低骨代謝率對微型種植支抗即刻負載穩(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鍵[1]。微種植體支抗因具有體積小、術式簡單、植入部位靈活、可即刻加力及治療后易取出等優(yōu)勢，越來越受到正畸醫(yī)生的關注。目前微型種植體廣泛應用于雙頜前突、深覆頜、安氏Ⅱ類下頜后縮等錯牙合畸形的矯治,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)生極為關注的焦點。本實驗通過建立低骨代謝動物模型，植入微型種植體并即刻負載，觀察其穩(wěn)定性，探討低骨代謝對微種植體穩(wěn)定性的影響，為其臨床應用提供指導。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 Wistar雌性大鼠20只，體質(zhì)量（200± 10）g，SPF級，購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，動物許可證號：SCXK（京）2007-0001。隨機分成低骨代謝組（甲減組）和正常骨代謝組（對照組），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 造模后于脛骨近遠兩端各植入1枚直徑1.6 mm的鈦合金微種植釘，即刻負載0.98 N拉力，分別于加力后第16、17、26、27天進行標記，加力后30 d處死動物。在處死前15 d行四環(huán)素標記，每天30 μg/g，腹腔注射連續(xù)2 d；9 d后行鈣黃綠素標記，6 μg/（kg·d），方法同前。3 d后處死動物。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，甲苯胺藍染色，封片。

1.3 檢測方法及相關指標 采用放免法檢測血清T3、T4、TSH，負載初期拍X線片，由同一醫(yī)師用游標卡尺連續(xù)測量2個交互牽引的微種植體間距離3次，取平均值；負載結(jié)束時，用同樣方法測量微種植體間距離，計算負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行觀察，并計算骨礦化沉積率（mineral appositional rate,MIAR），將磨片置于Stemi SV 11 Apo體視顯微鏡下進行觀察，同時用顯微鏡自帶的照相系統(tǒng)拍照，應用Image-Pro Plus 6.0專業(yè)圖像分析系統(tǒng)測量種植體骨結(jié)合率（bone-implant contact ratio, BIC）。具體計算公式如下：BIC=微種植體螺紋與骨接觸部分的長度/微種植體骨內(nèi)螺紋界面的長度×100%

1.4 統(tǒng)計學處理 用SPSS 17.0軟件建立數(shù)據(jù)庫并進行統(tǒng)計分析，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，采用t檢驗進行組間比較，檢驗水準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水平明顯低于對照組，TSH水平明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表1。

表1 各組大鼠實驗后血清甲狀腺素水平比較（±s）

表1 各組大鼠實驗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)移動距離比較 2組種植體均發(fā)生了位移，甲減組移動距離少于對照組，2組比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 微型種植體負載期間的移動距離、MIAR及BIC比較 （±s）

表2 微型種植體負載期間的移動距離、MIAR及BIC比較 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01

組別 n 移動距離（mm） MIAR（μm/d） BIC（%）甲減組對照組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，對照組熒光標記較強，標記帶間距較寬，甲減組標記較弱，標記帶間距明顯窄于對照組，見圖1、2。骨礦化沉積率甲減組慢于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表2。

圖1 甲減組熒光標記圖（×100）

圖2 正常組熒光標記圖（×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，可見對照組種植體周圍松質(zhì)骨區(qū)骨小梁密集，粗細不均；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、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低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表2。

圖3 光鏡下甲苯胺藍染色甲減組切片圖

圖4 光鏡下甲苯胺藍染色正常組切片圖

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。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[4]。本實驗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 低骨代謝動物模型的建立 本實驗造模用丙基硫氧嘧啶，其作用是抑制甲狀腺內(nèi)過氧化物酶，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水平明顯低于對照組，TSH水平明顯高于對照組；用四環(huán)素、鈣黃綠素雙標記熒光染色法測股骨近端的骨代謝率，結(jié)果甲減組MIAR明顯低于對照組，說明低骨代謝組建模成功。

3.2 大鼠種植體骨內(nèi)移動速度 甲狀腺激素參與骨骼的生長、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、分泌或生物效應不足時可影響骨代謝。本研究中甲減組種植體骨內(nèi)移動距離較對照組緩慢，說明低骨代謝可影響種植體的移動速度。

3.3 低骨代謝時微種植體即刻負載的可行性 De?guchi等[5]將微螺釘鈦種植體植于8個月齡的雄犬頜骨上，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“微動度”理論認為，當種植體微動度在100 μm以內(nèi)時，種植體仍能與骨組織發(fā)生結(jié)合，這為即刻負載提供了理論依據(jù)。Melsen等[7]的研究證實，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致的全身代謝減低綜合征。本實驗微種植體即刻負載，測得甲減組骨結(jié)合率低于對照組，種植體周圍骨組織改建基本正常，形成良好的骨性界面，種植體無松動脫落，說明低骨代謝情況下微種植體即刻負載是可行的，低骨代謝雖然可導致骨密度、骨結(jié)合率及骨量的改變，但不是微種植體植入術的禁忌證。趙志河等[8]亦證實，不同條件下微種植體骨界面有相似的組織學反應。

[1]宿玉成.現(xiàn)代口腔種植學[M].北京:人民衛(wèi)生出版社，2004：353-369.

[2]Lee JS,Park HS,Kyung HM,et al.Micro-implant anchorage for lin?gual treatment of a skeletal ClassⅡmalocclusion[J].J Clin Orthod，2001,35(10):643-647.

[3]郭軍,段銀鐘,鄭輝強,等.微型種植體與口外弓作支抗推上頜磨牙遠移的比較究[J].中國美容醫(yī)學,2005,14(3):335-337.

[4]Strotmeyer ES，Cauley JA，Orehard TJ，et al.Middle-aged Premeno?pausal women with type 1diabetes have lower bone mineral Densit and ealeaneal quantitative ultrasound than nondiabetie women[J]. Diabetes Care,2006，29(2):306-311.

[5]Deguchi T,Takano-Yamamoto T,Kanomi R,et al.The use of small titanium screws for orthodontic anchorage[J].J Dent Res,2003，82 (5):377-381.

[6]Brunski JB.Avoid pitfalls of overloading and micro motion of intra osseousimplants[J].J Dent Implantol Update,1993,4(10):77-81.

[7]Melsen B,Lang NP.Biological reactions of alveolar bone to orth?odontic loading of oral implants[J].Clin Oral Implants Rec,2001,12 (2)：144-152.

[8] 趙志河，鄧峰，唐甜,等.微植體支抗的基礎研究與臨床應用[C].中國武漢:第八屆中國口腔正畸學術會議論文匯編,2007：3.