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编号:10274663
骨牵引延长器建立错颌畸形实验动物模型
http://www.100md.com 《实用口腔医学杂志》 2000年第3期
     作者:常晓峰 顾晓明 王燕清

    单位:常晓峰(第四军医大学口腔医院颌面外科 710032);顾晓明(第四军医大学口腔医院颌面外科 710032);王燕清(第四军医大学口腔医院颌面外科 710032)

    关键词:下颌骨;骨牵引延长器;错;动 物实验;动物模型

    实用口腔医学杂志000322

    〔摘要〕 目的:建立下颌前突与偏颌畸形动物模型。方法: 8只犬分两组,用自制的骨牵引延长器分别行单、双侧下颌皮质骨切开后断端 牵引延长。结果:分别造成了单侧偏颌与下颌突颌畸形。 结论:骨牵引延长方法建立颌骨错颌动物模型具有简单可靠,错程度精确可控特点,对正畸、正颌外科动物实验及临床研究具 有重要意义。
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    中图分类号:R782.2+3 文献标识码:A

    文章编号:1001-3733(2000)03-0238-04

    An experimental model for animal malocclussion with mandible distraction device

    Chang Xiaofeng, Gu Xiaoming, Wang Yanqing.

    (Department of Oral & Maxillofacial S urgery, Stomatological Hospital,Fourth Military Medical University,Xi'an 71 0032)

    〔Abstract〕Objective: To establish an animal model of malocclussio n by the use of distraction of osteogenesis (DO) device . Methods: Mandible fracture was made between the 2nd and 4th molar in 8 dogs.1 m m per day distraction of osteogenesis with MS-1 was carried out from 8th day af ter operation till 20th day,then the device was kept in situ till 180th day. The mandiblae were radiologicaly observed,the occlusion parameters were measured.Results:The body of the mandiblae was elongated by 10.5 and 19.5 mm,jaw dissymetry and cross bite were produced for one-side and two- side distration respectively.Conclusion:MS-1 device may be use d to establish animal models of malocclusion and for orthodontic and orthognathic treatment.
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    Key words Mandible; Distraction device; Malocclusion; Animal experimental;Animal model▲

    有关颅颌面畸形的外科及正畸治疗方法目前较多。就临床进展来看,无论上颌前突或 下颌前突畸形的治疗中均存在着手术创伤大、治疗周期长、患者进食困难、畸形复发、骨不 连、错

    畸形等诸多可能发生问题。因此,解决这些问题 的基础实验研究非常重要。然而,有关基础研究因为缺乏理想的动物实验模型而降低了其临 床适应与应用的可能性。本文介绍一种通过自制的下颌骨骨牵引延长器来建立下颌骨前突或 偏颌畸形的实验动物模型方法,并探讨其临床使用可能性和意义。

    1 材料与方法

, http://www.100md.com     1.1 实验动物和分组

    西安本地犬8只(第四军医大学西京医院实验外科提供),犬龄1.2~1.5岁,体重9~12 kg, 雌雄不 限。分两组,各4只,分别行单侧、双侧下颌骨牵引。术前圈养2周,培养软食习惯 ,注射狂犬疫苗。器械使用自制的MS-1型内置式下颌骨骨牵引延长器,长45 mm,高18 mm ,厚5 mm。

    1.2 实验方法

    1.2.1 手术 无菌条件下,肌注846合剂0.1 ml/kg(长春军事医学兽医药大学提供)麻醉 ,下颌骨下缘直切口,至骨膜层,保护面神经下颌缘支。掀起骨膜、显露下颌骨体部颊侧皮 质。在最大第一磨牙与磨牙间垂直于下颌骨下缘用牙科裂钻喷水条件下切开骨皮质;牙槽嵴 顶区保护牙龈,尽量切开骨质。骨切开时见到出血即可。用薄骨刀沿切开线锤击凿断骨质( 保护下齿槽血管神经束)。将骨牵引延长器用配套螺钉固定于骨断端两侧,并使加力端经粘 骨膜穿出至口腔前庭沟内,露出约1.5 cm。创口经庆大霉素生理盐水冲洗,分层严密缝合。
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    1.2.2 术后护理及治疗过程 延迟期(术后1~7 d):肌注青、链霉素3 d,碘酊涂布伤口。手术当日流食,后改软食 至实验结束。术后7 d拆线。

    加力期(术后8~20 d):减半量麻醉。冲洗口腔,经口内器械加力端旋转加力螺杆4圈 (延长1 mm),1次/d,共牵引延长10~20 mm(其中单侧牵引组20 mm;双侧组10 mm)。

    愈合期(术后21~180 d):骨加力延长期结束至动物处死取材,普食喂养。

    1.2.3 检查方法

    1.2.3.1 X线片检查 术后每周摄头颅俯、仰位及侧位片。条件:正位:58 kV、100 mA、 0.32 s;侧位:54 kV、100 mA、0.14 s,全部实验由一人操作。拍照时牙周口胶粘附 钢珠(d 0.312 mm)对比显示X 线片放大率。结果,侧位片放大率为28%。
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    图1 测量示意图

    图2 X线片示器械安装。牵引20 d时下颌骨牵开间隙透明,牙槽脊顶区与下颌骨下 缘皮质骨区

    延长长度不同,骨切开线后磨牙向前移位明显(左)。双侧组示器械轴向无改变( 右)

    1.2.3.2 术前、加力期、牵引后期分别摄咬合位照片,取咬合模型,测量前牙及最大磨牙 间咬合变化。

    1.2.3.3 大体测量 分别测量不同时期单颌尖牙间距离,最大磨牙间距离。测量髁突-下 中切牙间中点(Ar-ID)、下颌骨下缘最大曲度点-下中切牙间中点(PMC-ID)、下颌骨 下缘最大曲度点-冠状突点(PMC-Cor)、下颌骨角突-下中切牙间中点的距离(An-ID) ,作为术后下颌骨测量参数。将术前X线片测量所得值经放大率修正得到实际下颌骨各参数 指标。手术前后各项参数列表比较,并行配对t检验。见图1。
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    2 结 果

    一例(双侧牵引)术后一周死于腹泻合并呼吸道感染。其余动物均成活并耐受实验全程。 观察见,随牵引的逐渐延长,犬咀嚼活动有顿挫感,以吞食动作为主,但咀嚼运动一直存 在,至牵引完成逐渐改善。

    加力初始2~3 d可感觉到明显阻力,约5 d后则有明显的阻力释放感,此后加力极为轻松。 注意每次加力时宜在开颌状态下完成,避开尖牙咬合的锁结作用。

    X线片检查,术后1周时断端有清晰线状透射影。牵引1~20 d,骨断端逐渐出现增宽的透明 间隙,停止加力后,此间隙内的X线阻射逐渐增强。2周时骨化已非常明显,仅在间隙的中央 处钙化程度稍差,3周时间隙与周围已较难区分,4周时则与周围骨皮质一致。(见图2,3) 。

    图3 X线片示牵引完成后再经4周时新成骨区与周围界限难以区分,骨化成熟。
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    图4 照片示单侧牵引呈偏颌畸形,双侧牵引呈突颌畸形。

    咬合关系检查:单侧组,随牵引进行,左侧上下颌牙间关系逐渐开,进而出现尖牙对刃,最后成为反关系。 颏中线逐渐偏向右侧。当牵引延长5~6 mm时尖牙即可呈反及反覆盖关系;上下颌后牙间也同时发生了系列变化。检查健侧,发现前牙及尖牙也随牵 引进行而逐渐出现开关系,但后牙咬合关系基本存在, 未见到显著变化。另外,测量咬合曲线可见:至牵引结束时纵曲线偏向患侧约1 mm(牵引20 mm犬,以下颌最大磨牙中央 尖与对应之上颌最大磨牙 中央窝底接触点的位置作为标准的测量结果)(见图4)。双侧组: 随牵引进行逐渐开、对刃、及至反,且双 侧一致。其中下颌最大磨牙颊侧面与上颌最后前磨牙舌侧面及上颌最大磨牙舌侧面构成接触 ,达到一种不稳定的错位咬合关系,但仍对咀嚼功能发挥重要作用。骨切开线后2个最后磨 牙的咬合关系变化有明显之前移位(见图1)。 另外,咬合模型与照片,X线片上都可见实 验结束后的偏颌及反颌表现。
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    有关参数测量见下表。提示:单、双侧牵引之下颌骨均有延长,分别形成骨性偏颌及反颌 畸形;其中下颌骨骨性体部伸长非常明显,分别达到19.5 mm、10.5 mm,前后相比较差异显 著(P<0.01)。同时,升支高度也有改变,且以偏颌组显著,约增加0.5 mm,即8.3%( P<0.05), 差异有显著性。而双侧牵引组则增加 0.2 mm,即2.9%(P=0.05),差 异无法肯定。

    上、下颌的单颌尖牙间距离:单侧组分别增宽5.4% 8.7%、(P<0.05) ,最大 磨牙间距离分别减小0.8%、0.3%(P>0.05)。而双侧组:无论上、下颌尖牙间 距离 还是最大磨牙间距离改变值,均无显著性差异(P>0.05) 。表明单、双侧下颌骨牵引 延长造成了上、下颌骨及咬合系统的综合改变。

    表1 单、双侧牵引组标本参数测量均值(其中术前项为X线片测量值经放大率修正所得) 单位:cm

    单侧(n=4)
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    双侧(n=7)

    术前

    术后

    变化

    P

    术前

    术后

    变化

    P

    LIL-LIR

    3.23

    3.54

    +8.7%
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    <0.05

    2.76

    2.74

    -0.3%

    >0.05

    UIL-UIR

    4.39

    4.63

    +5.4%

    <0.05

    3.94

    3.90

    -1.0%
, 百拇医药
    >0.05

    LML-LMR

    3.48

    3.47

    -0.3%

    >0.05

    3.08

    3.09

    -0.3%

    >0.05

    UML-UMR

    5.16

    5.12
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    -0.8%

    >0.05

    4.55

    4.53

    -0.4%

    >0.05

    Ar-ID

    13.35

    15.13

    +1.78

    <0.01

    13.26

    14.37
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    +1.11

    <0.01

    An-ID

    12.82

    14.77

    +1.95

    <0.01

    12.92

    13.97

    +1.05

    <0.01

    Cor-PMC

    5.99
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    6.49

    +0.50

    <0.05

    6.74

    6.94

    +0.20

    =0.05

    PMC-ID

    10.45

    12.16

    +1.71

    <0.01

    9.52
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    10.53

    +1.01

    <0.01

    *LIL-LIR为下尖牙间距,*UIL-UIR为上尖牙间距,*LML-LMR为下最大磨牙间距,*UM L-UMR为上最大磨牙间距。

    3 讨 论

    建立实验动物模型的重要原则是简单且易于重复。用骨牵引延长器建立下颌骨偏颌、反颌 模型的报道还未见到。我们采用自制的内置式MS-1型下颌骨骨牵引延长器建立模型,是因 为器械具有微型化结构、设计精巧、造价低廉的特点,同时可用于临床患者。选用犬作动物 模型则是因其颌骨较长,颊舌侧骨质厚而且规则,饮食要求低,易于豢养,抗病和耐受损伤 能力强,适合多次手术等优点;同时,作为哺乳类动物,它与人的颌骨发育及生长方式较为 接近,因而被广泛用于骨延长动物实验〔1,5〕
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    实验中有一只犬未能耐受实验而死亡。我们分析认为主要是手术时机选择在冬天有关。因 牵引逐渐造成开颌畸形,需维持长期张口呼吸状态,因此,有的动物较难短时间内适应寒冷 空气对呼吸道的直接刺激而发病,尤以呼吸及胃肠疾病为主。作者认为建立此模型手术时机 选择在春、夏、秋季较好。而犬龄以1岁余为佳,过小易死亡且颌骨窄小不易固定器械,而 过大则易产生骨质愈合不良问题。

    Synder〔4〕曾在单侧犬下颌骨体部截除1 cm以造成偏颌畸形,而后通过外置式牵 引器延长下 颌骨1 cm,并将偏颌畸形的咬合关系纠正。这是较典型的错颌模型建造及治疗实验。然而, 这种截骨形成骨缺损所导致的偏颌畸形仅仅是相对偏颌模型,它与本实验中采 用骨延长方法造成的、实际意义上的突颌及偏侧突颌畸形有着本质区别。

    用骨牵引延长技术建立突颌、偏颌畸形时可见下颌骨体部骨延长明显(P<0.01),其 增加的长度接近器械预定增加值98%(An-ID)、89%(Ar-ID)、86%(PMC-ID)。从实验 看,长度指标的选择会导致结果不同。就本实验而言,An-ID 指标无疑最为精确地代表了 下颌骨体部的水平长度。而在人体或其他实验中另外两项指标则可能会有用。因人类下颌骨 不存在角突,或许还须建立其他指标以备临床使用。
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    为什么预定骨延长量与实际延长值有差异?实验中可以在取材标本中见到,颌弓在延长后 出现了外凸及下凸改变,即患侧颌骨在延长区同时出现舌向及向弯曲。X线片发现,牵引新成骨区在侧位看似梯形阴影,即牙槽嵴顶牵开成骨区的 长度要小于下颌骨下缘皮质区长度。提示,延长时器械的水平轴向牵引力可能有舌向及向分散的问题。这一点与其他学者采用外置式牵引器在颌骨 及肢体骨延长中发现的情况一致〔3〕。但本实验则发现这些屈曲程度要小很多。有 人认为固定螺钉的松动及位移是造成该结果的重要原因,而且与器械设计和使用方法也有关 〔1,2〕。我们认为这些只是一种表象。实质是持续性的压力及张应力通过分别对骨 断端两组螺钉的作用,造成了螺钉孔周围骨质在应力下吸收及增生性改建,从而产生了螺钉 孔的位移,然后导致螺钉的微动与位移,并最终使器械提供的牵张应力非轴向化,即机械应 力对骨质再生与结构改建均有重要影响。
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    另外,我们也不能否认,器械由于材质及结构设计问题所导致的抗力强度衰减,尤其是固 定的强度不足有可能造成器械本身变形,从而致使轴向应力传导失败,最后出现新成骨的结 构性弯曲。但这一点还需要实验的进一步证实。再者,牵引过程中存在着咬合关系逐渐改建 ,牙尖诱导咬合及牙体长轴自行适应咬合关系的过程,因此骨质延长的精确度受到多因素影 响。可以肯定的是本实验所使用的器械在实验全过程中还未见到明显的变形及其他意外。 骨延长精度在正颌及正畸中的作用非常重要。一方面与器械本身的材质、设计及制造精度 有关,另一方面也与颌骨本身结构、生长发育特点、应力作用下的改建有关。对三维结构又 伴以牙颌制约关系的颌骨而言,尽管借助器械可以实现定向、精确的骨量增加,但口颌系统 及功能将因此而发生多方面的综合改变。本实验也证实了在下颌骨体部延长的同时出现牙曲线移位、颌弓弯曲、新的咬合错乱等问题。尽管目前的 部分研究已经取得了一定的进展,临床应用也获得了某些成功,但有关争论仍然很多〔 1,5〕
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    骨牵引延长使咀嚼功能与效率下降。而口腔体积改变,颌周软组织、面形改变,通气功能 改变,颞颌关节器质与功能改变等系列问题则有待于进一步实验研究。

    本实验证实,采用自制的MS-1型内置式下颌骨骨牵引延长器在建立犬下颌骨突颌及偏颌 模型中具有良好作用。采用这种模型对正颌外科及正畸的基础研究将产生积极影响。■

    本研究得到军队指令性课题资助(L96047)

    参考文献

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, http://www.100md.com
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    [5]Tavaloi K, Walsh WR, Bonar F,et al. The role of latency in mandibular oste odistraction. J Craniomaxillofac Surg,1998,26:209

    收稿日期:1999-11-03

    修稿日期:2000-01-03, http://www.100md.com