鄧 婕, 張曉蓉
昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科,昆明650031
不同機(jī)械力作用下兔前頜縫和顴頜縫改建的組織形態(tài)學(xué)研究*
鄧 婕, 張曉蓉△
昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科,昆明650031
目的 探討不同大小交互偶聯(lián)的機(jī)械力作用兔前頜縫和顴頜縫改建的組織形態(tài)學(xué)變化。方法 2.5月齡體重2.0~2.5kg雄性日本大白兔,通過(guò)在雙側(cè)前頜縫近遠(yuǎn)中兩側(cè)的上頜骨與前頜骨中分別植入微種植釘,鎳鈦拉簧雙側(cè)對(duì)稱(chēng)性即刻加載不同力值(50、100、150、200、250、300g/側(cè))7d,使左右的前頜縫受到來(lái)自拉簧的壓縮應(yīng)力;相對(duì)處于上頜骨遠(yuǎn)中的顴頜縫受到牽張應(yīng)力,來(lái)觀察在這種交互偶聯(lián)力作用下,兔前頜縫和顴頜縫改建的形態(tài)學(xué)和組織學(xué)改變。結(jié)果 實(shí)驗(yàn)期間,隨著力值增加實(shí)驗(yàn)兔覆蓋減小,覆改變不顯著。蘇木精-伊紅染色組織學(xué)觀察可見(jiàn),各實(shí)驗(yàn)小組從50 g/側(cè)到250g/側(cè),隨著力值增加前頜縫和顴頜縫分別發(fā)生破骨和成骨的改建,改建基本都處于生理范圍,到250g/側(cè)時(shí)兩條骨縫的改建最活躍。當(dāng)加力為300g/側(cè)時(shí),骨縫結(jié)構(gòu)基本消失,該力值已超出兔骨縫改建所能承受的生理范圍。結(jié)論 在生理范圍內(nèi),不同機(jī)械力值作用兔骨縫引起的骨改建,在250g/側(cè)時(shí)處于最活躍狀態(tài)。
機(jī)械力; 上頜骨縫; 微種植體支抗; 兔; 組織形態(tài)學(xué); 骨改建
正畸治療中,頜骨改建的過(guò)程是通過(guò)相應(yīng)受力的骨、軟骨、骨縫組織發(fā)生改建來(lái)完成的。受力骨縫作為繼發(fā)性改建部位,在縫兩端吸收陳骨或形成新骨,通過(guò)抑制或促進(jìn)作用達(dá)到骨改建的目的,是骨吸收和骨形成動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。骨縫受力之后由骨細(xì)胞將各種機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為生化信號(hào),傳導(dǎo)給成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞,由后兩者之間相互作用發(fā)揮效應(yīng)引起骨的改建。在這一過(guò)程中,破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞會(huì)釋放多種關(guān)鍵酶、細(xì)胞因子、激素來(lái)參與、調(diào)節(jié)和控制整個(gè)成骨與破骨的變化過(guò)程。
本研究通過(guò)上頜骨種植體支抗后牽引前頜骨的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,從組織學(xué)和形態(tài)學(xué)水平探討體內(nèi)環(huán)境下機(jī)械力對(duì)骨縫改建的影響,為頜骨矯形作用的機(jī)制研究提供進(jìn)一步的科研參考。從而為正畸臨床中矯形力治療部分Ⅱ類(lèi)骨性畸形選擇骨改建效應(yīng)最活躍時(shí)機(jī),以及何時(shí)加力提供一定指導(dǎo)依據(jù)。
1.1 材料
2.5 月齡體重2.0~2.5kg雄性日本大白兔40只,SPF級(jí)(清潔級(jí),即無(wú)特定病原體動(dòng)物);韓國(guó)Abso Anchor系統(tǒng)種植體的微種植釘(直徑1.2 mm,長(zhǎng)7mm和10mm)及專(zhuān)用植入手柄;直徑0.25mm不銹鋼結(jié)扎絲,鎳鈦螺旋拉簧(北京有色金屬研究院,絲直徑0.012″,長(zhǎng)1cm,使用時(shí)由中間剪斷呈長(zhǎng)5mm的鎳鈦拉簧),游標(biāo)卡尺及改良毫米刻度尺(精確度1mm),生物顯微鏡(NIKON 50i,尼康公司,美國(guó)),Motic Med 6.0數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像采集系統(tǒng)(MOTIC公司,日本),Image Pro Plus 6.0圖像分析系統(tǒng)(Media Cybernetics公司,美國(guó)),梯度乙醇,進(jìn)口脫鈣液(福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司),4%多聚甲醛,二甲苯,蘇木精和伊紅(HE)。
1.2 方法1.2.1 動(dòng)物模型的建立 本實(shí)驗(yàn)中設(shè)立實(shí)驗(yàn)組、植入種植釘未加力組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)未加力組)和空白對(duì)照組3個(gè)大組。其中,實(shí)驗(yàn)組根據(jù)作用力值不同,分為6個(gè)不同力值的實(shí)驗(yàn)小組,分別加力50、100、150、200、250、300g/側(cè),每小組5只兔,均為雙側(cè)植入種植釘并且即刻加力,加力時(shí)間為7d。未加力組共5只兔,也為雙側(cè)植入種植釘,但不施加力;空白組共5只兔,不做任何手術(shù)處理。
術(shù)前稱(chēng)量并記錄每只兔的體重,采用3%戊巴比妥鈉,按照1mL/kg耳緣靜脈注射麻醉。當(dāng)出現(xiàn)肌肉緊張度下降,角膜反射遲鈍,對(duì)疼痛刺激反應(yīng)降低時(shí),即可開(kāi)始進(jìn)行下一步手術(shù)操作。測(cè)定并記錄每只兔中切牙的覆覆蓋。然后牽開(kāi)口角,5%碘酊棉球擦拭消毒全口3次,再用75%乙醇棉球脫碘3次,常規(guī)消毒術(shù)區(qū)。在擬植入種植釘?shù)碾p側(cè)中切牙根后方頰側(cè),距離切牙根尖遠(yuǎn)中約1.5mm處,先用手術(shù)刀做2mm左右的切口,深度直達(dá)骨皮質(zhì),并鈍性分離周?chē)能浗M織,防止在植入過(guò)程中,軟組織隨種植釘?shù)男攵鴰нM(jìn)骨組織中,影響釘?shù)姆€(wěn)定性和創(chuàng)口的愈合。前頜骨處的種植釘直徑1.2mm,長(zhǎng)7 mm,進(jìn)釘方向均應(yīng)盡量垂直于骨面,種植釘完全旋入之后只留下頸部暴露在口腔黏膜之上(圖1A),碘酊棉球清潔植入?yún)^(qū)。上頜骨處的種植釘直徑1.2 mm,長(zhǎng)10mm,在雙側(cè)第一磨牙近中根尖上方約1 mm處同前先做一深達(dá)骨皮質(zhì)的2mm切口,再垂直于骨面植入種植釘。雙側(cè)前頜骨和上頜骨的種植釘植入完成后,即刻雙側(cè)加載力值,以0.25mm不銹鋼結(jié)扎絲將NiTi螺旋拉簧的兩端連接于釘頭部的結(jié)扎孔處(圖1B、C)。
用測(cè)力計(jì)測(cè)定好不同機(jī)械力值,使前頜縫受到的壓縮力值分別為每側(cè)50、100、150、200、250、300 g,而對(duì)應(yīng)的位于上頜骨遠(yuǎn)中的顴頜縫則受到牽張力,持續(xù)牽引7d。未加力組的兔均采用上述的種植釘植入操作,只是未進(jìn)行NiTi螺旋拉簧加力。而空白組不進(jìn)行任何手術(shù)處理。術(shù)后注意控制室溫保暖,待兔清醒后予以軟食喂養(yǎng)。術(shù)后第2天常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),兔能正常攝食飲水,未見(jiàn)明顯不適。
1.2.2 組織切片制作 實(shí)驗(yàn)組、未加力組、空白組的兔均于加力后7d處死(圖1D、E)。處死前分別稱(chēng)量兔的體重并記錄。毫米刻度尺測(cè)定并記錄每只兔中切牙的覆覆蓋(圖1F)。取下雙側(cè)前頜縫所在的前頜骨和部分上頜骨的骨組織塊;剪下雙側(cè)包含顴頜縫區(qū)的骨組織塊,生理鹽水沖洗后立即放入4%多聚甲醛固定液中固定至少48h。骨組織塊固定好后,進(jìn)口脫鈣液脫鈣7d,梯度乙醇脫水、二甲苯透明、石蠟包埋制作成組織蠟塊。最后制作成厚度3μm的石蠟切片。
1.2.3 HE染色、圖像的采集和分析 分別取實(shí)驗(yàn)組、未加力組和空白組的兔雙側(cè)前頜縫和顴頜縫組織切片,HE染色,中性樹(shù)膠封片,光學(xué)顯微鏡下觀察并照相。采用HPIAS-1000高清晰度彩色圖文分析系統(tǒng),矢狀切片(×100)上觀察相同時(shí)間不同應(yīng)力值的各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組的前頜縫和顴頜縫骨縫改建前后的組織學(xué)以及細(xì)胞學(xué)變化。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)分組,分別采用區(qū)組方差分析、配對(duì)t檢驗(yàn)和隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果分別以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖1 種植體植入過(guò)程及測(cè)量指標(biāo)Fig.1 Implantation procedures of micro-implants and indexes of measurement
表1 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組之間在實(shí)驗(yàn)前后的覆覆蓋差值比較(xˉ±s,mm)Table 1 Comparison of the difference value of overbite and overjet before and after experiment among experimental groups,non-force group and blank control group(xˉ±s,mm)
表1 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組之間在實(shí)驗(yàn)前后的覆覆蓋差值比較(xˉ±s,mm)Table 1 Comparison of the difference value of overbite and overjet before and after experiment among experimental groups,non-force group and blank control group(xˉ±s,mm)
采用區(qū)組方差分析,結(jié)果顯示各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組之間在實(shí)驗(yàn)前后的覆差值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋差值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)
實(shí)驗(yàn)組50g/側(cè)100g/側(cè)150g/側(cè)200g/側(cè)250g/側(cè)300g/側(cè)未加力組空白組P值實(shí)驗(yàn)前后覆0.371實(shí)驗(yàn)前后覆蓋差值差值-0.080± 0.110-0.160± 0.261-0.180± 0.084-0.140± 0.089-0.240± 0.378-0.420± 0.396 0.000± 0.071-0.120± 0.383-0.240± 0.114-0.420± 0.342-0.240± 0.167-0.140± 0.114-0.540± 0.351-0.680± 0.477 0.000± 0.071 0.000± 0.0710.001
表2 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆值比較(xˉ±s,mm)Table 2 Intragroup comparison of the value of overbite before and after experiment in experimental groups,non-force group and blank control group(xˉ±s,mm)
表2 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆值比較(xˉ±s,mm)Table 2 Intragroup comparison of the value of overbite before and after experiment in experimental groups,non-force group and blank control group(xˉ±s,mm)
采用配對(duì)t檢驗(yàn),結(jié)果顯示50g/側(cè)組、100g/側(cè)組、250g/側(cè)組、300g/側(cè)組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);150g/側(cè)組和200g/側(cè)組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)
實(shí)驗(yàn)組50g/側(cè)100g/側(cè)150g/側(cè)200g/側(cè)250g/側(cè)300g/側(cè)未加力組空白組.180±0.383實(shí)驗(yàn)后0.900±0.100 0.900±0.200 0.920±0.130 0.840±0.167 0.660±0.230 0.760±0.207 0.900±0.158 1.060±0.152實(shí)驗(yàn)前后覆實(shí)驗(yàn)前0.980±0.192 1.060±0.251 1.100±0.158 0.980±0.148 0.900±0.235 1.180±0.342 0.900±0.158 1差值0.080±0.110 0.160±0.261 0.180±0.084 0.140±0.089 0.240±0.378 0.420±0.396 0.000±0.071 0.120±0.383 P值0.178 0.242 0.009 0.025 0.229 0.077 1.000 0.523
2.1.2 覆蓋的變化 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組之間在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋差值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋差值比較,結(jié)果顯示100g/側(cè)組、200g/側(cè)組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);50g/側(cè)組、150g/側(cè)組、250g/側(cè)組和300g/側(cè)組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值差異有統(tǒng)計(jì)意義(均P<0.05)(圖2,表3)。
圖2 前牙覆蓋測(cè)量正面觀Fig.2 Anterior view of the measurement of the overjet of incisors
表3 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值比較(,mm)Table 3 Intragroup comparison of the value of overjet before and after experiment in experimental groups,non-force group and blank control group(,mm)
表3 各實(shí)驗(yàn)小組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值比較(,mm)Table 3 Intragroup comparison of the value of overjet before and after experiment in experimental groups,non-force group and blank control group(,mm)
采用配對(duì)t檢驗(yàn),結(jié)果顯示100g/側(cè)組、200g/側(cè)組、未加力組和空白組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);50 g/側(cè)組、150g/側(cè)組、250g/側(cè)組和300g/側(cè)組各組內(nèi)在實(shí)驗(yàn)前后的覆蓋值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)
實(shí)驗(yàn)組50g/側(cè)100g/側(cè)150g/側(cè)200g/側(cè)250g/側(cè)300g/側(cè)未加力組空白組.500±0.158實(shí)驗(yàn)后2.000±0.292 1.740±0.134 2.020±0.164 2.000±0.100 1.960±0.114 2.160±0.498 2.500±0.158 2.500±0.158實(shí)驗(yàn)前后覆蓋差值0.240±0.114 0.420±0.342 0.240±0.167 0.140±0.114 0.540±0.351 0.680±0.477 0.000±0.071 0.000±0.071實(shí)驗(yàn)前2.240±0.230 2.160±0.270 2.260±0.207 2.140±0.134 2.500±0.274 2.840±0.207 2.500±0.158 2 P值0.009 0.052 0.033 0.052 0.026 0.033 1.000 1.000
2.2 組織形態(tài)學(xué)觀察
見(jiàn)圖3。骨縫從開(kāi)始發(fā)育到成熟骨縫,是由從骨端過(guò)渡的成骨層、與聯(lián)合帶骨膜相連的纖維包囊層、疏松結(jié)締組織的中間層、纖維包囊層、以及另一側(cè)成骨層[1-2]結(jié)構(gòu),加內(nèi)外兩層聯(lián)合帶骨膜構(gòu)成,形態(tài)和結(jié)構(gòu)與關(guān)節(jié)相近。
各實(shí)驗(yàn)小組加力7d之后,與未加力組和空白組比較,可見(jiàn)50g/側(cè)組兔前頜縫和顴頜縫的結(jié)構(gòu)清晰,骨細(xì)胞排列有序,成骨層可見(jiàn)少量成骨細(xì)胞,未見(jiàn)明顯破骨細(xì)胞。100g/側(cè)組前頜縫和顴頜縫可見(jiàn)骨縫的結(jié)構(gòu)尚清晰,骨細(xì)胞排列基本有序,骨小梁與骨縫平行。150g/側(cè)組前頜縫的編織骨骨小梁排列出現(xiàn)不規(guī)律,骨細(xì)胞密集程度增加,并且可見(jiàn)到個(gè)別的單核或多核破骨細(xì)胞在縫邊緣;顴頜縫骨緣增厚,可見(jiàn)中間層有新生血管出現(xiàn)。200g/側(cè)組前頜縫中某些部位骨縫纖維及中間層結(jié)構(gòu)有輕微紊亂,骨細(xì)胞密集度增大,橫穿纖維可見(jiàn),中間層有血管成分出現(xiàn),縫邊緣出現(xiàn)多核破骨細(xì)胞;顴頜縫骨小梁排列不規(guī)律,成骨層有成骨細(xì)胞,中間層有新生血管。250 g/側(cè)組前頜縫邊緣增厚,骨細(xì)胞數(shù)量密集,骨小梁結(jié)構(gòu)改變,橫穿纖維明顯,大量多核破骨細(xì)胞聚集在骨縫的邊緣;顴頜縫成骨層中可見(jiàn)成骨細(xì)胞數(shù)量較多,骨細(xì)胞發(fā)生分化、增殖,中間層有大量成纖維細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞、以及新生血管。300g/側(cè)組前頜縫板層骨結(jié)構(gòu)被大量含破骨細(xì)胞蟲(chóng)蝕狀間隙代替,中間層成纖維細(xì)胞排列紊亂,橫行纖維斷裂,細(xì)胞數(shù)量減少,仍可見(jiàn)多核破骨細(xì)胞在骨縫處,中間層有紅細(xì)胞;顴頜縫兩端骨組織成骨細(xì)胞成分明顯減少,骨小梁形態(tài)不規(guī)則。未加力組和空白組骨縫結(jié)構(gòu)清晰,骨小梁與骨縫邊緣平行,骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞排列規(guī)律,也可偶見(jiàn)單個(gè)破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞在縫邊緣(圖3)。
頜面部骨縫是整個(gè)頜面生長(zhǎng)改建的活躍區(qū),骨縫的生長(zhǎng)改建主要依賴(lài)于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞兩者的增殖和分化,并發(fā)揮骨形成和骨吸收效應(yīng)達(dá)到改建的目的。骨縫組織的改建離不開(kāi)機(jī)械力刺激,應(yīng)力不僅調(diào)控成骨細(xì)胞的增殖和分化,也影響破骨細(xì)胞的形成和作用。在生理性的承受范圍內(nèi),對(duì)骨縫施加一定程度的機(jī)械力,可以通過(guò)骨細(xì)胞將力傳遞至相應(yīng)骨縫的受體細(xì)胞,通過(guò)一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)化成生物刺激,促進(jìn)破骨或成骨細(xì)胞的生成[2-4]。
有關(guān)骨縫受力后改建的研究,由于矯形作用的動(dòng)物模型較難建立,大部分研究集中在體外培養(yǎng)細(xì)胞并施予人工受力裝置,模擬體內(nèi)加力環(huán)境,觀察細(xì)胞受力前后,微觀形態(tài)發(fā)生的改變[5-9],而體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究方面,Ichiro等[10]自制擴(kuò)弓簧放置于大鼠上腭擴(kuò)張腭中縫研究β1整合素及黏著斑激酶在成軟骨方面的表達(dá)。Hou和Fukai等[11]學(xué)者則利用機(jī)械力誘導(dǎo)小鼠上顎骨縫改建。段銀鐘[12]、Yok-oya[13]和張紅梅[14]等學(xué)者的研究認(rèn)為,加力時(shí)間7d能夠達(dá)到骨改建的峰值。近年隨著矯治技術(shù)和材料學(xué)飛速發(fā)展,微種植體支抗的問(wèn)世,以其“絕對(duì)”支抗、基本無(wú)創(chuàng)并且療效明顯,顯示出顯著優(yōu)勢(shì)??趦?nèi)支抗不僅簡(jiǎn)化操作,而且配合依賴(lài)性降低,舒適度提高。
徐蕓、張曉蓉等學(xué)者[15-16]的前期研究中,利用微鈦板植入青春期恒河猴上頜骨,成功建立起微種植體支抗后牽引猴上頜骨的動(dòng)物模型。采用加載到猴骨縫改建的力值為150g/側(cè),雙側(cè)共計(jì)300g。鑒于文獻(xiàn)中對(duì)兔骨密度與人骨密度換算的資料較為罕見(jiàn),因此本實(shí)驗(yàn)采用不同的力值直接加載骨縫處,從而為尋找到適合于兔骨縫改建的機(jī)械力值提供一定的參考。由于猴屬于高等動(dòng)物,較為昂貴,實(shí)驗(yàn)數(shù)量有限,因此實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性受到了一定的限制。本實(shí)驗(yàn)考慮到倫理學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物優(yōu)化原則,以低等動(dòng)物代替高等動(dòng)物。根據(jù)Hassett等[17]的研究表明,兔和人的互補(bǔ)脫氧核糖核酸(cDNA)克隆顯示,核苷酸及其推導(dǎo)出的氨基酸具有高度的相似性(相似度超過(guò)85%)。本實(shí)驗(yàn)選用日本大白兔來(lái)代替恒河猴,一定程度上擴(kuò)大樣本數(shù)量,增加實(shí)驗(yàn)重復(fù)性也易于操作。將兔的上頜骨與前頜骨之間的前頜縫,和上頜骨與顴骨之間的顴頜縫作為實(shí)驗(yàn)骨縫,選擇體積較小、植入簡(jiǎn)便的微種植釘代替微鈦板作為支抗裝置,提高實(shí)驗(yàn)可操作性。通過(guò)在兔雙側(cè)前頜縫近遠(yuǎn)中兩側(cè)的上頜骨與前頜骨中分別植入種植釘,鎳鈦(NiTi)拉簧雙側(cè)對(duì)稱(chēng)性即刻加載力值,使左右的前頜縫受到來(lái)自拉簧的壓縮應(yīng)力;相對(duì)的,處于上頜骨遠(yuǎn)中的顴頜縫受到牽張應(yīng)力,從而更為科學(xué)、簡(jiǎn)便、有效地建立了交互偶聯(lián)的機(jī)械力作用下兔前頜縫和顴頜縫改建的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀?/p>
不同力值(50、100、150、200、250、300g/側(cè))施加于前頜縫,測(cè)量中切牙的覆覆蓋,HE染色觀察不同機(jī)械力值作用下,兔前頜縫和顴頜縫改建情況。隨著力值的增加,兔水平方向位變化表現(xiàn)為覆蓋減小,垂直方向覆改變不明顯,這可能是由于兔前頜縫直接受力,對(duì)前頜骨形成后牽引作用,一定程度上抑制了前頜骨的向前生長(zhǎng),也反映出該模型具有一定的有效性。
通過(guò)組織學(xué)觀察,光鏡下可見(jiàn)從50g/側(cè)到250 g/側(cè),隨著力值增加,骨縫結(jié)構(gòu)的改建基本處于生理性范圍內(nèi),并未見(jiàn)到骨細(xì)胞及其他細(xì)胞腫脹、破裂、變性或壞死等病理性改變。前頜縫受到壓縮力后破骨效應(yīng)占主導(dǎo),發(fā)生骨改建而出現(xiàn)骨小梁排列不規(guī)律,破骨細(xì)胞逐漸增加,縫邊緣有骨吸收,到250g/側(cè)時(shí),多核破骨細(xì)胞數(shù)量達(dá)到峰值,骨改建活躍。顴頜縫受到牽張力后成骨效應(yīng)占主導(dǎo),成骨層中的成骨細(xì)胞隨力值增加逐漸增多,中間層可見(jiàn)橫行纖維和新生的血管。當(dāng)加力到300g/側(cè)時(shí),鏡下表現(xiàn)骨縫結(jié)構(gòu)基本消失,中間層成纖維細(xì)胞排列紊亂,有紅細(xì)胞出現(xiàn),橫行纖維斷裂,說(shuō)明該力值已經(jīng)超出兔骨縫改建所能承受的生理范圍,不適宜采用。因此,在生理范圍內(nèi),不同機(jī)械力值作用骨縫引起的骨改建,在250g/側(cè)時(shí)處于最活躍狀態(tài)。
兔上頜骨種植體支抗后牽引前頜骨的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P椭校瑝嚎s力和牽張力交互偶聯(lián)產(chǎn)生,在觀察受力骨縫改建的對(duì)比觀察方面更有優(yōu)勢(shì),為進(jìn)一步頜骨矯形作用機(jī)制的探索打下基礎(chǔ)。從臨床指導(dǎo)方面來(lái)看,本實(shí)驗(yàn)為選擇骨改建效應(yīng)最活躍時(shí)的機(jī)械力值提供一定依據(jù),以期為利用種植體支抗解決部分輕中度Ⅱ類(lèi)骨性畸形的正畸治療中加力時(shí)間和力值的選擇上提供實(shí)驗(yàn)參考,探索更有效的治療途徑。
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(2014-04-16 收稿)
Histomorphological Changes during Remodeling of Premaxillary Suture and Zygomaticomaxillary Suture under Different Mechanical Forces in Rabbits
Deng Jie,Zhang Xiaorong△
Department of Orthodontics,Affiliated Stomatological Hospital of Kunming Medical University,Kunming 650031,China
ObjectiveTo examine the histomorphological changes during the remodeling of premaxillary suture and zygomaticomaxillary suture of rabbits by using different mechanical forces.Methods Micro-implants were placed in premaxillary and maxillary suture,respectively,as the anchorage in the male Japanese rabbits at the age of 2.5month with the weight from 2.0to 2.5kg.Mechanical force was produced by nickel titanium spring between these anchorages on both sides immediately.Different forces(50,100,150,200,250,300g/side)were exerted directly on the premaxillary suture for 7days,which also caused a tensile force to zygomaticomaxillary suture at the same time.The overbite and overjet of the incisors of rabbits were measured.Histomorphological changes were observed by hematoxylin-eosin(HE)staining.Results The overjet was decreased significantly under different forces and the overbite had no significant changes at 7days.HE staining showed that bone resorption and formation occurred to some extent in premaxillary suture and zygomaticomaxillary suture when the force was between 50g/side to 250g/side.Remodeling of sutures happened most obviously in 250g/side group.In 300g/side group,the normal construction of sutures disappeared,suggesting that 300g/side was beyond the physiological ranges of the remodeling of suture in rabbits.Conclusion Physiological remodeling of sutures was most active when 250g/side force was exerted on sutures.
mechanical force; maxillary suture; micro-implant anchorage; rabbit; histomorphology; bone remodeling
R783.5
10.3870/j.issn.1672-0741.2015.02.009
*國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81060089)
鄧 婕,女,1985年生,住院醫(yī)師,醫(yī)學(xué)碩士,E-mail:baihupodeng@sina.com
△通訊作者,Corresponding author,E-mail:xiaorongzhang36@hotmail.com