應(yīng)用磁力矯治器對青春期恒河猴進行Ⅲ類功能牽引的組織形態(tài)學(xué)觀察

趙寧 徐蕓 陳揚熙 沈剛 許艷華

（1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院 正畸科，上海市口腔醫(yī)學(xué)重點實驗室，上海 200011；2.昆明醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院 正畸科，昆明 650031；3.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院 正畸科，成都 610041）

1 材料和方法

選用健康青春生長發(fā)育期雄性恒河猴6只（年齡3歲左右，混合牙列期，體重5.5 kg左右，云南省動物研究所提供）。實驗組45、90 d各2只，對照組45、90 d各1只。實驗組動物配戴自制的鑄造式Ⅲ類磁力矯治器（magnetic orthopedic appliance-Ⅲ，MOA-Ⅲ），以產(chǎn)生每側(cè)300 N的初始力，并通過定期添加6mm×4mm×1mm磁塊維持磁力大?。▓D1），對照組不戴用矯治器?？趦?nèi)直接測量記錄磁塊間距的變化，并應(yīng)用口內(nèi)照片和模型記錄治療前后頜位的改變。分別于實驗前后拍攝頭顱側(cè)位片進行測量分析。

本實驗共選用顴頜縫、顴顳縫、腭橫縫、翼腭縫、顴額縫、額頜縫6條骨縫作為觀察對象，選擇實驗前、實驗中及實驗后靜脈滴注氧四環(huán)素、鈣黃綠素、茜素紅及二甲酚橙4種活體熒光染色劑對骨縫內(nèi)新骨的沉積進行標記。

動物應(yīng)用4%多聚甲醛行頸總動脈灌注固定，麻醉下放血處死。顱骨標本采用10%甲醛進行24～48 h鞏固固定。然后沿中線將上頜復(fù)合體剖成兩半。左半側(cè)標本采用甲酸脫鈣，常規(guī)石蠟包埋，垂直于骨縫界面作連續(xù)切片，片厚約4μm。右半側(cè)標本應(yīng)用75%乙醇進行固定，用于制作非脫鈣的硬組織切片備用。

2 結(jié)果

2.1 頜位觀察

矯治結(jié)束時，45 d實驗組磁塊間距約為4.0mm，90 d實驗組約為6.0mm（圖1B）。所有實驗組動物的頜位均出現(xiàn)明顯近遠中移位，45 d組恒河猴1由輕度近中關(guān)系變?yōu)橹行躁P(guān)系，恒河猴2由中性關(guān)系變?yōu)檩p度遠中關(guān)系；90 d組2只動物均由中性關(guān)系變?yōu)橥耆h中關(guān)系。在垂直方向上，實驗組動物出現(xiàn)一定的前牙區(qū)開；而對照組磨牙關(guān)系矯治前后無明顯改變。

2.2 X線頭影測量分析

2個實驗組矯治后均表現(xiàn)為SNA角增大，SNB角減小，ANB角增大。A-Ptm增加，U1-SN增大、U1-NA增大；L1-MP減小、L1-NB增大；PP-SN減小，F(xiàn)MA及Y軸均增大（表1）。2個實驗組較對照組均發(fā)生了明顯的變化，其中90 d組的變化較45 d組更為明顯。對照組均表現(xiàn)為正常的向前向下的生長發(fā)育。

表1 各組治療前后頭影測量差值Tab 1 Cephalometric changes in the groups before and after treatment

2.3 蘇木精-伊紅染色

實驗組各骨縫均表現(xiàn)為明顯的骨沉積，尤其是顴頜縫、腭橫縫、翼腭縫、顴顳縫最為明顯，額頜縫次之，顴額縫骨沉積最不明顯。同時各條骨縫內(nèi)骨的沉積與吸收均表現(xiàn)出一定特點，其中以顴顳縫特點最為突出，可見骨縫骨突兩側(cè)表現(xiàn)為一側(cè)明顯骨沉積，一側(cè)骨吸收；骨突間相互作用，表現(xiàn)為骨突間骨縫一側(cè)變寬，一側(cè)縮窄；骨縫內(nèi)變寬側(cè)表現(xiàn)為膠原纖維拉伸、新骨沉積，縮窄側(cè)表現(xiàn)為纖維排列紊亂、骨吸收。顴頜縫可表現(xiàn)為類似的組織學(xué)特征，但骨縫內(nèi)成骨與破骨情況更為復(fù)雜。而腭橫縫與翼腭縫則表現(xiàn)為明顯的骨沉積，骨縫兩側(cè)骨沉積線呈層狀排列，骨吸收少見。額頜縫與顴額縫有新骨沉積但不明顯。

實驗組新骨沉積明顯多于對照組，并且90 d組的新骨沉積量及骨沉積線數(shù)目均多于45 d組，但成骨細胞的活躍程度不及45 d組。骨縫間纖維排列方向也呈現(xiàn)出一定特點，某些部位可表現(xiàn)為拉伸狀，某些部位則表現(xiàn)為排列紊亂，甚至呈漩渦狀。同時實驗組各骨縫內(nèi)未觀察到明顯的骨質(zhì)破壞及炎癥反應(yīng)（圖2）。

2.4 熒光染色

各實驗組均表現(xiàn)為明顯的骨沉積，并且新骨沉積量較大。同時可更加清楚地觀察到各骨縫中沉積與吸收在同一骨縫中的表現(xiàn)，與蘇木精-伊紅染色結(jié)果基本一致，以顴顳縫的表現(xiàn)最為典型，顴頜縫次之（圖3）。

腭橫縫與翼腭縫則表現(xiàn)為明顯的骨沉積，骨沉積線呈層狀排列，與骨縫兩側(cè)邊緣平行，骨吸收少見。額頜縫與顴額縫有骨沉積但不明顯。

3 討論

恒河猴從種屬及解剖結(jié)構(gòu)上是與人類非常接近的實驗動物，兩者顱頜面的解剖結(jié)構(gòu)非常相似，因此，其研究結(jié)果可以對臨床提供一定的參考依據(jù)。本實驗選用3歲左右、混合牙列期恒河猴作為實驗動物，是因為恒河猴性成熟年齡約為4～5歲，其年齡相當于人10歲左右，處于生長發(fā)育高峰期，可以與臨床的治療時機相對照。頜位觀察結(jié)果表明：實驗組治療后上下頜關(guān)系在矢狀方向發(fā)生明顯改變，證明該矯治裝置對糾正青春期恒河猴Ⅲ類錯是有效的；但是在垂直方向上出現(xiàn)一定程度的開，可能和下頜骨的后下旋轉(zhuǎn)以及個別牙尖的早接觸有關(guān)。

頭影測量結(jié)果顯示：在MOA-Ⅲ作用下，顱面部的變化是上頜骨、下頜骨、上頜牙齒、下頜牙齒變化的綜合。SNA角增大，A-Ptm增加說明上頜骨發(fā)生了一定的前移，其主要原因是由于在閉口位時相對的磁塊間產(chǎn)生大小相等、方向相反的斥力，推上頜向前、下頜向后。PP-SN減小提示上頜骨發(fā)生了一定程度的逆時針方向旋轉(zhuǎn)，F(xiàn)MA及Y軸角的增大則提示下頜有一定的后下旋轉(zhuǎn)，這可能是由于在排斥力作用下，開口位時其上頜分力方向為前上，而下頜分力方向為后下。因此，在該矯治器的臨床應(yīng)用中應(yīng)注意其副作用，盡量避免應(yīng)用于開傾向的高角Ⅲ類患者，或者對該矯治器進行改良，選擇應(yīng)用吸引力作為矯治力源。SNB角的減小可能是由于下頜骨的生長發(fā)育受到一定程度的抑制，但目前研究多認為抑制下頜骨的生長發(fā)育比較困難[5-6]，主要原因可能還是由于下頜骨的后下旋轉(zhuǎn)。U1-SN增大及L1-MP的減小同時也證明MOA-Ⅲ的矯治力方向是上頜向前下頜向后。2個實驗組比較，90 d組較45 d組變化明顯。提示MOA-Ⅲ的矯治機制以刺激上頜發(fā)育為主，抑制下頜生長為輔，對于下頜作用主要是改變其生長方向；同時上頜牙弓發(fā)生前移，上前牙唇傾，下切牙發(fā)生一定程度的舌傾。從而使上下頜位發(fā)生明顯改變，這與以往學(xué)者研究結(jié)果一致[2，7-8]。

在外力作用下，顱面骨骼結(jié)構(gòu)中的骨縫作為生長區(qū)進行改建，這與在自然生長力作用下發(fā)生的改變一致。骨縫纖維拉伸，刺激附著骨的骨沉積；反之，骨縫纖維的壓縮導(dǎo)致骨的吸收[9]。Kambara[10]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)：上頜前牽引裝置可以引起上頜骨周圍骨縫內(nèi)的組織學(xué)變化，這證明骨縫內(nèi)張力或壓力區(qū)的變化取決于加力的方向。Vardimon等[3]對Ⅲ類磁力作用下青春期恒河猴翼上頜裂及髁突軟骨的組織學(xué)變化進行了研究，發(fā)現(xiàn)翼上頜裂下界骨縫有廣泛的增生活動。徐蕓等[4]開發(fā)了雙阻板磁力矯治器-Ⅲ，并在臨床上取得良好的效果。以往的研究多數(shù)是針對少數(shù)骨縫在矯形力作用下的變化，本研究選取上頜骨周圍可能發(fā)生改建的主要骨縫進行了觀察，結(jié)果表明在Ⅲ類重力作用下，位置不同的各條骨縫在形態(tài)、細胞數(shù)目、骨縫的寬度上都出現(xiàn)了不同的改變。

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