內置式牽引器經腭橫縫牽引成骨對上頜骨及腭骨形態的研究

[摘要]目的：在實驗動物腭部置入牽引器，通過形態學觀察及X線影像測量，觀察SDO技術對犬上頜骨及腭骨形態生長發育影響。方法：選取12周齡雄性雜種犬16只，體重3～4kg，隨機分為NC組4只及實驗組(SDO組)12只（2組×6只）。牽引器直徑分別為0.9mm、1.0mm。牽引器壓縮前長度為2.8cm。牽引器在壓縮距離為0.5～1.8cm時張力值分別為250～480g、350～760g。2個實驗組牽引28～35天，陸續將3組犬處死。觀察記錄3組犬的腭部形態變化及牙合關系變化。定期拍攝定上頜咬合片。結果：SDOI和II組與NC組相比，硬腭長度明顯增大。其中SDOII組硬腭長度增大更為明顯。結論：SDO技術明顯延長腭骨長度，前移上頜骨。

[關鍵詞]經骨縫牽引成骨；腭骨；上頜骨；組織再生

[中圖分類號]R782 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455（2011）03-0387-04

Influence of trans-sutural distraction on the morphologic development of maxillae and palatine bone

CHANG Shi-min1，LIU Chun-ming2，YAO Yu-sheng3

（1.Department of Stomatology，Beijing Friendship Hospital，Capital Medical University，Beijing 100050，China;2.Department of Plastic Surgery，General Hospital of PLA;3.Department of Oral and Maxillofacial Surgery，Scond affiliated Hospital of Liaoning Medical University)

Abstract:ObjectiveTo analyze the structural changes of maxillae and palatine bone during and after trans-sutural distraction.Methods Sixteen 12-week mongred dogs，with body weight about 4kg， were randomly assigned into three groups:the Normal Control (NC) group(n=4)，experimental group(SDO) I(n=6) and experimental group (SDO)II (n=6).Internal distractors made of TiNical memory alloy， with two initial force levels of 480g×2 and 760g×2 were inserted into maxillae and palatine bone across the transvers palatine suture of the two experimentmental group respectively.Clinical observation and X-ray analysis were performed regularly during the experimental period. The structural changes of maxillae and palatine bone were analyzed. Results①Compared with the NC group， dogs of the experimental group I and II showed significant increase in the length of palatine bone and maxillae move forward significantly.②The length of palate of SDO II prolonged more quickly and obvious than group I;③The maxilla of SDO II move forward more quickly and obvious than group I.Conclusion The SDO technique can significantly prolong the length of palatine bone and maxillary bone can move forward succesfully.

Key words:sutural distraction osteogenesis;palatine bone;maxillary bone;tissue regeneration

上頜骨發育不足和硬腭長度不足是顱頜面外科常見的畸形，通常表現為面中部凹陷畸形，傳統正頜外科手術通常適用于18歲以上成年人。新近發展起來的截骨后牽引成骨技術可以使面中份復合結構的前移幅度達到傳統截骨手術的2倍。但存在著創傷大，價格昂貴等缺點，對于兒童的治療，因手術截骨可能影響骨骼的生長能力其遠期效果有待于觀察。以牙列承力的牽引術，損傷小，特別適用于年幼的患兒，但常出現不利的上頜逆時針旋轉，牙根吸收，牙齒移位等缺點。

柳春明等近年來開展了對于面中份發育不全進行經骨縫牽引成骨（Sutural distraction osteogenesis，SDO）前移上頜骨的一系列研究。如他近年來進行了經頭顱外支架承力經鼻腭孔中位彈性向前牽拉上頜骨成骨的基礎和臨床研究，取得了較好的臨床效果，其向前牽引上頜骨治療面中部骨骼發育不足是用額部和頦部作為支抗，其會抑制額部和頦部骨骼的發育，而以頭顱外支架作為支抗前牽上頜骨會影響頭顱寬度的發育[1-2]。為此筆者嘗試用內置式鈦鎳記憶合金牽引裝置前推犬雙側上頜骨，以期找到更好的牽引成骨治療上頜骨后縮及腭骨長度不足的方法。

1材料和方法

1.1 實驗動物及分組：選取12周齡雄性雜種犬16只，體重3～4kg，隨機分為NC組4只及實驗組2組×6只。3組犬在相同條件下飼養。實驗組分3組：①NC組（正常對照組）：只手術翻起腭部粘骨膜瓣，安裝標志鈦釘后縫合，未安裝牽引裝置；②SDOI組（實驗I組）：腭部左右兩側各埋置直徑0.9mm的牽引器各1個；③SDOII組（實驗II組）：腭部左右兩側各埋置直徑1.0mm的牽引器各1個。

1.2 牽引裝置：牽引裝置為“M”形鈦鎳絲牽引器，直徑為0.9mm的鈦鎳記憶合金牽引器在壓縮距離為0.5～1.8時力值約250～480g， 直徑為1.0mm的鈦鎳記憶合金牽引器在壓縮距離為0.5～1.8時力值約350～760g。牽引裝置由有色金屬研究院有研億金新材料股份有限公司制作完成。牽引器規格如圖1。

1.3 實驗方法：實驗組犬術晨禁食水，采用速眠新0.1mg/Kg全麻。為避免牙合干擾將乳尖牙牙冠用電鉆調磨。然后用0.5%普魯卡因加1:100 000腎上腺素行腭部浸潤麻醉，于腭橫縫前后0.4mm，距中線0.5mm處鉆孔。此時安置牽引器，將牽引器置于冰水中使其易于形變，分左右安置于腭橫縫所鉆孔上，安置方法如圖2～3，于右腭橫縫前后0.5mm鉆孔旋入鈦釘作為標記。手術時間大約為35min。

1.4 護理及飼養：所有動物手術當天及術后3天應用抗生素(青霉素鈉，肌注，40萬單位，2/日)預防感染。其中SDOI組和SDOII組各2只犬牽引后4周處死。

1.5 動物觀察：觀察記錄3組犬的生活狀態、進食情況、咬合關系的變化。

1.6 X線影像學觀察：3組犬分別在牽引器剛置入后即刻、7天、14天、21天、28天、35天、42天，共7個時間點拍攝定位頭顱X線片。投射距離1.2m，球管中心以顴弓下1cm為準，機器自帶光柵與犬雙眼外眥垂直。采用58KV，毫安秒時間0.08s（如圖4～7）。

2 結果

2.1 實驗所見：SDO組牽拉過程中未見明顯停滯期，牽引前下尖牙緊貼上尖牙近中牙槽唇側牙槽粘膜并與上尖牙有一定間隙，牽引后由于上頜尖牙前移，該間隙明顯縮小，后下尖牙遠中鄰面緊貼上尖牙近中鄰面，后上尖牙繼續前移，下頜尖牙牙尖逐漸移向上尖牙腭側，上頜表現為逐漸前突，2～3天即出現上頜前移，7～8天上下頜前牙表現為明顯深覆蓋，其中下尖牙牙尖咬到上尖牙腭側粘膜并呈輕度開頜。犬齡4～5月時隨著恒磨牙的替換萌出，處于輕度開牙合狀態。犬齒替換萌出時仍保持下尖牙牙尖咬到上尖牙腭側粘膜。此時適當調磨下尖牙。恒磨牙自行調整至尖窩相對的正常咬合關系，沒有出現明顯的牙合干擾（如圖8～11）。

綜合分析，牽引開始后，SDOI組與NC組相比，自牽引后第1周開始兩組之間即表現為非常明顯的差別，實驗組標志鈦釘之間的距離明顯增大，兩者之間差別明顯。SDOII組與NC組相比，自牽引后第1周開始兩組之間即表現為非常明顯的差別，實驗組標志鈦釘之間的距離增大更為明顯。從以上兩組數據可以看出，牽引開始后，SDO組標志鈦釘之間成骨非常明顯，其中直徑為1.0mm牽引器組成骨寬度更大（如圖12）。

3討論

3.1 模型的評價：SDO 2個組實驗犬牽引結束體重輕度減輕，但與NC組沒有明顯差異；牽引效果滿意；復發現象不明顯；頭顱測量發現上頜骨基本平行向前移動，略有逆時針轉動。這些說明以雜種犬來研究SDO技術是成功的。

犬面部上下頜骨較人類突出，頭顱測量指標與人差異較大，有其自身特點。雜種犬體形面型在不同窩之間差異較大，給數據統計帶來難度。即各犬初始頭顱測量指標即不相同，故不宜直接對各個頭顱測量指標進行統計學比較。故我們對標志鈦釘的增加值進行統計比較，以分析其頭面各部的生長速度。但不同種族的人類之間也存在體形面型不同的現象，即使同一民族的人群其體形面型也明顯受遺傳因素的影響，面部骨骼發育不全的人面型均有其特殊性，根據其面型制定個體化的治療方案。故用雜種犬作為面部縫牽引成骨治療面部骨骼發育不全的動物模型是適宜的。

3.2 牽引治療對顱面骨骼形態發育的影響：從頭顱測量指標可以看出，牽引器安置后多數犬上頜骨前移明顯，個別犬上頜骨前移不明顯，考慮是牽引器安裝不理想和犬的個體差異。多數犬由于上頜骨前移后尖牙牙合干擾出現開牙合，下尖牙牙尖咬在上尖牙腭側粘膜上，此時應對下尖牙進行調磨。

通過大體觀察可看出，直徑1.0mm的牽引器組前移上頜骨的效果明顯較直徑0.9mm的牽引器組好，考慮原因是其產生的牽引力大。但是不是牽引器力越大上頜骨牽移越多，成骨量越多，力最合適是多大？筆者的體會是：根據犬的身體情況進行調整，年齡大的犬必然需要較大的力牽引上頜骨才能前移，即個體化治療。根據犬的具體情況確定合適的牽引器。過大的力導致牽引過快，骨的生成速度明顯低于骨牽開的速度會導致成骨質量低下，易于復發。

直徑為0.9mm的牽引器在壓縮距離為0.5～1.8cm時力值為250～480g，2個牽引器共計施力500～960g，初始力值為960g；直徑為1.0mm的牽引器在壓縮距離為0.5～1.8cm時力值為350～760g，兩個牽引器共計施力700～1 520g，初始力值為1 520g。以上均超出馬驍對京巴犬上頜骨經縫牽引上頜骨所用的800g力[3]，也大于既往文獻報道所用的縫牽引成骨所需的力[4]。

通過大體觀察和頭顱測量可看出，該牽引裝置引起腭橫縫區及上頜骨與其他顱面骨連接處的骨縫成骨，作用部位確切。但可引起上頜骨輕微擬時針旋轉。這是由于牽引器位于腭橫縫表面，偏離著力點位于上頜抗力中心。由于抗力中心位于組織深處，不宜安裝牽引器，而在上頜骨與其他顱面骨連接處安裝多個牽引器會大大增加手術復雜性，而筆者采用的方法只引起上頜骨輕微轉動，對臨床效果影響不大。

筆者發現，上頜骨的移動主要發生于牽引器安裝后1～2周，尤其是第1周。而后期由于牽引器已張開，牽引力大為減小。故該牽引器只能牽開大約1～1.5cm的距離，當牽引器張開后應適時取出牽引器，因為牽引器張開后反而將骨縫兩側的骨固定在一起影響骨的生長。故筆者在牽引器張開至2.5～2.8cm時手術取出牽引器，此時約為牽引處理后4周。

手術中翻起腭部粘骨膜會影響腭橫縫的生理性成骨，故手術時應盡量減小對腭部粘骨膜的損傷，應嚴密縫合腭部粘骨膜傷口以避免術區感染。

3.3手術方法的設計：筆者考慮了兩種手術方式，一種是不作腭部粘骨膜切口直接于腭橫縫前后打孔安裝牽引器，其優點為不翻起粘骨膜瓣，不影響腭部生理性成骨，操作簡單。缺點為創口和牽引器直接暴露于口腔，易于發生感染。另一種是翻起粘骨膜瓣，找到腭橫縫后于其前后打孔后安裝牽引器后縫合創口。其優點是隔離外界對術區的刺激，不易發生感染，缺點是損傷腭部粘骨膜瓣，影響腭部生理性成骨。綜合考慮兩種方法的利弊，筆者選擇了第2種方法。

3.4牽引的長期穩定性：骨骼受外力作用后，由于反作用力和組織回彈力的影響，具有回縮趨向。回縮的本質是由于縫牽引增殖性改變轉為壓縮和退行性改變，表現為己經移位的骨骼回復原位。Elsdon[5]認為復發的原因可分為3個階段：①組織的彈性回縮，這在沒有生命的動物身上也存在；②水腫的消散和連接組織的改建，這僅發生在生物體內；③骨的改建，這主要發生在以前的張力側和現在的壓力側。Sarnas[6]認為擴弓所涉及的骨縫不能形成足夠的骨質以及新骨鈣化不足所造成的硬度不足不能抵抗上頜骨周圍骨縫和軟組織基質的變形造成回縮。Cotton[7]對去除保持期的猴前牽引實驗研究表明縫的回縮大約占整個回縮的20%，而有一定時間的保持期，縫的回縮并不存在。侯敏經縫牽引成骨在停止牽拉后的3月內有輕微的回縮， 但對面型、牙合關系影響不大。術后的回縮與牽引力的大小有直接關系，牽引力大的停止治療后回縮多[8]。

筆者認為與正頜外科前移上頜骨和LeFort截骨后牽引上頜骨向前相比，經骨縫牽引成骨更接近人的生理成骨過程，且伴隨軟組織的生長，不易復發。同時適宜的牽引速度和合適的保持期也是防止復發的因素。在該實驗中實驗犬牽引結束后未見明顯的復發。

4結論

本部分通過長期臨床觀察及X線頭影測量分析，總結SDO技術對顱面骨縫和顱面骨骼形態生長發育長期影響的規律，明顯延長了硬腭的長度，上頜骨向前移動明顯，其中直徑為1.0mm牽引器組上頜骨前移更明顯，考慮初始合力為1 520g的牽張器效果更為理想。經長期觀察，未出現明顯的復發狀態。

[參考文獻]

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

[3]馬驍.軍醫進修學院博士學位論文[D].2007：32-34.

[4]侯 敏，柳春明，梁立民，等.縫牽引成骨矯正唇腭裂面中份發育不全[J].口腔頜面外科雜志，2005，15(3)：267-270.

[5]Elsdon Storey. Tissue response to the movement of the bone[J].Am J Orthod，1973，64:229-247.

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[7]Cotton LA. Slow maxillay capansion: skelet al versus dental response to law magnitude force in Macaca mulatto[J].Am J Orthod，1978，73:1-23.

[8]侯 敏，柳春明，梁立民，等.縫牽引成骨矯正唇腭裂面中份發育不全[J].口腔頜面外科雜志，2005，15(3)：267-270.

[收稿日期]2010-12-24 [修回日期]2010-02-24

編輯/何志斌