電鏡下觀察面中份縫牽引成骨術對狗眶下神經的影響

[摘要]目的:電鏡下觀察面中份縫牽引成骨術不同時期狗眶下神經組織學結構的改變，探討面中份縫牽引成骨術對眶下神經的影響。方法:選12周雜種犬13只為實驗對象，實驗組12只，隨機分入牽引5、10、15天，固定15、30天與恢復期6組，每組各2只，用特制牽引器進行前牽引;對照組1只，未配戴牽引器。取各實驗組和對照組雙側眶下神經，制成透射電鏡切片，電鏡下觀察不同時期的神經組織形態。結果:隨著牽引的進行，面中份骨明顯前移，眶下神經出現明顯病理變化，牽引結束時神經損傷最嚴重;固定期神經出現修復性變化，去除牽引架2月后神經組織結構基本恢復正常。結論:面中份縫牽引成骨術在使面中份骨明顯前移的同時，對眶下神經可產生一定的損傷，但這種損傷是暫時的、可逆的，通過神經自身的適應、修復和再生，隨著時間的延長，神經的形態結構可恢復正常。

[關鍵詞]電鏡;縫牽引成骨術;眶下神經;組織學結構

[中圖分類號]Q813.1[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455(2010)01-0056-03

Influence of midface suture distraction osteogenesison dog infraorbital nerve observed under electronic microscope

JIN Zeng-qiang1，DONG Zhong-sheng2，MA Xiao1，LIU Chun-ming3

(1.Department of Stomatology，the 307th Hospital of PLA，Beijing 100853，China;2.Zhengzhou Railway Occupational and Technological Institute，Zhengzhou 450052，Henan，China; 3.Department of Stomatology，The General Hospital of PLA，Beijing 100100，China)

Abstract:ObjectiveTo observe the histological structure changes of the dogs infraorbital nervesunder electronic microscope at different time after midface suture distraction， and to investigate the influence of suture distraction on infraorbital nerve.MethodsThe animal model was established with thirteen 12-week mongrel dogs， which were randomly divided into the experimental group and the control. Rigid external distractor was used in experimental dogs for midfacial skeleton protraction. Distraction protocol included 15 days distraction and 20 days consolidation. The force used for midfacial protraction was 800 gram. The experimental animals were sacrificed at different time points postoperatively. Bilateral infraorbital nerves were obtained from the experimental and the control dogs， made thin section， and observed under electronic microscope.ResultsThe midfacial skeleton moved forward obviously in experimental dogs. Pathological changes were observed in the infraorbital nerves in experimental dogs. At the end of distraction， the changes of the infraorbital nerves became more obvious. During the period of consolidation， the infraorbital nerves began to recover. Two months after the removel of the rigid external distractor， the nerves were observed as normal.ConclusionAlong with the midficial skeleton advancement by sutural distraction， deleterious changes appeared in the infraorbital nerves， but it is temporary and reversible.

Key words:electronic microscope;suture distraction osteogenesis; infraorbital nerve; histological structure

面中份發育不全是顱頜面外科常見的發育畸形，常常會給患者帶來一系列的生理與心理問題，降低他們的生活質量。目前，傳統面中份發育不全的治療方法主要為患者成年后采用正頜手術或者切骨牽引兩大類。這兩種方法都屬于大型、復雜和高難度的手術，對患者創傷很大。國內學者柳春明在國際上首次提出縫牽引成骨的概念[1]，報道了經縫牽引早期治療面中部發育不全的臨床經驗[2]。近年來，對經縫牽引前移上頜的研究正在增多[3-4]。以往的研究多集中于骨骼組織結構方面，而對面中份骨骼連帶的周圍組織研究較少。眶下神經由上頜神經發出，在骨性眶下裂中穿行;它在面中份骨前牽引的同時是否會受到牽拉，是否會影響它們的形態結構，影響程度多大，能否恢復，本實驗組的前期實驗已經在光鏡下觀察了該神經的大體病理變化[5]，但尚未觀察該神經超微結構的變化。故本實驗仍以犬為實驗動物，觀察上頜前牽引不同時期狗眶下神經超微結構的改變，探討其對眶下神經影響。

1材料和方法

1.1 牽引器的設計、制作與牽引方法、手術方法見前期實驗[5]。

1.2動物的選擇、分組:選12周齡健康雌性反牙合京叭犬18只為研究對象(由解放軍總醫院動物實驗室提供)，牙列整齊無缺牙，體重2.5～2.7kg。實驗組12只，隨機分入牽引5、10、15天，固定10、20天與去固定2月6組，每組各2只，用外牽引裝置進行前牽引，后3組均牽引滿15天。對照組6只，未配戴牽引器。

1.3 取材及電鏡切片制備

1.3.1 取材:牽引第5、10、15天，固定第10、20天，去除牽引架后2月處死各組實驗犬，對照犬最后也處死。用眼科剪去除雙側眼球，仔細分離出眶下裂中的眶下神經，在眶下孔近心端截取約長約2.0cm的神經。由于透射電鏡對樣品表面的要求非常嚴格，本實驗是觀察神經的橫切面。所以取材及用生理鹽水清洗標本時，注意保護神經觀察面不受任何損傷，且保持干凈，將神經橫斷面作為觀察面進行標記，防止制作過程中分不清觀察面所在的位置。 注意取神經標本時取材動作要快，一般要求在 2～3 min之內將組織浸入固定液內。 取材的器械、固定液要事先放在冰箱內預冷。

1.3.2 前固定:清洗的神經標本在清洗完畢后即刻投入2.5% 戊二醛固定液內進行固定。

1.3.3 漂洗:用0.1M磷酸緩沖液漂洗3次，每次15min。

1.3.4 后固定:1%鋨酸固定液室溫下固定1h左右。

1.3.5 脫水:利用不同濃度乙醇梯度脫水，由50%、70%、80%、90%、95%各15min，換醋酸異戊酯15min。

1.3.6 干燥:采用冷凍干燥法進行切片干燥。

1.3.7 鍍膜:利用真空噴鍍儀對神經標本觀察表面進行鍍膜，用金鈀作為鍍膜材料。

1.3.8 電鏡下觀察神經樣本。

2結果

2.1大體觀察同前期實驗[5]。

2.2眶下神經電鏡下各期形態結構變化

2.2.1 對照組:可見軸膜光滑、完整，軸漿中含有大量神經微管、微絲，以及少量小泡樣結構，軸突內各成分排列有序、均勻。雪旺細胞胞核圓，界限清楚，胞質均勻、淡染，胞漿內可見散在線粒體、高爾基器及核蛋白體。在無髓神經纖維其胞漿直接包繞神經軸突，有髓神經纖維則由其胞質膜層層環繞軸突周圍生成髓鞘。髓鞘層板明暗相間，層板間無分離，內層光滑連續，與軸膜以髓鞘內系膜相連，外層以外系膜與Schwann 細胞相連，橫斷面上呈同心圓環狀。神經纖維間可見大量膠原纖維排列整齊，密度均勻，未見成纖維細胞及吞噬細胞(圖1)。

2.2.2 牽引第5天:可見部分有髓神經纖維髓鞘板層分離，其間有水腫液和崩解的碎片，部分髓鞘發生折疊起皺，軸索膜與髓鞘板層的最內側分離，軸索與髓鞘之間出現空間，神經膜細胞部分發生變性，胞質中細胞器增多，其內可見崩解的髓鞘碎片;另外病變髓鞘周圍可見吞噬細胞出現。間質中膠原纖維排列較紊亂(圖2、3)。

1.2.3 牽引第10天:可見鏡下所有有髓神經纖維髓鞘板層分離，軸索膜與髓鞘板層的最內側分離，神經膜細胞胞質中細胞器增多，其內可見崩解的髓鞘碎片;但無髓神經纖維未見明顯改變(圖4)。

2.2.4 牽引第15天:可見髓鞘全層松散、破裂，軸索結構模糊，有髓神經纖維呈無均質狀。神經膜細胞出現明顯凹陷，胞漿內可見大量髓鞘殘片及空泡，線粒體、高爾基器及粗面內質網和核蛋白體數量明顯增多。細有髓神經纖維和無髓神經纖維病變較輕，粗有髓神經纖維變性明顯。間質中可見巨噬細胞，部分區域膠原纖維排列較密集而紊亂(圖5)。

2.2.5 固定第10天:可見有髓神經纖維出現明顯的修復性變化，脫髓鞘變神經纖維開始重新髓鞘化，髓鞘結構部分恢復，但所有髓鞘板層仍處于松解、破裂狀態，髓鞘內可見明顯的髓球形成。神經膜細胞增生，巨噬細胞功能活躍，胞質內含吞噬的髓鞘殘片及大量溶酶體和細胞器(圖6)。

2.2.6 固定第20天:神經纖維變性仍較明顯，較固定第10天時有明顯減輕，部分有髓神經纖維存在脫髓鞘變，但有小部分神經纖維髓鞘已經有所恢復，神經膜細胞仍處于增生狀態，間質中膠原纖維排列仍處于紊亂狀態(圖7)。

2.2.7去除牽引架2月:有髓神經纖維除少量髓鞘仍可見髓球及髓鞘松散現象外，大部分已經恢復正常，神經束膜細胞形態基本恢復正常，間質中膠原纖維排列無明顯紊亂，細有髓神經纖維和無髓神經纖維恢復正常(圖8)。

3討論

面中份縫牽引是矯正顱頜面畸形的一種新技術，它是利用外來的機械牽張力牽拉正處于發育期的上頜復合體的骨縫組織，誘發上頜縫，諸如腭橫縫、前頜縫、顴頜縫、顴顳縫、翼上頜縫的擴張分離與新骨的形成，使上頜復合體前移，從而來矯正面中部發育不足[6]。目前，隨著這種技術的逐步推廣應用，其本身存在的一些問題也開始引起人們的重視，如其是否會對上頜骨周圍的組織器官如眶下神經、腭大神經、顳下頜關節、口頜系統的形態和功能產生不良影響，目前尚未有明確和統一的認識。

本實驗首先在以往研究[3-4]的基礎上，對其原用的牽引犬面中份骨的牽引裝置進行了改進:外牽引裝置材料由鍛造鐵絲改為鋁合金，牽引鉤改為牽引桿，把經鼻腭孔牽引改為克氏針穿頰牽引。這樣，無論是牽引裝置的穩固性，還是牽引方向的可控性，都較先前有了很大提高。然后通過動態觀察牽引期3個時間段、固定期2個時間段以及去固定2月后眶下神經在電鏡下形態結構的變化，了解面中份縫牽引成骨對眶下神經的影響。

目前許多研究表明，機械牽拉力對神經會造成明顯損傷，神經對損傷的敏感性與其解剖位置及其對牽拉的耐受力，與牽引距離、牽引速度有密切關系。Ross[7]認為神經纖維縱向呈“波浪狀”排列， 這賦予神經一定的延長潛力，但是這種潛力是有一定限度的，超過這個限度， 就會造成神經纖維的損傷。Lee 等[8]和Strong 等[9]的動物實驗顯示，四肢骨牽引過程中神經受牽拉可導致髓磷脂分解形成小病灶及異常髓鞘再生。Polo 等[10]發現，腓骨牽引成骨早期可對周圍神經功能產生影響，腓神經幾乎全部被破壞，推測是由直接機械張力引起，但后期均有良好恢復。Li等[11]認為， 在一定范圍內， 增加牽引速度可以更強地刺激骨膜成骨，但過快的牽引速度，例如2.0mm/天，會對下牙槽神經造成嚴重的損傷。蔣朝華等[12]研究較大速率牽引羊下頜骨觀察對下牙槽神經的影響發現，按1.5mm/天，3次/天進行牽引，只是在牽引完成初期下牙槽神經出現廣泛的Waller變性， 后期無神經纖維化改變，其認為下牙槽神經退行性變是可逆的。李剛等[13]對兔下頜骨以1.5mm/天和1.0mm/天變速牽引15mm 后， 發現下牙槽神經受到明顯的影響，到15周時，下牙槽神經的功能有恢復的趨勢。

眶下神經是三叉神經的上頜神經的分支，屬于感覺神經，其位于骨性眶下裂內，在眶下裂內發出上牙槽前、中神經，出眶下孔發出面支分布于眶下區皮膚。在實驗中我們發現:隨著上頜復合體前移，在整個牽引期內，眶下神經的形態結構出現漸進性的損傷性變化:光鏡下觀察神經的縱切面可見神經纖維曲度逐漸消失、斷裂、崩解，髓鞘腫脹、模糊不清，軸突連續性發生中斷，雪旺細胞增殖、發生空泡變[5];本實驗電鏡下觀察神經的橫斷面則可見粗的有髓神經纖維出現髓鞘板層由分離到最后的崩解，軸索的結構逐漸消失，雪旺細胞的增生及其內容物的增多，神經間質中出現巨噬細胞及膠原纖維排列紊亂等現象，但細的有髓神經及無髓神經纖維病變輕微。推測其原因可能是快速的機械性牽張力導致眶下神經在單位時間內承受較大的縱向張應力，而且隨著神經干的快速延伸，神經束橫斷面積急劇減少，束間橫向壓力升高，結果導致神經束內血管閉塞，血液循環障礙而發生沃勒變性;另一方面可能是由于面中份骨牽引延長過程中產生的持續牽引力的速度超過了神經自身的生長速度，使其組織結構產生了一定的損傷性變化。當牽引完成進入固定期后，我們發現，隨著固定時間的延長以及去除牽引裝置后，神經損傷和變性反應逐漸減輕:光鏡下可見神經纖維逐漸恢復其曲度，排列也較為有序，其間的黏液減少，髓鞘腫脹逐漸減輕，空泡變性的雪旺細胞較少[5];電鏡下可見隨著時間的推移，由于神經組織自身的修復性、適應性變化，牽引力造成的神經損傷和變性反應逐漸減輕，到固定期，神經纖維基本恢復正常排列，纖維間粘液變減少，軸突大部分恢復連續性，髓鞘腫脹減輕，脫髓鞘變神經纖維開始重新髓鞘化，空泡變性的雪旺細胞明顯減少[5];電鏡下可見有髓神經纖維重新髓鞘化，神經束膜細胞、吞噬細胞大量增生，受損的神經纖維出現了明顯的再生，間質中膠原纖維紊亂減輕。這說明適當的牽引力、牽引速度、牽引距離(800g前牽引力牽引犬面中份骨15天，牽引速度平均0.97～0.98mm/天)，不會對眶下神經造成不可逆的損傷。去除牽引架2月后神經纖維基本恢復正常。

以上實驗結果表明:在合適的牽引力、速度、牽引距離下，上頜骨前牽引造成的眶下、腭大神經損傷是暫時的、可逆的。通過神經自身的修復、適應、再生，受損的神經在牽引固定后2個月左右其組織形態基本可恢復正常。因此我們認為面中份縫牽引成骨術是安全可靠的，不會對神經造成永久性的損傷。

[參考文獻]

[1]Liu C，Song R，Song Y. Suture distraction osteogenesis for closure of cleft palate in the dog: long-term effect and its influence on facial growth[J].Zhonghua Zhengxing Waike Zazhi，2000， 16(6):357-360.

[2]柳春明，黃旭明，侯敏，等.經縫牽引成骨早期矯正兒童面中份發育不全[J].中華整形外科雜志，2005，21(2):90-93.

[3]侯敏，柳春明，梁立民，等.中位牽引前移面中份骨骼的實驗研究[J ].中華整形外科雜志，2003，13(4):305-309.

[4]Liu C，Hou M，Huang X，et al. Sutural distraction osteogenesis (SDO) versus osteotomy distraction osteogenesis (ODO) for midfacial advancement: a new technique and primary clinical report[J]. Craniofac Surg，2005，16(4):537-548.

[5]金增強，馬驍，柳春明.上頜骨前牽引對犬眶下神經的影響[J].口腔頜面修復學雜志，2007，10，8(4):241-245.

[6]侯敏，柳春明，梁立民，等.中位牽引前移面中份骨骼的遠期效果[J].中華實用美容整形外科雜志，2005，16(6):330-332.

[7]Ross MH.Perineurium:evidence of contractile elements[J].Science，1969，165:604.

[8]Lee DY，Han TR，Choi IH，et al1Changes in somatosensory evoked potentials in limb lengthening1An experimental study on rabbits tibiae1[J].Clin Orthop，1992，285:273-279.

[9]Strong M，Hruska J，Czyrny J，et al.Nerve palsy during femoral lengthening: MRI，electrical and histologic findings in the central and peripheral nervous system-a canine model[J].J Pediatr Orthop，1994，14:347-351.

[10]Polo A， Aldegheri R，Zambito A，et al. Lower-limb lengthening in short stature. An electrophysiological and clinical assessment of peripheral nerve function[J]. Bone Joint Surg Br，1997，79(6):1014-1018. [11]Li G，Simpson AH， Kenwright J， et al . Assessment of cell prolifera-tion in regenerating bone during distraction osteogenesis at different distraction rates[J].J Orthop Res，1997，15(5):765-772.

[12]蔣朝華，李圣利，唐友盛. 較大速率牽引成骨術對山羊下牙槽神經的影響[J].組織工程與重建外科雜志，2007，2(1):36-39.

[13]李剛，宋曉萌. 變速牽引成骨對兔下牙槽神經的影響[J]. 口腔醫學，2005，4，25(2):93-95.

[收稿日期]2009-08-28 [修回日期]2009-12-09

編輯/張惠娟