逆行性種植體周圍炎動物建模方式初探

丁鋒 王蕾 王悅 劉向東 喬橋 陳旭濤 宋應(yīng)亮

逆行性種植體周圍炎(retrograde peri-implantitis，RPI)由McAllister等[1]在1992年首次報(bào)道，是指在種植體植入后種植體根部出現(xiàn)疼痛、叩痛、腫脹以及竇道等臨床癥狀的根周損害，在X線片上顯示為圓形的透射影像,而種植體頸部可以獲得正常的骨結(jié)合[2]。該疾病常由種植體根部太接近鄰牙或鄰牙的根尖周病損引起[3]，若不及時(shí)治療可能會導(dǎo)致種植體失敗。目前臨床上對于RPI的處理多采用徹底去除種植體根尖區(qū)的感染物同時(shí)應(yīng)用引導(dǎo)骨再生膜技術(shù)[4-5]，類似于根尖外科手術(shù)。由于沒有成熟的動物模型可供基礎(chǔ)研究使用，在患者口內(nèi)進(jìn)行取材又比較困難，因此該疾病的組織病理學(xué)等研究一直未能有所進(jìn)展。本研究旨在探索一種可靠的RPI動物模型的建立方法，為RPI的基礎(chǔ)研究提供可能。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物 西安市迪樂普生物資源開發(fā)有限公司提供健康雄性普通型成年比格犬3 只， 17～18 個(gè)月齡，體重14.0 kg，全身及口腔無疾病，分籠飼養(yǎng)于西京醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)外科,許可證號：SCXK(陜)2014-001。普通飼料喂養(yǎng)，自由飲水。

1.1.2 種植系統(tǒng)及主要相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器 瑞士西諾普光纖種植機(jī)，瑞士Thommen種植體(4.0 mm×6.5 mm， Thommen Medical AG, Grenchen, Switzerland)； 瑞典Astra種植體(4.0 mm×6.0 mm, Osseospeed, Sweden)； 數(shù)字化牙片機(jī)(西諾德有限公司， 德國)； 高清數(shù)碼照相機(jī)(萊卡公司， 德國)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)動物術(shù)前8～12 h禁食禁水。抓取比格犬稱重， 按0.1 ml/kg體重于比格犬后肢內(nèi)側(cè)肌注鹽酸塞拉嗪(速眠新II，吉林省敦化市圣達(dá)動物藥品有限公司)與3%戊巴比妥鈉溶液(1 ml/kg)進(jìn)行全身麻醉。術(shù)中實(shí)驗(yàn)動物若蘇醒，則使用速眠新初始用量的1/2進(jìn)行補(bǔ)充麻醉。待麻藥起效后，使用1%碘伏進(jìn)行口內(nèi)消毒，復(fù)方鹽酸阿替卡因注射液(碧蘭麻，碧蘭公司法國)術(shù)區(qū)局部浸潤麻醉，微創(chuàng)拔除比格犬雙側(cè)下頜第二前磨牙(雙根)，搔刮牙槽窩，生理鹽水沖洗。評估拔牙窩與鄰牙牙根之間的距離，每只比格犬選取距離鄰牙牙根較近的2 個(gè)拔牙窩進(jìn)行種植體(共6 枚)植入。逐級預(yù)備種植窩洞，每只比格犬雙側(cè)拔牙窩分別植入親水與非親水種植體(n=3)，植入扭矩均控制在40～45 N·cm[6]。 嚴(yán)密縫合后，對種植體鄰牙進(jìn)行開髓處理并拍攝術(shù)后X線片。手術(shù)方法見圖1。術(shù)后1 周內(nèi)流食飼養(yǎng)，肌注青霉素預(yù)防感染。種植體植入3 個(gè)月后拍攝X線片，觀察種植體根尖組織情況。

2 結(jié) 果

種植體植入實(shí)驗(yàn)動物下頜骨3個(gè)月后，通過影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，除去1 枚非親水種植體因不明原因脫落，1 枚親水種植體遠(yuǎn)中骨結(jié)合較好，但近中與鄰牙之間存在透射性陰影外，其余種植體冠方骨結(jié)合均良好。圖2可見，雖然非親水組術(shù)后3 個(gè)月時(shí)鄰牙根尖部出現(xiàn)了透射性陰影，但炎癥并未擴(kuò)散至種植體根尖部形成逆行性種植體周圍炎。種植體除近中頸部骨質(zhì)略有吸收外，其余部分與周圍骨質(zhì)形成良好結(jié)合。而親水組一枚種植體在第3、 4 個(gè)月的X線片可見，種植體根尖部出現(xiàn)明顯的透射性陰影。親水組中第3 個(gè)月時(shí)與鄰牙之間存在較大范圍透射性陰影的種植體，在第4 個(gè)月行影像學(xué)檢查時(shí)已經(jīng)脫落。其余種植體狀況良好且影像學(xué)檢查未見異常(圖2)。

圖1 手術(shù)步驟

圖2 種植體植入后X線片

3 討 論

3.1 實(shí)驗(yàn)動物以及植入位置的選擇

為了在實(shí)驗(yàn)動物頜骨內(nèi)成功對逆行性種植體周圍炎進(jìn)行建模，模擬其在人體內(nèi)的真實(shí)情況，實(shí)驗(yàn)動物的選擇尤為重要。之所以選擇比格犬作為研究對象，是因?yàn)橐酝芯勘砻鳎N植體在比格犬股骨或者頜骨內(nèi)能夠形成良好的骨結(jié)合，而且犬拔牙創(chuàng)的愈合時(shí)間、種植體在其股骨、頜骨內(nèi)達(dá)到骨整合的愈合時(shí)間已有共識[7]。雖然相比雌性比格犬，雄性比格犬雖然較為活潑，難以控制，但是其在頜骨寬度以及高度方面均有明顯優(yōu)勢[8]，因此最終選擇成年雄性比格犬作為實(shí)驗(yàn)對象。我們之前也考慮過在在犬上頜骨采用延期種植的方式植入種植體，但是在對拔牙3 個(gè)月后犬的頜骨進(jìn)行CT掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)，其拔牙區(qū)上頜骨的高度并不充足，種植體無法完全植入，如果強(qiáng)行植入，很有可能造成鼻底粘膜破裂，引發(fā)感染。沒有選擇微型種植體，是因?yàn)榭紤]到微型種植體周圍一旦發(fā)生炎癥而未能成功形成骨結(jié)合，可能會導(dǎo)致種植體脫落而干擾結(jié)果。最終選擇在犬下頜骨前磨牙區(qū)進(jìn)行拔牙后即刻種植，是出于以下考慮： ① 犬下頜骨由于下頜神經(jīng)管的存在，其高度受到影響，在拔牙窩內(nèi)預(yù)備種植窩可以最大限度地避免對下頜神經(jīng)管的損傷； ② 在拔牙窩內(nèi)進(jìn)行種植窩的預(yù)備，既可以在一定的限度內(nèi)靠近鄰牙牙根，又能夠在種植體與鄰牙之間保留一定厚度的牙槽骨，不至于因?yàn)榫嚯x太近導(dǎo)致兩者之間牙槽骨的吸收； ③ 選取常規(guī)直徑的短植體植入比格犬頜骨內(nèi)，即使其因炎癥導(dǎo)致種植體根尖部未能發(fā)生骨結(jié)合， 但其冠方的骨結(jié)合足以支撐其后期穩(wěn)定性，能夠在引起炎癥的情況下避免種植體的脫落。

3.2 逆行性種植體周圍炎建模方式的選擇

為了成功的在實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi)建立出逆行性種植體周圍炎模型，我們查閱了諸多種植體周圍炎動物模型建立的方法。目前臨床上常用的種植體周圍炎動物模型建立方法主要有牙槽骨去除法、絲線結(jié)扎刺激法、接種致病菌法、持續(xù)咬合創(chuàng)傷法以及高糖飲食法等，其中絲線結(jié)扎刺激法因成功率較高最為經(jīng)典，但其也存在造模時(shí)間較長、骨缺損程度不易控制、并非準(zhǔn)確模擬人體內(nèi)發(fā)病過程的問題[9]。本研究討論了許多方案，比如窩洞預(yù)備的過程中不進(jìn)行充分冷卻造成根尖區(qū)骨壞死，或者窩洞預(yù)備的長度大于種植體長度，結(jié)合鄰牙根尖周感染創(chuàng)造模型等； 但為了使建立出的模型更貼近逆行性種植體周圍炎在人體內(nèi)的發(fā)病過程，更具有實(shí)用價(jià)值，為以后的研究奠定基礎(chǔ)，最終選取了文中的方法，因?yàn)樵摷膊〉陌l(fā)生本身就與鄰牙根尖周炎癥以及種植體與鄰牙之間的距離過近有關(guān)。本研究結(jié)果也證實(shí)了當(dāng)初選擇的正確性。

3.3 逆行性種植體周圍炎動物建模的結(jié)果

為了提高建模的成功率，選取不同種類、不同表面處理的種植體。研究顯示[10]，親水種植體在吸附蛋白促進(jìn)骨結(jié)合的同時(shí)，也極有可能促進(jìn)了細(xì)菌的粘附，也就是說，倘若植入頜骨內(nèi)的種植體周圍或鄰牙根尖周組織本身存在炎癥，親水種植體可能更容易發(fā)生逆行性種植體周圍炎。最終本研究也在一枚親水種植體根尖部成功建立出炎癥模型。另外一枚超親水種植體在第3個(gè)月進(jìn)行影像學(xué)檢查時(shí)周圍存在炎癥，但在第4 個(gè)月再次檢查時(shí)脫落，脫落的原因可能為單純的逆行性種植體周圍炎向種植體冠方擴(kuò)散，也有可能是因?yàn)榉N植體與鄰牙過近，未能形成有效的骨結(jié)合加劇了逆行性種植體周圍炎的擴(kuò)散。而非親水組的種植體在第3 個(gè)月檢查時(shí)，鄰牙根尖周的炎癥并未能擴(kuò)散到種植體根尖周圍，對種植體造成的影響還未能體現(xiàn)在影像學(xué)檢查上。假以時(shí)日，隨著鄰牙根尖周炎的發(fā)展，其對種植體的影響必定愈發(fā)明顯，最終體現(xiàn)在影像學(xué)檢查上。造成這種差異的原因可能是這兩種種植體對細(xì)菌吸附能力的不同，也可能是由于親水種植體的位置更接近鄰牙。由于種植體與鄰牙之間距離不能夠做到精確控制，一旦距離過小很可能會導(dǎo)致種植體與鄰牙之間的骨質(zhì)吸收致使建模失敗，因此，整個(gè)建模過程的關(guān)鍵把控種植體根方與鄰牙之間的距離(<3 mm)[3]。具體操作中可以先通過術(shù)前影像學(xué)檢查預(yù)估拔牙窩與鄰牙之間的距離，之后在拔牙窩內(nèi)預(yù)備種植窩洞時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡量保證種植體冠方與鄰牙之間有足夠厚度的牙槽骨，確保其能夠形成穩(wěn)定骨結(jié)合的前提下，根方盡量靠近鄰牙。

3.4 逆行性種植體周圍炎動物建模的意義

種植體周圍炎因?yàn)榭梢灾苯訌幕颊呖趦?nèi)提取齦溝液進(jìn)行分析，已基本確定部分炎癥因子與該疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[11-13]，同時(shí)其成熟的動物建模方式使得組織病理學(xué)研究得以進(jìn)展。但是逆行性種植體周圍炎病損區(qū)域位于種植體根尖部，取材較為困難，且其能夠成功建立的動物模型尚未見文獻(xiàn)報(bào)道，因此其分子水平以及組織病理學(xué)研究止步不前。這次本研究探索的建立逆行性種植體周圍炎動物模型的方法，尚處在初步階段，在日后的研究中會對其加以完善，使其成為研究該疾病的重要基礎(chǔ)；接下來將進(jìn)一步對發(fā)生逆行性種植體周圍炎的種植體周圍組織取材以進(jìn)行后續(xù)的組織病理學(xué)研究。

4 結(jié) 論

本研究團(tuán)隊(duì)首次探索了一種在比格犬頜骨內(nèi)建立逆行性種植體周圍炎動物模型的方法，結(jié)果表明，種植體植入的過程中使其冠方與鄰牙之間保留足夠距離(>3 mm)，而根方盡量靠近鄰牙(<3 mm)，并輔以鄰牙開髓處理，能夠在種植體植入3 個(gè)月以后成功的建立逆行性種植體周圍炎的動物模型。根據(jù)文獻(xiàn)查閱結(jié)果，該方法尚無人嘗試