低骨代謝率對(duì)微型種植支抗即刻負(fù)載穩(wěn)定性的影響*

張 彬 李冠娥 李金源 廖囡囡 劉蓉艷

支抗是口腔正畸的重要概念，支抗控制是否合適是正畸治療成功與否的關(guān)鍵[1]。微種植體支抗因具有體積小、術(shù)式簡(jiǎn)單、植入部位靈活、可即刻加力及治療后易取出等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到正畸醫(yī)生的關(guān)注。目前微型種植體廣泛應(yīng)用于雙頜前突、深覆頜、安氏Ⅱ類下頜后縮等錯(cuò)牙合畸形的矯治,并取得良好的效果[2-3]。種植體支抗是否成功取決于其穩(wěn)定性，也是臨床醫(yī)生極為關(guān)注的焦點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立低骨代謝動(dòng)物模型，植入微型種植體并即刻負(fù)載，觀察其穩(wěn)定性，探討低骨代謝對(duì)微種植體穩(wěn)定性的影響，為其臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 Wistar雌性大鼠20只，體質(zhì)量（200± 10）g，SPF級(jí)，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK（京）2007-0001。隨機(jī)分成低骨代謝組（甲減組）和正常骨代謝組（對(duì)照組），每組10只。甲減組給予0.1%丙基硫氧嘧啶（生理鹽水溶劑），對(duì)照組給予蒸餾水，按10 μL/g體質(zhì)量每天灌胃，連續(xù)灌胃28 d，采集大鼠內(nèi)眥靜脈血，檢測(cè)三碘甲狀腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）和促甲狀腺激素（TSH）水平，判斷模型是否成功。

1.2 方法 造模后于脛骨近遠(yuǎn)兩端各植入1枚直徑1.6 mm的鈦合金微種植釘，即刻負(fù)載0.98 N拉力，分別于加力后第16、17、26、27天進(jìn)行標(biāo)記，加力后30 d處死動(dòng)物。在處死前15 d行四環(huán)素標(biāo)記，每天30 μg/g，腹腔注射連續(xù)2 d；9 d后行鈣黃綠素標(biāo)記，6 μg/（kg·d），方法同前。3 d后處死動(dòng)物。取帶有種植體的脛骨組織塊用10%福爾馬林固定1周，脫水，透明，包埋，制成切片，甲苯胺藍(lán)染色，封片。

1.3 檢測(cè)方法及相關(guān)指標(biāo) 采用放免法檢測(cè)血清T3、T4、TSH，負(fù)載初期拍X線片，由同一醫(yī)師用游標(biāo)卡尺連續(xù)測(cè)量2個(gè)交互牽引的微種植體間距離3次，取平均值；負(fù)載結(jié)束時(shí)，用同樣方法測(cè)量微種植體間距離，計(jì)算負(fù)載期間微種植體位移。將帶微種植體的骨組織磨片置于熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察，并計(jì)算骨礦化沉積率（mineral appositional rate,MIAR），將磨片置于Stemi SV 11 Apo體視顯微鏡下進(jìn)行觀察，同時(shí)用顯微鏡自帶的照相系統(tǒng)拍照，應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0專業(yè)圖像分析系統(tǒng)測(cè)量種植體骨結(jié)合率（bone-implant contact ratio, BIC）。具體計(jì)算公式如下：BIC=微種植體螺紋與骨接觸部分的長(zhǎng)度/微種植體骨內(nèi)螺紋界面的長(zhǎng)度×100%

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 用SPSS 17.0軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 造模后2組大鼠血T3、T4、TSH水平比較 甲減組大鼠血T3、T4水平明顯低于對(duì)照組，TSH水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表1。

表1 各組大鼠實(shí)驗(yàn)后血清甲狀腺素水平比較（±s）

表1 各組大鼠實(shí)驗(yàn)后血清甲狀腺素水平比較（±s）

＊＊P＜0.01

組別 n T3（nmol/L） T4（nmol/L） TSH（mU/L）甲減組對(duì)照組t 33.01±4.55 1.58±0.27 21.815＊＊10 10 0.53±0.12 0.93±0.30 4.006＊＊21.36±3.23 71.19±5.92 23.846＊＊

2.2 2組種植體骨內(nèi)移動(dòng)距離比較 2組種植體均發(fā)生了位移，甲減組移動(dòng)距離少于對(duì)照組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 微型種植體負(fù)載期間的移動(dòng)距離、MIAR及BIC比較 （±s）

表2 微型種植體負(fù)載期間的移動(dòng)距離、MIAR及BIC比較 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 n 移動(dòng)距離（mm） MIAR（μm/d） BIC（%）甲減組對(duì)照組t 13.64±1.41 21.93±4.57 5.478＊＊10 10 0.21±0.04 0.30±0.09 2.678＊25.50±1.93 31.59±3.47 4.857＊＊

2.3 骨礦化沉積比較 熒光顯微鏡觀察雙標(biāo)記結(jié)果，可見種植體周圍四環(huán)素和鈣黃綠素分別形成一條清晰的黃色和綠色熒光帶，在界面周圍骨單位中，可見黃綠兩條帶呈環(huán)形排列，對(duì)照組熒光標(biāo)記較強(qiáng)，標(biāo)記帶間距較寬，甲減組標(biāo)記較弱，標(biāo)記帶間距明顯窄于對(duì)照組，見圖1、2。骨礦化沉積率甲減組慢于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表2。

圖1 甲減組熒光標(biāo)記圖（×100）

圖2 正常組熒光標(biāo)記圖（×100）

2.4 骨結(jié)合情況比較 鏡下觀察含種植釘超硬組織切片，可見對(duì)照組種植體周圍松質(zhì)骨區(qū)骨小梁密集，粗細(xì)不均；種植體表面有一層新生骨板包繞，僅有少數(shù)區(qū)域與骨髓腔直接接觸。甲減組種植體周圍皮質(zhì)骨區(qū)略變薄，松質(zhì)骨區(qū)骨小梁稀疏、變細(xì)、部分離斷。種植體—骨界面結(jié)合骨板較薄，種植體表面有較多區(qū)域與骨髓腔直接接觸，見圖3、4。甲減組BIC低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表2。

圖3 光鏡下甲苯胺藍(lán)染色甲減組切片圖

圖4 光鏡下甲苯胺藍(lán)染色正常組切片圖

3 討論

頜骨作為全身骨骼的組成部分，其骨密度（BMD）與全身骨骼的BMD密切相關(guān)。近幾年的研究基本支持頜骨骨密度與全身骨密度呈正相關(guān)[4]。本實(shí)驗(yàn)將微種植體植入大鼠脛骨，較好地模擬了頜骨骨質(zhì)情況。

3.1 低骨代謝動(dòng)物模型的建立 本實(shí)驗(yàn)造模用丙基硫氧嘧啶，其作用是抑制甲狀腺內(nèi)過(guò)氧化物酶，阻止甲狀腺內(nèi)酪氨酸碘化及碘化酪氨酸的縮合，從而抑制甲狀腺素的合成；并有在外周血中抑制T3變?yōu)門4的作用。本研究甲減組大鼠血清T3和T4水平明顯低于對(duì)照組，TSH水平明顯高于對(duì)照組；用四環(huán)素、鈣黃綠素雙標(biāo)記熒光染色法測(cè)股骨近端的骨代謝率，結(jié)果甲減組MIAR明顯低于對(duì)照組，說(shuō)明低骨代謝組建模成功。

3.2 大鼠種植體骨內(nèi)移動(dòng)速度 甲狀腺激素參與骨骼的生長(zhǎng)、成熟、轉(zhuǎn)化和重建，在維持骨的完整性方面發(fā)揮重要的作用。其合成、分泌或生物效應(yīng)不足時(shí)可影響骨代謝。本研究中甲減組種植體骨內(nèi)移動(dòng)距離較對(duì)照組緩慢，說(shuō)明低骨代謝可影響種植體的移動(dòng)速度。

3.3 低骨代謝時(shí)微種植體即刻負(fù)載的可行性 De?guchi等[5]將微螺釘鈦種植體植于8個(gè)月齡的雄犬頜骨上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植體5%的骨整合率足以支持1.96～2.94 N的正畸力。Brunski[6]的“微動(dòng)度”理論認(rèn)為，當(dāng)種植體微動(dòng)度在100 μm以內(nèi)時(shí)，種植體仍能與骨組織發(fā)生結(jié)合，這為即刻負(fù)載提供了理論依據(jù)。Melsen等[7]的研究證實(shí)，即刻加載的正畸力可以顯著影響種植體周圍牙槽骨的改建及密度，但不會(huì)改變二者的骨整合。甲減是由于甲狀腺激素合成及分泌減少或組織利用不足導(dǎo)致的全身代謝減低綜合征。本實(shí)驗(yàn)微種植體即刻負(fù)載，測(cè)得甲減組骨結(jié)合率低于對(duì)照組，種植體周圍骨組織改建基本正常，形成良好的骨性界面，種植體無(wú)松動(dòng)脫落，說(shuō)明低骨代謝情況下微種植體即刻負(fù)載是可行的，低骨代謝雖然可導(dǎo)致骨密度、骨結(jié)合率及骨量的改變，但不是微種植體植入術(shù)的禁忌證。趙志河等[8]亦證實(shí)，不同條件下微種植體骨界面有相似的組織學(xué)反應(yīng)。

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