牙根吸收發(fā)生早期指征的動物實驗研究

李 楠，譚國琴，王艷青，曹 軍

(第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院，陜西西安 710032)

在正畸治療過程中，牙齒一旦發(fā)生牙根變短性吸收，往往會造成松動、早失等不可逆性后果。為了避免這種情況的出現(xiàn)，醫(yī)生一般避免使用過大矯治力、減小牙齒移動過程的咬合干擾、避免超限矯治等，但有時仍會有不明原因的牙根變短吸收情況發(fā)生，因此常造成一些難以處理的醫(yī)患糾紛。針對這個問題，我們模擬臨床上最容易出現(xiàn)牙根吸收的情況，以過大矯治力壓低牙齒，制作出了牙根變短性吸收的動物模型。在模型上我們發(fā)現(xiàn):當(dāng)X線片上顯示牙根出現(xiàn)變短性吸收指征之前，發(fā)生吸收的牙齒大部分都有一個尖周稀疏聚集期。那么，這個尖周稀疏聚集期是否是牙根將要發(fā)生吸收的一個早期指征?為此，本研究在動物模型上動態(tài)觀察了尖周稀疏聚集期在牙根吸收發(fā)生過程中出現(xiàn)的情況，并對這一時期的尖周區(qū)組織形態(tài)變化進行初步分析。

1 材料和方法

1.1 材料

成年雄性雜種犬(第四軍醫(yī)大學(xué)動物實驗中心提供);微螺釘自攻型正畸支抗種植體(寧波慈北醫(yī)療器械公司);單個結(jié)扎皮圈(3M公司，美國);正畸用測力計(天美齒科器材廠)。

1.2 牙根吸收動物模型的建立方法

以12～24月齡，體質(zhì)量12～15 kg，健康狀況良好，無牙周疾病的雄性雜種犬8只(實驗前由第四軍醫(yī)大學(xué)動物實驗中心以標準犬飼料喂養(yǎng)2周，并注射狂犬疫苗)作為實驗動物。過大矯治力壓低處理:在全麻狀態(tài)下，于兩鄰牙牙根間植入直徑1.5 mm，長10 mm的微螺釘自攻型正畸支抗種植體(圖1a);使用化學(xué)固化粘結(jié)材料(3M公司，美國)在切牙上粘結(jié)托槽，用0.02 mm結(jié)扎絲將單個結(jié)扎皮圈結(jié)扎在種植釘與托槽之間(圖1b)，初始力值為350 g，每周加力1次(更換新的結(jié)扎皮圈)，持續(xù)保持作用力在 350 ～300 g［1］。

圖1 牙根吸收動物模型牙齒加力方法

1.3 牙根吸收發(fā)生過程的動態(tài)觀察

實驗用犬5只。將2只犬的A區(qū)上頜切牙(各3個)、以及另外3只犬的全部上頜切牙(各6個)作為實驗組，進行過大矯治力壓低處理;2只犬的B區(qū)上頜切牙(各3個)、以及全部5只犬的下頜切牙(各6個)作為對照組不作處理。實驗組和對照組均進行為期8周的觀察，并于每周加力和更換結(jié)扎皮圈前由同一名操作者使用同一臺X線機拍攝1次X線片，觀察記錄以下情況:①實驗組和對照組牙齒是否有尖周稀疏聚集期出現(xiàn)，出現(xiàn)的時間;②實驗組牙齒出現(xiàn)尖周稀疏聚集期后，繼續(xù)施加過大壓低矯治力，是否會有牙根變短性吸收情況出現(xiàn)。

1.4 牙根吸收發(fā)生早期尖周區(qū)組織形態(tài)學(xué)觀察

另選實驗用犬3只，每只犬的A區(qū)上頜切牙(各3個)作為實驗牙進行過大矯治力壓低處理;B區(qū)上頜切牙(各3個)作為對照組不作任何處理。于每周加力和更換結(jié)扎皮圈前拍一次X線片，當(dāng)觀察到實驗組有尖周稀疏出現(xiàn)時，即處死動物，制作石蠟切片，進行HE染色，觀察尖周區(qū)的組織形態(tài)學(xué)變化。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行χ2檢驗，檢驗水準 α =0.05。

2 結(jié)果

2.1 牙根吸收發(fā)生過程的動態(tài)觀察結(jié)果

2.1.1 尖周稀疏聚集期出現(xiàn)情況

加力后進行間隔期為1周的動態(tài)根尖片觀察，發(fā)現(xiàn)24個實驗牙在發(fā)生牙根變短性吸收之前，有21個牙齒有尖周稀疏聚集期出現(xiàn)(圖2)，約占實驗牙總數(shù)的87.5%，出現(xiàn)的時間一般在2周左右。而36個對照牙，均未發(fā)現(xiàn)有尖周稀疏聚集的情況，即尖周稀疏聚集期出現(xiàn)率為零，與實驗組相比有顯著性差異(P ＜0.05)(表1)。

表1 實驗組和對照組尖周稀疏聚集期出現(xiàn)情況比較()

表1 實驗組和對照組尖周稀疏聚集期出現(xiàn)情況比較()

組別 總牙數(shù) 出現(xiàn)尖周稀疏牙數(shù)尖周稀疏聚集期出現(xiàn)時間(周)尖周稀疏出現(xiàn)率(%)24 21 2.6 ±0.54 87.5對照組實驗組360－0

圖2 實驗組牙齒出現(xiàn)尖周稀疏情況

2.1.2 牙根變短性吸收出現(xiàn)情況

實驗組牙齒繼續(xù)給以持續(xù)性壓低重力作用，在8周觀察期內(nèi)共有17個牙出現(xiàn)以根尖圓鈍為指征的變短性牙根吸收現(xiàn)象，其中15個有早期尖周稀疏聚集期，約占牙根吸收牙總數(shù)的88.2%;2個未觀察到有早期尖周疏聚集期，占牙根吸收牙總數(shù)的11.2%。經(jīng)χ2檢驗，有早期尖周稀疏聚集期的牙在牙根吸收中的比例明顯高于無早期尖周稀疏聚集者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(表2)。

表2 有無尖周稀疏聚集期的牙在牙根吸收牙中所占百分比比較

2.2 牙根吸收發(fā)生早期尖周區(qū)組織形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果

實驗組處于尖周稀疏聚集期的牙齒尖周組織切片，HE染色低倍鏡(40×)觀察可見，雖尖周區(qū)牙周膜結(jié)構(gòu)、根尖形態(tài)基本完整，也未見明顯的牙根吸收出現(xiàn)，但根尖所對應(yīng)的牙槽骨區(qū)域則出現(xiàn)明顯的骨吸收現(xiàn)象，局部區(qū)域呈空泡、脂肪樣變性(圖3a1)。而對照組中則未見尖周區(qū)牙槽骨有明顯吸收的情況(圖3b2)。高倍鏡(400×)觀察可見實驗組牙周膜內(nèi)的細胞成分較對照組明顯增多，但尚未見有破骨細胞出現(xiàn)(圖3a2、b2)。

圖3 處于尖周稀疏聚集期的實驗組和對照組牙根區(qū)域HE染色觀察

3 討論

約一個世紀以前，Ketcham［2］即用X線檢查觀察到了正畸牙在移動過程中有牙根吸收情況的發(fā)生，常影響正畸治療效果、甚至阻礙治療的進行。此后，大量臨床實踐和相關(guān)研究［3－5］均發(fā)現(xiàn):如果對牙齒施加過大的矯治力，則會造成局部牙周膜間隙內(nèi)組織的壓力過大，常常會有牙根吸收的情況發(fā)生。本研究模擬臨床上最易造成牙根吸收的情況，以過大矯治力壓低犬上頜切牙，制作牙根吸收動物模型。在模型上動態(tài)觀察牙根吸收發(fā)生進程，發(fā)現(xiàn)其中大部分牙齒(87.5%)在持續(xù)加力2周左右，即出現(xiàn)尖周稀疏聚集的情況;而處于非加力作用狀態(tài)的對照組均未出現(xiàn)此情況。這一結(jié)果說明:出現(xiàn)尖周稀疏是持續(xù)性壓低重力作用的結(jié)果。而這些出現(xiàn)尖周稀疏的牙齒，在持續(xù)性壓低重力繼續(xù)作用下，約有71.4%逐漸出現(xiàn)牙根吸收情況，約占牙根吸收牙的88.2%。提示尖周稀疏聚集期的出現(xiàn)可能是牙根吸收發(fā)生的起始期，一旦在加力過程中有尖周稀疏出現(xiàn)，那么繼續(xù)下去就可能有牙根吸收情況出現(xiàn)。組織學(xué)觀察結(jié)果顯示:有尖周稀疏聚集期牙的根尖區(qū)牙周膜結(jié)構(gòu)、根尖形態(tài)雖基本完整，也未見明顯的牙根吸收出現(xiàn)，但其根尖所對應(yīng)的牙槽骨區(qū)域有明顯骨吸收現(xiàn)象，局部呈空泡、脂肪樣變性，提示牙根吸收發(fā)生早期的尖周稀疏是根尖區(qū)牙槽骨發(fā)生吸收的影像學(xué)指征。同時還發(fā)現(xiàn):這一時期牙周膜內(nèi)細胞成分明顯增多，但尚未見有明顯的破骨細胞出現(xiàn)，提示這一時期牙周膜內(nèi)的細胞增生、反應(yīng)活躍，而這些細胞的增生與后期牙根吸收發(fā)生的關(guān)系則需進一步研究分析。

雖然本研究在動物模型上觀察到牙根吸收的牙齒大部分都有尖周稀疏聚集期，但在臨床正畸治療過程中，并未見相關(guān)報道。其原因可能是:①與臨床上觀察到有牙根吸收出現(xiàn)的時機較晚有關(guān)。臨床上固定矯治器復(fù)診周期一般為4～6周，這期間可能錯過發(fā)現(xiàn)牙根吸收早期指征——尖周稀疏聚集期。另外，牙根吸收發(fā)生的病因機制尚不明確，盡管有一些研究［6－7］表明矯治作用力過大、矯治作用時間過長容易引起牙根吸收，但是也有研究表明［8－9］牙根吸收的出現(xiàn)并不與矯治作用的時間相關(guān)，這與臨床觀察到的情況也是一致的。有些病人矯治時間可能很長(4～5年)，但是并未見有明顯的牙根吸收情況出現(xiàn);而一些病人矯治時間可能較短(2年左右)，矯治過程中也沒有明顯過度矯治力作用的情況，卻在矯治結(jié)束拍片觀察時發(fā)現(xiàn)了牙根吸收的情況。有研究者［10－11］認為牙根吸收的發(fā)生可能與遺傳、易感性等多因素的作用相關(guān)，因此臨床上常有輕力作用下牙根出現(xiàn)不明原因吸收的情況，這種情況的牙根吸收具有潛行性，病人往往沒有疼痛、松動等癥狀，臨床醫(yī)生也就很難在早期進行拍片觀察，這可能是目前臨床上觀察不到牙根吸收的早期有尖周稀疏出現(xiàn)的一個原因;②雖然有尖周稀疏出現(xiàn)的牙齒，出現(xiàn)根尖吸收的可能性較大，但也不能排除部分不出現(xiàn)尖周稀疏的牙齒也有牙根吸收出現(xiàn)的可能性。本研究中有3個實驗牙無尖周稀疏聚集期出現(xiàn)，但其中2個牙在持續(xù)性重力的作用下，仍有牙根吸收情況的出現(xiàn)，這與上述臨床中所觀察到的現(xiàn)象是一致的。

本結(jié)果提示:尖周稀疏聚集期的出現(xiàn)很可能是牙根吸收發(fā)生的起始期、可能是出現(xiàn)牙根吸收的早期指征之一。這就警示我們，對于易于發(fā)生牙根吸收的牙齒(家族性牙根吸收傾向、牙槽骨有吸收等)和一些加力后出現(xiàn)疼痛等情況的牙齒，要注意進行拍片檢查，如發(fā)現(xiàn)尖周稀疏聚集的情況，要采取適當(dāng)措施，阻斷牙根吸收發(fā)生。而本研究中對這一時期的組織形態(tài)學(xué)研究結(jié)果也提示，如在這一時期采取適當(dāng)措施，可阻斷牙根吸收的發(fā)生，因為這一時期根尖形態(tài)是完整的，僅是尖周區(qū)牙槽骨發(fā)生了吸收，這種牙槽骨的吸收具有可逆性，而牙根一旦發(fā)生吸收則是不可逆的。

［1］胡煒.彈力鏈彈力衰減研究［J］.口腔正畸學(xué)，1997，4(3):108－109.

［2］Ketcham AH.A preliminary report of an investigation of apicalroot resorption of vital permanent teeth［J］.Int J Orthod，1927，13:97－127.

［3］Brudvik P，Rygh P.The initial phase of orthodontic root resorption incident to local compression of the periodontal ligament［J］.Eur J Orthod，1993，15(4):249 －263.

［4］Brudvik P，Rygh P.Multi－nucleated cells remove the main hyalinized tissue and start resorption of adjacent root surfaces［J］.Eur J Orthod，1994，16(4):265 －273.

［5］Brudvik P，Rygh P.Root resorption beneath the main hyalinized zone［J］.Eur J Orthod，1994，16(4):249 －263.

［6］Kurol J，Owman－Moll P，Lundgren D.Time－related root resorption after application of a controlled continuous orthodontic force［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，1996，110(3):303 －310.

［7］Kharhanda OP，Chan EK，Srivichamku1 P，et al.Root resorption and its association with alterations in physical properties，mineral contents and resorption craters in human premolars following application of light and heavy controlled orthodontic force［J］.Orthod Craniofac Res，2004，7(2):79 －97.

［8］Freitas MR，Beltrao RT，Janson G.Evaluation of root resorption after open bite treatment with and without extractions［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，2007，132:143.e15 －143.e22.

［9］李春雷，李長霞，朱雙林.正畸治療中不同治療時問對牙根吸收影響的臨床研究［J］.實用口腔醫(yī)學(xué)雜，2004，20(3):271－273

［10］Davidovitch Z，Krishnan V.Role of basic biological sciences in clinical orthodontics:a case series［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009，135(2):222 －231.

［11］Al—Qawasmi RA，Hartsfie1d JK Jr，Everett ET，et al.Root resorption associated with orthodontic force in inbred mice:genetic contributions［J］.Eur J Orthod，2006，28(1):13 －19.