電鏡下觀察面中份縫牽引成骨術(shù)對(duì)狗眶下神經(jīng)的影響

[摘要]目的:電鏡下觀察面中份縫牽引成骨術(shù)不同時(shí)期狗眶下神經(jīng)組織學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，探討面中份縫牽引成骨術(shù)對(duì)眶下神經(jīng)的影響。方法:選12周雜種犬13只為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)組12只，隨機(jī)分入牽引5、10、15天，固定15、30天與恢復(fù)期6組，每組各2只，用特制牽引器進(jìn)行前牽引;對(duì)照組1只，未配戴牽引器。取各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組雙側(cè)眶下神經(jīng)，制成透射電鏡切片，電鏡下觀察不同時(shí)期的神經(jīng)組織形態(tài)。結(jié)果:隨著牽引的進(jìn)行，面中份骨明顯前移，眶下神經(jīng)出現(xiàn)明顯病理變化，牽引結(jié)束時(shí)神經(jīng)損傷最嚴(yán)重;固定期神經(jīng)出現(xiàn)修復(fù)性變化，去除牽引架2月后神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)基本恢復(fù)正常。結(jié)論:面中份縫牽引成骨術(shù)在使面中份骨明顯前移的同時(shí)，對(duì)眶下神經(jīng)可產(chǎn)生一定的損傷，但這種損傷是暫時(shí)的、可逆的，通過神經(jīng)自身的適應(yīng)、修復(fù)和再生，隨著時(shí)間的延長，神經(jīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)可恢復(fù)正常。

[關(guān)鍵詞]電鏡;縫牽引成骨術(shù);眶下神經(jīng);組織學(xué)結(jié)構(gòu)

[中圖分類號(hào)]Q813.1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]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(fā)育不全是顱頜面外科常見的發(fā)育畸形，常常會(huì)給患者帶來一系列的生理與心理問題，降低他們的生活質(zhì)量。目前，傳統(tǒng)面中份發(fā)育不全的治療方法主要為患者成年后采用正頜手術(shù)或者切骨牽引兩大類。這兩種方法都屬于大型、復(fù)雜和高難度的手術(shù)，對(duì)患者創(chuàng)傷很大。國內(nèi)學(xué)者柳春明在國際上首次提出縫牽引成骨的概念[1]，報(bào)道了經(jīng)縫牽引早期治療面中部發(fā)育不全的臨床經(jīng)驗(yàn)[2]。近年來，對(duì)經(jīng)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(jié)構(gòu)方面，而對(duì)面中份骨骼連帶的周圍組織研究較少?？粝律窠?jīng)由上頜神經(jīng)發(fā)出，在骨性眶下裂中穿行;它在面中份骨前牽引的同時(shí)是否會(huì)受到牽拉，是否會(huì)影響它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)，影響程度多大，能否恢復(fù)，本實(shí)驗(yàn)組的前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在光鏡下觀察了該神經(jīng)的大體病理變化[5]，但尚未觀察該神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)的變化。故本實(shí)驗(yàn)仍以犬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，觀察上頜前牽引不同時(shí)期狗眶下神經(jīng)超微結(jié)構(gòu)的改變，探討其對(duì)眶下神經(jīng)影響。

1材料和方法

1.1 牽引器的設(shè)計(jì)、制作與牽引方法、手術(shù)方法見前期實(shí)驗(yàn)[5]。

1.2動(dòng)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(duì)象(由解放軍總醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室提供)，牙列整齊無缺牙，體重2.5～2.7kg。實(shí)驗(yàn)組12只，隨機(jī)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(jìn)行前牽引，后3組均牽引滿15天。對(duì)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(shí)驗(yàn)犬，對(duì)照犬最后也處死。用眼科剪去除雙側(cè)眼球，仔細(xì)分離出眶下裂中的眶下神經(jīng)，在眶下孔近心端截取約長約2.0cm的神經(jīng)。由于透射電鏡對(duì)樣品表面的要求非常嚴(yán)格，本實(shí)驗(yàn)是觀察神經(jīng)的橫切面。所以取材及用生理鹽水清洗標(biāo)本時(shí)，注意保護(hù)神經(jīng)觀察面不受任何損傷，且保持干凈，將神經(jīng)橫斷面作為觀察面進(jìn)行標(biāo)記，防止制作過程中分不清觀察面所在的位置。 注意取神經(jīng)標(biāo)本時(shí)取材動(dòng)作要快，一般要求在 2～3 min之內(nèi)將組織浸入固定液內(nèi)。 取材的器械、固定液要事先放在冰箱內(nèi)預(yù)冷。

1.3.2 前固定:清洗的神經(jīng)標(biāo)本在清洗完畢后即刻投入2.5% 戊二醛固定液內(nèi)進(jìn)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(jìn)行切片干燥。

1.3.7 鍍膜:利用真空噴鍍儀對(duì)神經(jīng)標(biāo)本觀察表面進(jìn)行鍍膜，用金鈀作為鍍膜材料。

1.3.8 電鏡下觀察神經(jīng)樣本。

2結(jié)果

2.1大體觀察同前期實(shí)驗(yàn)[5]。

2.2眶下神經(jīng)電鏡下各期形態(tài)結(jié)構(gòu)變化

2.2.1 對(duì)照組:可見軸膜光滑、完整，軸漿中含有大量神經(jīng)微管、微絲，以及少量小泡樣結(jié)構(gòu)，軸突內(nèi)各成分排列有序、均勻。雪旺細(xì)胞胞核圓，界限清楚，胞質(zhì)均勻、淡染，胞漿內(nèi)可見散在線粒體、高爾基器及核蛋白體。在無髓神經(jīng)纖維其胞漿直接包繞神經(jīng)軸突，有髓神經(jīng)纖維則由其胞質(zhì)膜層層環(huán)繞軸突周圍生成髓鞘。髓鞘層板明暗相間，層板間無分離，內(nèi)層光滑連續(xù)，與軸膜以髓鞘內(nèi)系膜相連，外層以外系膜與Schwann 細(xì)胞相連，橫斷面上呈同心圓環(huán)狀。神經(jīng)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(xì)胞及吞噬細(xì)胞(圖1)。

2.2.2 牽引第5天:可見部分有髓神經(jīng)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(fā)生折疊起皺，軸索膜與髓鞘板層的最內(nèi)側(cè)分離，軸索與髓鞘之間出現(xiàn)空間，神經(jīng)膜細(xì)胞部分發(fā)生變性，胞質(zhì)中細(xì)胞器增多，其內(nèi)可見崩解的髓鞘碎片;另外病變髓鞘周圍可見吞噬細(xì)胞出現(xiàn)。間質(zhì)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(jīng)纖維髓鞘板層分離，軸索膜與髓鞘板層的最內(nèi)側(cè)分離，神經(jīng)膜細(xì)胞胞質(zhì)中細(xì)胞器增多，其內(nèi)可見崩解的髓鞘碎片;但無髓神經(jīng)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(jié)構(gòu)模糊，有髓神經(jīng)纖維呈無均質(zhì)狀。神經(jīng)膜細(xì)胞出現(xiàn)明顯凹陷，胞漿內(nèi)可見大量髓鞘殘片及空泡，線粒體、高爾基器及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核蛋白體數(shù)量明顯增多。細(xì)有髓神經(jīng)纖維和無髓神經(jīng)纖維病變較輕，粗有髓神經(jīng)纖維變性明顯。間質(zhì)中可見巨噬細(xì)胞，部分區(qū)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(jīng)纖維出現(xiàn)明顯的修復(fù)性變化，脫髓鞘變神經(jīng)纖維開始重新髓鞘化，髓鞘結(jié)構(gòu)部分恢復(fù)，但所有髓鞘板層仍處于松解、破裂狀態(tài)，髓鞘內(nèi)可見明顯的髓球形成。神經(jīng)膜細(xì)胞增生，巨噬細(xì)胞功能活躍，胞質(zhì)內(nèi)含吞噬的髓鞘殘片及大量溶酶體和細(xì)胞器(圖6)。

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

2.2.7去除牽引架2月:有髓神經(jīng)纖維除少量髓鞘仍可見髓球及髓鞘松散現(xiàn)象外，大部分已經(jīng)恢復(fù)正常，神經(jīng)束膜細(xì)胞形態(tài)基本恢復(fù)正常，間質(zhì)中膠原纖維排列無明顯紊亂，細(xì)有髓神經(jīng)纖維和無髓神經(jīng)纖維恢復(fù)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(shù)，它是利用外來的機(jī)械牽張力牽拉正處于發(fā)育期的上頜復(fù)合體的骨縫組織，誘發(fā)上頜縫，諸如腭橫縫、前頜縫、顴頜縫、顴顳縫、翼上頜縫的擴(kuò)張分離與新骨的形成，使上頜復(fù)合體前移，從而來矯正面中部發(fā)育不足[6]。目前，隨著這種技術(shù)的逐步推廣應(yīng)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(huì)對(duì)上頜骨周圍的組織器官如眶下神經(jīng)、腭大神經(jīng)、顳下頜關(guān)節(jié)、口頜系統(tǒng)的形態(tài)和功能產(chǎn)生不良影響，目前尚未有明確和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。

本實(shí)驗(yàn)首先在以往研究[3-4]的基礎(chǔ)上，對(duì)其原用的牽引犬面中份骨的牽引裝置進(jìn)行了改進(jìn):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(jīng)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(wěn)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(dòng)態(tài)觀察牽引期3個(gè)時(shí)間段、固定期2個(gè)時(shí)間段以及去固定2月后眶下神經(jīng)在電鏡下形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，了解面中份縫牽引成骨對(duì)眶下神經(jīng)的影響。

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

眶下神經(jīng)是三叉神經(jīng)的上頜神經(jīng)的分支，屬于感覺神經(jīng)，其位于骨性眶下裂內(nèi)，在眶下裂內(nèi)發(fā)出上牙槽前、中神經(jīng)，出眶下孔發(fā)出面支分布于眶下區(qū)皮膚。在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn):隨著上頜復(fù)合體前移，在整個(gè)牽引期內(nèi)，眶下神經(jīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漸進(jìn)性的損傷性變化:光鏡下觀察神經(jīng)的縱切面可見神經(jīng)纖維曲度逐漸消失、斷裂、崩解，髓鞘腫脹、模糊不清，軸突連續(xù)性發(fā)生中斷，雪旺細(xì)胞增殖、發(fā)生空泡變[5];本實(shí)驗(yàn)電鏡下觀察神經(jīng)的橫斷面則可見粗的有髓神經(jīng)纖維出現(xiàn)髓鞘板層由分離到最后的崩解，軸索的結(jié)構(gòu)逐漸消失，雪旺細(xì)胞的增生及其內(nèi)容物的增多，神經(jīng)間質(zhì)中出現(xiàn)巨噬細(xì)胞及膠原纖維排列紊亂等現(xiàn)象，但細(xì)的有髓神經(jīng)及無髓神經(jīng)纖維病變輕微。推測其原因可能是快速的機(jī)械性牽張力導(dǎo)致眶下神經(jīng)在單位時(shí)間內(nèi)承受較大的縱向張應(yīng)力，而且隨著神經(jīng)干的快速延伸，神經(jīng)束橫斷面積急劇減少，束間橫向壓力升高，結(jié)果導(dǎo)致神經(jīng)束內(nèi)血管閉塞，血液循環(huán)障礙而發(fā)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(chǎn)生的持續(xù)牽引力的速度超過了神經(jīng)自身的生長速度，使其組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的損傷性變化。當(dāng)牽引完成進(jìn)入固定期后，我們發(fā)現(xiàn)，隨著固定時(shí)間的延長以及去除牽引裝置后，神經(jīng)損傷和變性反應(yīng)逐漸減輕:光鏡下可見神經(jīng)纖維逐漸恢復(fù)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(xì)胞較少[5];電鏡下可見隨著時(shí)間的推移，由于神經(jīng)組織自身的修復(fù)性、適應(yīng)性變化，牽引力造成的神經(jīng)損傷和變性反應(yīng)逐漸減輕，到固定期，神經(jīng)纖維基本恢復(fù)正常排列，纖維間粘液變減少，軸突大部分恢復(fù)連續(xù)性，髓鞘腫脹減輕，脫髓鞘變神經(jīng)纖維開始重新髓鞘化，空泡變性的雪旺細(xì)胞明顯減少[5];電鏡下可見有髓神經(jīng)纖維重新髓鞘化，神經(jīng)束膜細(xì)胞、吞噬細(xì)胞大量增生，受損的神經(jīng)纖維出現(xiàn)了明顯的再生，間質(zhì)中膠原纖維紊亂減輕。這說明適當(dāng)?shù)臓恳?、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(huì)對(duì)眶下神經(jīng)造成不可逆的損傷。去除牽引架2月后神經(jīng)纖維基本恢復(fù)正常。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jīng)損傷是暫時(shí)的、可逆的。通過神經(jīng)自身的修復(fù)、適應(yīng)、再生，受損的神經(jīng)在牽引固定后2個(gè)月左右其組織形態(tài)基本可恢復(fù)正常。因此我們認(rèn)為面中份縫牽引成骨術(shù)是安全可靠的，不會(huì)對(duì)神經(jīng)造成永久性的損傷。

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[收稿日期]2009-08-28 [修回日期]2009-12-09

編輯/張惠娟