期停止后1天（A

6、1）、（B1），加力停止2周（A2）、（B2），4周后（A3）、（B3）；每組動物各3只。 觀察顯示實驗動物A、B兩組前牙在壓縮后均發(fā)生了快速移動，前牙平均內(nèi)收了4．55±0．10mm，隨時間延長而減?。缓笱酪舶l(fā)生了少量前移，平均前移量為1．36±0．11mm，隨時間延長而增加；前牙均發(fā)生了不同程度的內(nèi)傾，平均內(nèi)傾度數(shù)為5．28±1．05°，隨時間的延長而減??；說明隨固定時間的延長移動牙有復(fù)發(fā)趨勢。而對于前頜骨的移動量，最后的均

7、值顯示為1．30±0．60mm，且加力因素和時間對其結(jié)果影響均無顯著性差異。比較加力前后根尖X線片可知，所有的實驗動物在進(jìn)行快速移動后，牙周膜間隙均不同程度增寬，根尖稍變圓鈍，第三前牙遠(yuǎn)中根尖1/3區(qū)有少量蟲蝕狀陰影，提示牙根有不同程度吸收。 （二）快速移動牙的組織學(xué)變化。 在預(yù)定的實驗終止日處死動物后，取一側(cè)上頜第三切牙及其周圍骨組織，常規(guī)固定、脫鈣、包埋、切片，HE染色光鏡下觀察分析牙周、牙髓及牙根變化情況。同時拔出

8、對側(cè)上頜第三切牙，常規(guī)固定、脫水、干燥，應(yīng)用掃描電鏡觀察分析移動牙牙根表面吸收狀況和超微結(jié)構(gòu)。 由HE染色光鏡下觀察可知牙周膜受力后的組織學(xué)變化符合壓縮側(cè)牙周膜間隙變窄牙槽骨吸收，牽張側(cè)牙周膜間隙增寬牙槽骨增生的組織學(xué)變化。加力結(jié)束后壓縮側(cè)A組牙周膜細(xì)胞成分較之前明顯減少，可見少量透明樣變性區(qū)，而B組無明顯透明樣變區(qū)出現(xiàn)。 對牙髓組織的光鏡下觀察可見加力結(jié)束后兩實驗組牙髓均出現(xiàn)了較明顯的血管擴(kuò)張和充血，并伴有較多炎性細(xì)胞

9、浸潤。加力結(jié)束4周后A組牙髓血管擴(kuò)張和充血基本消失，除少量炎性細(xì)胞浸潤外與正常牙髓組織無明顯區(qū)別；但B組牙髓組織細(xì)胞成分減少，纖維成分增多，部分牙髓發(fā)生了纖維樣變性。 HE染色對牙根的觀察發(fā)現(xiàn)，加力結(jié)束后A、B兩組均可見牙根表面有吸收陷窩及連續(xù)的破壞條帶，破壞區(qū)域由牙根中分到根尖處均散在可見，部分牙根表面吸收破壞已深達(dá)牙本質(zhì)。但加力結(jié)束4周后，可見牙根表面的吸收陷窩及破壞條帶表面有修復(fù)性牙骨質(zhì)覆蓋，由牙骨質(zhì)表面一直延伸覆蓋到暴露

10、的牙本質(zhì)表面。 SEM觀察加力結(jié)束后壓力側(cè)牙根表面出現(xiàn)大面積廣而淺的吸收凹痕，使其表面呈剝脫樣改變，范圍由牙頸部一直延伸達(dá)根尖部。A組牙根表面吸收陷窩累及范圍較B組更為廣泛。加力結(jié)束4周后，牙根表面吸收破壞程度減輕，高倍鏡下可見吸收陷窩底部的礦化突起。但仍可觀察到A組的坑凹深度與面積大于B組，統(tǒng)計學(xué)比較有顯著性差異。 對比結(jié)果提示：0．5mm/d的加力頻率對牙髓組織的損傷不大，但可能會造成牙根吸收程度的加重；而0．75m

11、m/d的加力頻率相比較0．5mm/d的加力頻率對牙根吸收程度的影響較小，但對牙髓組織的損傷較大?？紤]到牙根的吸收是可修復(fù)性的，因此采用0．5mm/d的加力頻率更為適合。 二、快速整體內(nèi)收前牙對術(shù)區(qū)骨質(zhì)愈合的影響。 （一）機(jī)械力作用影響術(shù)區(qū)骨質(zhì)愈合的組織學(xué)觀察。 建立快速整體內(nèi)收上頜前牙的動物模型時，麻醉后除在實驗動物的腭側(cè)做骨皮質(zhì)切開外，在上頜左側(cè)第一磨牙的頰側(cè)根尖下切開牙齦粘膜及粘骨膜，翻瓣，球轉(zhuǎn)磨除面積5mm

12、×10mm，深5mm的骨皮質(zhì)區(qū)，縫合傷口，將該區(qū)作為對照區(qū)。并在處死動物前7天皮下注射3%的四環(huán)素30mg/ml。處死動物后取部分頰、腭側(cè)骨皮質(zhì)切開區(qū)及其周圍骨組織，常規(guī)固定、脫鈣、包埋、HE染色光鏡下觀察。另一部分制作不脫鈣硬組織切片，熒光顯微鏡下觀察分析。 加力結(jié)束時觀察兩實驗組腭側(cè)術(shù)區(qū)間隙寬度略為縮窄，均為鮮紅色肉芽組織填充，而頰側(cè)術(shù)區(qū)未見肉芽組織，只有少量纖維組織覆蓋；加力結(jié)束后固定2周時腭側(cè)術(shù)區(qū)變?yōu)槟z凍狀結(jié)締組織，顏色

13、轉(zhuǎn)淡，且堅實有彈性，而頰側(cè)術(shù)區(qū)可見有少量織網(wǎng)狀新生骨質(zhì)覆蓋；加力后固定4周，兩實驗組腭側(cè)術(shù)區(qū)形成鈣化的骨組織與兩斷端骨組織邊界不清，未發(fā)現(xiàn)骨不連、骨缺損及成角畸形，而頰側(cè)術(shù)區(qū)骨缺損深度減低，表層織網(wǎng)狀骨密度增加。HE染色光鏡下觀察可見兩實驗組腭側(cè)術(shù)區(qū)與頰側(cè)術(shù)區(qū)均有大量的新生骨小梁及類骨質(zhì)形成，組織愈合方式都以膜內(nèi)成骨為主。 熒光顯微鏡下觀察可見，頰腭側(cè)A、B兩組的新生骨質(zhì)均隨固定時間的延長逐步增加，出現(xiàn)大量質(zhì)密、黃色熒光。測量四

14、環(huán)素?zé)晒鈽?biāo)記區(qū)的面積率，統(tǒng)計學(xué)分析各組結(jié)果顯示：頰、腭側(cè)各組在不同時間點和不同加力方式下的新骨生成量比較表達(dá)結(jié)果均有顯著性差異，頰腭側(cè)對比發(fā)現(xiàn)A2、A3、B1、B2組表達(dá)結(jié)果有顯著性差異。 實驗發(fā)現(xiàn)，實驗組腭側(cè)骨皮質(zhì)切開區(qū)的愈合方式與未受機(jī)械力影響的頰側(cè)骨皮質(zhì)切開區(qū)相同，即兩者都以膜內(nèi)成骨的方式為主完成愈合過程。新骨的生成量主要與時間成正相關(guān)，但在壓縮力的影響下，腭側(cè)區(qū)成骨速度要低于頰側(cè)。 （二）OPG和RANKL在術(shù)區(qū)

15、骨愈合過程中的表達(dá)變化。 在預(yù)定的實驗終止日處死動物后取部分頰、腭側(cè)骨皮質(zhì)切開區(qū)及其周圍骨組織，常規(guī)固定、脫鈣、包埋、免疫組化染色光鏡下觀察。并于處死動物后5分鐘內(nèi)用咬骨鉗在頰、腭側(cè)骨皮質(zhì)切開區(qū)鉗取部分骨質(zhì)，立即分別置于經(jīng)Trizol處理過的凍存管內(nèi)，液氮罐內(nèi)超低溫保存。收集組織提取總RNA、逆轉(zhuǎn)錄、實時定量PCR方法觀測組織中OPG、RANKL的基因表達(dá)量。 由光鏡下觀察OPG與RANKL的免疫組化實驗結(jié)果可知，成骨細(xì)

16、胞、破骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞胞漿及胞膜均可表達(dá)兩種蛋白。由實時定量PCR統(tǒng)計圖表結(jié)果可知，兩實驗組腭側(cè)OPG的表達(dá)均表現(xiàn)為隨時間的延長而逐漸升高；而頰側(cè)區(qū)的表達(dá)為在加力停止2周后即達(dá)到高峰，加力停止4周時已開始下降，但仍處于較高水平。加力結(jié)束2周后，A、B組的表達(dá)結(jié)果均顯示頰側(cè)的表達(dá)水平要高于腭側(cè)，且統(tǒng)計學(xué)比較有顯著性差異。各個組的腭側(cè)RANKL表達(dá)水平均在加力停止2周后達(dá)到最高峰，在加力停止4周后回落；但頰側(cè)表達(dá)規(guī)律為在加力停止后到最高峰

17、，以后隨著時間延長而逐漸降低。統(tǒng)計學(xué)比較顯示頰腭側(cè)對比表達(dá)結(jié)果有顯著性差異。A、B兩組頰側(cè)區(qū)OPG：RANKL的表達(dá)水平在加力停止第2周后達(dá)到最高峰，在加力停止4周時回落；但腭側(cè)區(qū)的表達(dá)為在加力停止2周后仍保持較低水平，到加力停止4周時才開始升高。統(tǒng)計學(xué)比較顯示頰腭側(cè)對比表達(dá)結(jié)果有顯著性差異。 綜上所述，本實驗首次采用牙槽外科手術(shù)輔助正畸的方法建立起了快速整體內(nèi)收前牙的動物實驗?zāi)Ｐ汀Ｔ摲椒苡行У靥岣咔把纼?nèi)收的移動速度，降低后牙