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不同力值对小型猪牙根吸收的影响

https://www.optical17.com 来源:原创 日期:2010-12-18 15:24:54

  【摘要】 【目标】 建立小型猪正畸牙根吸收动物模型,观察不同力值作用于小型猪下颌乳侧切牙后的牙根吸收情况,研究不同力值对小型猪牙根吸收程度的影响,为正畸临床实践中预防牙根吸收提供参考。【方法】 选用北京农业大学提供的6只中国实验用小型猪,5~ 7月龄,体质量12~ 16 kg(均匀体质量13.2 kg),共12颗下颌乳侧切牙,随机分为四组,分离施加力值0、100 g、200 g、300 g,每2周加力1次,术后45天切取标本,连续切片后HE染色,行普通光学显微镜形态观察和图像处理分析,并对牙根吸收指数进行统计学分析,统计方法采用裂区设计的方差分析。【结果】 0、100 g、200 g组均未见明显的牙根吸收,也无可识别的牙根长度变化;300 g组可见明显的牙根尖周吸收,牙根变短。【结论】本研究小型猪动物模型牙根吸收程度随加载力值的增大而加重。

  【要害词】 小型猪; 牙根吸收; 动物模型; 正畸牙移动

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  Experimental Study of Different Forces on Root Resorption in Miniature Pigs XIE Yong-jian, MAI Li-xiang, WANG Da-wei, ZHANG Hong, ZHANG Sheng( Department of Orthodontics, Guanghua College of Stomatology∥Hospital of Stomatology, SUN Yat-sen University, Guangzhou 510055, China) Abstract: 【Objective】 Establishing the model of root resorption in miniature pig under orthodontic treatment to study the effect of different forces on root resorption in mandibular deciduous lateral incisors of miniature pigs in order to offer reference for preventing root resorption in clinic. 【Methods】 Six experimental Chinese miniature pigs provided by Beijing Agricultural College were selected. They were5~7 months old and their weight were 12~ 16 kg. Twelve mandibular deciduous lateral incisors of these six pigs were divided into four groups at random, and forces of 0, 100 g, 200 g, 300g were put on in each group, respectively. The forces were exerted every two weeks. The animals were killed after forty-five days, and the specimens were made which were observed by light microscope and analyzed by computer. The different indexs of root resorption were calculated by statistic methods oft-test and analysis of variance. 【Results】 Obvious root resorption and identifiable change of root length can't be seen in the group of 0, 100 g, 200 g. Obvious apical root resorption can be seen in group of 300g and root became shorter. 【Conclusion】 As the force become heavier, the degree of root resorption becomes more severe in miniature pig model.

  Key words: miniature pig; root resorption; animal model; orthodontic tooth movement

  牙根吸收在正畸治疗中很常见,造成牙根吸收的相干因素很多,包含年纪、性别、养分状态、矫治器类型、矫治力大小、矫治办法、疗程等,目前国内外对根吸收的基本研究重要集中在乳牙根吸收、牙再植后的根吸收等方面[1],关于正畸引起牙根吸收的研究重要是发病率、不同矫治力体系、不同牙位根吸收的比较等临床研究[2-4],其中矫治力大小和牙根吸收相干性的基本研究国内外尚少报道。本研究对一组正常小型猪下颌乳侧切牙施加不同力值后的牙根吸收情形进行剖析研究,探讨小型猪动物模型牙根吸收的水平与力值的相干性,以期为今后临床正畸治疗应用适合矫治力,减少牙根吸收提供参考。

  1 资料与方式

  1.1 实验动物

  由北京农业大学中国实验用小型猪繁育场供给的农大Ⅰ系雌性成年小型猪6头(共12颗下颌乳侧切牙),5~ 7月龄,玄色毛,体质量12~ 16 kg(均匀体质量13.2 kg),耳号分辨为:2、4、5、6、10、11。健康,无口颌体系疾病。由中山大学实验动物中心以尺度猪饲料豢养,饲养察看1个月后实验。

  1.2 方 法

  1.2.1 麻 醉 采取长春军事医学科学院军事兽医研究所供给的家猪麻醉药噻胺酮, 每只小型猪按0.06~ 0.1 mL/kg 经耳后肌肉垂直注射,5~ 10 min 后发生全身麻醉,药效连续2~3 h。

  1.2.2 矫治器的戴进及加力 6头小型猪的12颗下颌乳侧切牙随机分为A、B、C及D共4组,见表1,在下颌乳侧切牙与第二乳磨牙之间结扎固定0.3 mm镍钛螺簧(北京有色金属研究总院),为防止螺簧脱落,在下乳侧切牙及第二乳磨牙唇侧龈方磨出深0.5 mm的沟槽,用结扎丝固定螺簧在两牙上(图1)。以测力计(美国ETM公司)联合游标卡尺丈量螺簧长度作为断定力值的指标,分辨施加力值0、100 g、200 g、300 g,为补偿螺簧应力疲劳及牙移动引起的力值衰减,每2周加力1次[5]。

  1.2.3 标本制造 由同一名操作者用同一台X线摄像机摄X线牙片,每颗实验动物下颌乳侧切牙在实验开端前拍摄X线片后,安置矫治器,每次加力前及45 d后均拍摄X线片。于15 d、30 d各加力1次,45 d后正法动物,将实验牙及其四周牙周组织一同取下,40 g/L甲醛溶液固定2 d,1.1 g/L(pH7.4)乙二胺四乙酸(ethylenediamine-tetracetic,EDTA)的PBS液中脱钙约5周,惯例乙醇系列脱水,石蜡包埋,于牙根接近根管部离开始沿牙长轴作唇舌向持续切片,每张切片厚5 ?滋m,每切7张留取1张,每颗牙各取10张切片,HE染色。

  1.2.4 视察及分度 在普通光学显微镜多种放大倍数下察看试验牙牙周组织及牙根在形态学上的特点和差别。按Brezniak正畸炎性牙根吸收分类尺度分为三度[6]。① 表层吸收:只有表层牙骨质局限性吸收,并终极被附近的组织完整修复。这个进程相似于骨小梁修复。② 牙实质吸收:这一进程中牙骨质与外层牙实质产生吸收,并由类牙骨质进行修复。产生接收和修复的牙根Zui后形态可能与本相态不一致。③ 根尖周吸收:根尖部硬组织进行性吸收,牙根显明缩短。

  1.2.5 图像分析处置 用日本产MINTRON MTV 3503 CB型微型摄像机摄取镜下组织像存进与之相连的电子盘算机中,用图像处理软件WinCeph8.0的图像测量工具在分离在组织像上吸收区边界及全部牙根边界描点,对每颗实验牙的10张组织切片进行盘算机图像处理,测量吸收面积与根总面积,盘算牙根吸收指数[7],并进行统计学剖析,统计方式采用裂区设计的方差分析及多组均数间的多重比拟SNK-q检验,统计分析软件SAS8.1,P< 0.05为差别有统计学意义。

  牙根接收指数=吸收面积/牙根总面积

  2 结 果

  2.1 实验丈量

  B、C、D组在一个加力周期(2周)内,下颌乳侧切牙与第二乳磨牙无移动或发生极稍微的倾斜移动,经游标卡尺对施力前后螺簧长度丈量,发明下颌乳侧切牙远中移动及第二乳磨牙近中移动的总量均小于0.5 mm。而A组下颌乳侧切牙与第二乳磨牙未见变更。

  2.2 X线显示

  A、B组均未见显明的牙根吸收,也无可识别的牙根长度变更;C组未见显着的牙根吸收,偶见牙根尖稍圆钝;D组可见显着的牙根尖吸收,牙根变短。

  2.3 形态学视察

  各组实验动物牙根组织切片惯例HE染色,光学显微镜下所见如下:

  A 组(施加力值0 g)持续切片均未见任何情势的牙根吸收,偶见多核破骨细胞位于牙槽骨吸收陷窝内,可见骨改建;牙周膜唇腭侧均可见到粗大而浓密的主纤维束,呈功效方向排列,可见穿通纤维。

  B 组(施加力值100 g)与A组类似,在牙根压力区偶见表层牙骨质局限性吸收发生,成纤维细胞增多,牙周纤维粗大而浓密,可见到穿通纤维,主纤维束沿功效方向排列;牙根张力区可见新沉积的骨基质或骨质。

  C 组(施加力值200 g)见图2 在牙根压力区见多个表层牙骨质局限性吸收腔,成纤维细胞明显增多,可见多核破骨质细胞,也可见新沉积的骨基质或骨质,牙周纤维较纤细,主纤维束排列稠密、杂乱。

  D 组(施加力值300 g)见图3 牙骨质大面积吸收,有的部位甚至已无牙骨质附着,累及牙实质,根吸收区四周集中散布大批的多核破牙骨质细胞(图4),根吸收区邻近的牙槽骨多数可见破骨运动,大批破骨细胞散布于骨质表面,形成骨吸收陷窝;血管成分丰盛并有扩大充血,可见大批成纤维细胞;牙周纤维比拟杂乱、单薄,少见衔接良好的主纤维束。

  2.4 图像处置分析

  2.4.1 小型猪牙根吸收指数测量成果 6只小型猪下颌左右乳侧切牙牙根吸收指数(%)测量结果见表2。统计方式采用裂区设计的方差分析,统计剖析软件SAS8.1,P< 0.05为差异有统计学意义。统计学处置显示:A、B、C、D组牙根吸收指数比拟差别有统计学意义(P< 0.05), 即牙根吸收指数D>C>B> A。

  2.4.2 小型猪牙根吸收程度测量结果 依据Brezniak分类尺度[6],分离测量牙根吸收指数(%)在四组小型猪不同牙根吸收类型中的情形,测量结果见表3。统计办法采用方差分析和多组均数间的多重比较SNK-q检验,统计分析软件SAS8.1,P< 0.05为差异有统计学意义。B、C、D组牙根表层吸收差异无统计学意义(P> 0.05),永新,B、C、D组牙本质吸收有统计学意义(P< 0.05);采用多组均数间的多重比较SNK-q检验,C、D两组牙本质吸收与根尖周吸收差异均有统计学意义(P< 0.01),即300 g组比200 g组牙本质吸收与根尖周吸收程度严重。

  3 讨 论

  3.1 动物模型的建立

  在正畸治疗中,牙根吸收是一种常见的并发症。由于其进程的不可逆性,针对人体牙根吸收的研讨多为回想性的研究,因而在人为把持下研究牙根吸收,动物模型的树立是必不可少的。以往常选择大鼠、兔、猫等建立动物模型,但这几种动物模型均存在不足之处。近年来小型猪在口腔研究范畴得到越来越普遍的利用。小型猪在牙齿解剖、生长发育甚至生理构造上均与人有着很大的类似性,这使得小型猪成为一种幻想的实验动物;同时,小型猪滋生较快、存活率高,易于饲养,价格相对较廉价;此外,小型猪的口腔和牙齿大小合适,便于矫治器的戴进。

  由于小型猪的上颌为平坦阶梯状,并无相似人类的腭穹隆,且上前牙临床牙冠过短,不利于矫治器的安置;而其下颌口底较深,下前牙临床牙冠较长,且下颌牙的生长调换等特色和人类类似,故选择下颌牙作为实验牙。小型猪下颌乳侧切牙2~ 3月龄牙根发育完成后至18 月龄才发生调换,且乳牙根的长度比较接近人类尖牙牙根的长度。本研究选用5~ 7月龄的小型猪下颌乳侧切牙,牙根尚未因调换而发生吸收,可作为幻想的实验用牙。

  3.2 加载力的选择

  3.2.1 力 值 研究表明,根吸收的产生可能涉及很多因素,如患者的年纪、性别、养分状态、矫治器类型、矫治力大小、矫治办法、疗程等;其中矫治力过大是发生牙根吸收的重要原因。Schwarz的[8]研究表明Zui合适的矫治力是不超过毛细血管的压力,即20~ 26 g/cm2,此种平和而持久的矫治力使牙齿能发生所盼望的移动而又不会引起牙根及牙周组织的损伤,这被视为“经典力学”, 多年来一向为正畸工作者所服从,超过这种幻想程度的力则易造成不同程度的牙根吸收。因此,学者们推举正畸施力的大小必需斟酌牙根的表面积,尽量使用Zui佳正畸力,力值一般在几十克或100~ 200 g,极少超过250 g[9]。然而,因牙根表面积难以正确测量及牙齿移动方法不同,临床上很难定出这种Zui恰当矫治力。作者联合临床经验,选用100 g,200 g,300 g几种力值来研究小型猪牙根吸收的情形,愿望通过动物实验找出临床应用力值的根据。

  3.2.2 连续时光 国外研究[10,11]发明矫治力的连续时光也是引起牙根吸收的原因之一,并且比力的大小更主要。采用间断力进行矫治时,已产生吸收的牙骨质在间歇期可以重新修复,并能防止进一步的吸收[12]。姜若萍等的研讨成果显示间歇性施加外力可能更符合细胞在生物体内的生理状况,而长时光地使组织细胞受到同样的力,可能不利于细胞施展其生理功效,因而有可能加重牙根吸收[13]。本实验采取镍钛螺簧加力,NiTi螺簧应力疲劳力值衰减较慢,且实验每2周加力1次,故加载力可视为持续力。在持续重力作用下,可加重各力值试验牙发生根吸收的水平。

  3.3 不同力值的影响

  牙根吸收是正畸治疗常见的并发症之一, Harry和Sims[14]以为几乎所有的正畸患者都存在某种程度的根吸收,大量研究证实其发生率在20~ 100%之间[15],大部分关于根吸收与正畸治疗关系的研究表明,根吸收是由于正畸力压迫牙周膜产生透明样变,潜掘性吸收的结果累及根面,在透明性变区的根面无细胞组织中发生牙骨质吸收陷窝,发生根吸收。根吸收是一个庞杂的过程,由破牙细胞与体内各种调停因子协同作用完成,破牙骨质细胞与破骨细胞具有相似的细胞活性和功能特点。牙根吸收的机理与骨吸收基础相似,由与破骨细胞形态相似的破牙细胞承担主要的破牙骨质功能,包含两种生物学过程,酸化过程和有机基质的降解。当牙骨质因机械力发生损坏或脱落,破牙骨质细胞形成细胞层笼罩在硬组织上发生破骨运动。破牙骨质细胞既能脱矿,又能在脱矿面降解有机质。

  根吸收通常在牙齿受到过大力作用后发生,本研讨采取小型猪树立动物模型,对下颌乳侧切牙分辨施加力值0、100 g、200 g、300 g,通过动物实验找出临床应用力值的根据及建立可靠的牙根吸收动物模型。X片结果显示0、100 g、200 g组均未见显明的牙根吸收,也无可识别的牙根长度变更;300 g组可见部分牙根变短,见显着的牙根尖吸收。光学显微镜下察看到随着力值的加大,牙骨质吸收面积逐渐增添,且水平加深;成纤维细胞数目增多;多核破牙骨质细胞和破骨细胞增多;牙周纤维也由粗大浓密变为单薄,杂乱。实验持续切片成果显示,牙齿受重力后证实了根吸收的存在。

  但由于本实验仅为小样本动物实验,所得结论尚需进一步研究与论证。

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