比格犬自體牙移植的牙周重建研究

張 川，張 鵬，唐 渝，任小華，田 鯤，

(1.西南醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，四川 瀘州 646000；2.遵義醫(yī)學(xué)院，貴州 遵義 563003；3.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院，四川 成都 610072)

自體牙移植是指通過外科手術(shù)將自身的阻生牙、多生牙等無功能牙植入到同一口腔的另一位置，使其在新的牙位上生長(zhǎng)或生存，以替代缺失牙齒的生理功能來修復(fù)牙列缺損的一種外科治療方法[1，2]。其最早報(bào)道于20世紀(jì)50年代[3]，已發(fā)展近一個(gè)世紀(jì)，隨著對(duì)自體牙移植術(shù)式的深入研究，其成功率也隨之增加，有研究報(bào)道指出可達(dá)到75%～91%[4]。自體牙移植具有保存自體組織、節(jié)省治療時(shí)間以及迅速恢復(fù)美觀和功能等優(yōu)點(diǎn)[5]，但自體牙移植的成功條件非常嚴(yán)苛，取決于供牙區(qū)與受區(qū)有較好的外形適配性、恰當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞?、且需供牙保留充分的牙周膜活性[6]。并且，髓腔鈣化、牙根吸收等并發(fā)癥在自體牙移植中時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重者會(huì)因術(shù)區(qū)感染造成移植牙脫落。故自體牙移植雖具有較多優(yōu)點(diǎn)，但仍未能替代傳統(tǒng)的方式修復(fù)缺失牙。為實(shí)現(xiàn)自體牙移植牙的成功，需探明自體牙移植后牙周膜的愈合過程，以期增強(qiáng)牙周組織的再生和重建能力。基于此，本研究選擇比格犬進(jìn)行自體牙移植實(shí)驗(yàn)，對(duì)比其術(shù)后1周、1月和2月的影像學(xué)和術(shù)后1月與2月的組織學(xué)變化，以探究自體牙移植后牙周組織的再生與改建機(jī)理，為自體牙移植的臨床應(yīng)用提供進(jìn)一步的理論支持。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料2018年3～7月，選擇成年比格犬(5年齡)1只(由四川省人民醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供) ，體重 17 kg。實(shí)驗(yàn)器械：DSK種植機(jī)及ITI配套工具盒，口腔外科手術(shù)器械。設(shè)備：數(shù)字化根尖放射儀、包埋組織切片機(jī)、顯微鏡。本研究經(jīng)四川省人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[四川省人民醫(yī)院(2018)科倫審字(280)號(hào)]。

1.2方法

1.2.1術(shù)前準(zhǔn)備 比格犬術(shù)前拍攝X射線片，觀察實(shí)驗(yàn)牙牙根及牙槽骨的情況。術(shù)前肌注 40 萬單位/ kg 青霉素，禁食12 h。采用舒泰50(根據(jù)體重按有效劑量0.1 ml/kg)左側(cè)臀部肌注誘導(dǎo)麻醉，再按0.5 ml/kg 右側(cè)臀部肌肉注射3%戊巴比妥鈉對(duì)比格犬進(jìn)行基礎(chǔ)麻醉。

1.2.2牙齒拔除 碘伏消毒術(shù)區(qū)，齦上刮治，分離左側(cè)上頜第一側(cè)切牙(1號(hào)牙)牙齦，牙挺微微挺松，以不傷及牙周膜為準(zhǔn)，將上頜前磨牙鉗放置在牙頸部，頰舌向搖動(dòng)，松動(dòng)后沿牙長(zhǎng)軸方向?qū)⑵浒纬觯耷驂浩戎寡? min，1月后以同樣方法拔除雙側(cè)上頜第二前側(cè)切牙，將離體左側(cè)上頜第二側(cè)切牙(2號(hào)牙)浸泡與生理鹽水中待用。見圖1a，圖1b。

1.2.3移植牙齒 運(yùn)用ITI4.5 mm直徑的擴(kuò)孔鉆和3.2 mm直徑的球鉆磨除牙槽窩內(nèi)壁的篩狀骨板以模仿人工預(yù)備移植窩。清洗血凝塊，將左側(cè)上頜第一側(cè)切牙原位植回牙槽窩，雙側(cè)上頜第二側(cè)切牙交替移植。采用十字縫合法縫合牙齦，先縫合近遠(yuǎn)中兩端牙齦，并將線留長(zhǎng)，交叉捆綁固定實(shí)驗(yàn)牙(圖1c)。肌注 40 萬單位/ kg 青霉素。術(shù)后一周拆除縫線。分別于術(shù)后1周、1月和2月拍攝X射線片。

1.2.4組織切片制備 牙齒移植后2個(gè)月，過量麻醉處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，取出上頜頜骨并修整組織塊，4%甲醛溶液固定72 h，0.01 mol/L PBS 緩沖液(pH=7.2)沖洗浸泡組織塊3 次，每次5 min，然后將組織塊放入混酸脫礦溶液(氯化鋁結(jié)晶4 g 、濃鹽酸5 ml 、95 %甲酸10 ml 、冰醋酸10 ml、10%性福爾馬林溶液85 ml)脫鈣10天，常規(guī)脫水，浸蠟，包埋。標(biāo)本按平行牙長(zhǎng)軸方向做頰舌向和垂直牙長(zhǎng)軸的連續(xù)組織切片，蘇木素伊紅染色，鏡下觀察。

2 結(jié)果

2.1X射線檢查1號(hào)牙自體移植術(shù)后1周，X射線片顯示1號(hào)牙(圖2a)制備的牙槽窩與移植牙之間存稍小間隙，牙槽窩壁不平整；術(shù)后1月肉眼見牙齦附著緊密、無松動(dòng)，X射線片(圖2b)顯示牙周愈合良好，牙周間隙縮小，根尖區(qū)域無透射影像，牙根無內(nèi)、外吸收影像；移植術(shù)后兩月X射線片(圖2c)顯示牙根尖周可見小范圍低密度透射影像，無外吸收影像，根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。2號(hào)牙自體移植術(shù)后1周(圖2d)X射線顯示牙頸部低密度影像，制備的牙槽窩與移植牙貼合緊密。術(shù)后2月牙齦附著緊密、無松動(dòng)，X射線片(圖2e)可見牙頸部外吸收影像，牙周膜間隙與正常牙周膜間隙無明顯差別，根尖周可見小范圍低密度透射影像，根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。

圖1 牙齒移植術(shù)流程圖 a：拔出實(shí)驗(yàn)牙；b：離體實(shí)驗(yàn)牙；c：植入實(shí)驗(yàn)牙，縫線“十字交叉”固定

圖2 兩牙自體移植術(shù)后X射線片 a:1號(hào)牙術(shù)后1周；b:1號(hào)牙術(shù)后1月；c:1號(hào)牙術(shù)后2月；d:2號(hào)牙術(shù)后1周；e:2號(hào)牙術(shù)后1月

2.2HE染色組織學(xué)分析2號(hào)牙術(shù)后1月，溝內(nèi)上皮炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)明顯，牙頸部結(jié)合上皮再附著松弛；牙根頸部可見牙根表面凹坑狀吸收，牙周膜間隙可見少量破骨細(xì)胞和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；牙根吸收陷窩表面可見薄層新生牙骨質(zhì)；牙周膜纖維細(xì)胞不規(guī)則排列；硬骨板改建活躍，少量破骨細(xì)胞和較多成骨細(xì)胞(圖3a～圖3c)。1號(hào)牙術(shù)后兩月，溝內(nèi)上皮炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)明顯，牙頸部結(jié)合上皮再附著寬度相較2號(hào)牙更寬(圖3d)；牙根表面可見一層均勻的新生牙骨質(zhì)，硬骨板也可見新生的密質(zhì)骨，牙周膜纖維被包埋入新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)形成穿通纖維(圖3e)；牙周膜纖維也較規(guī)則地形成斜行排列，牙周膜中炎性細(xì)胞相較與2號(hào)牙明顯減少(圖3f)。

圖3 兩牙術(shù)后組織切片(HE染色，×100倍) a～c:2號(hào)牙術(shù)后一月；d～f:1號(hào)牙術(shù)后2月 B：牙槽骨；C：牙骨質(zhì)；D：牙本質(zhì)；PDL：牙周膜；NB：新生的牙槽骨；NC：新生牙骨質(zhì)；SE：溝內(nèi)上皮；JE：結(jié)合上皮

3 討論

早期開展牙移植技術(shù)時(shí)，由于技術(shù)上的缺陷和基礎(chǔ)機(jī)制研究水平的局限，移植成功率僅有50%左右[7]，而隨著對(duì)自體牙移植術(shù)式的深入研究，截止到21世紀(jì)初，其臨床報(bào)道成功率為 80%～96%[8，9]。移植牙的預(yù)后[10]主要有三種：牙周膜愈合；牙骨質(zhì)骨性粘連及自行脫落。牙周膜的活性決定其愈合方式，牙周膜愈合分為再附著和新附著。再附著是指牙周組織被分離后，存活的纖維結(jié)締組織與周圍組織再融合。牙周膜愈合初期再附著大概需要1～2月，而在牙齦區(qū)和牙根的頸部區(qū)域，再附著的發(fā)生僅需要1～3周。新附著是指牙周膜缺失的牙根表面由臨近的牙周膜干細(xì)胞通過再生重新連接牙根與周圍組織的關(guān)系，其機(jī)制在于通過牙根表面牙周膜來源的細(xì)胞增殖、牙根表面牙骨質(zhì)沉積及Sharpey纖維穿入牙骨質(zhì)等過程，于暴露的牙根表面和周圍組織之間形成新的結(jié)締組織[11]。Iwata等[12]通過探索即證明了自體牙周膜細(xì)胞種植可以產(chǎn)生新的牙周組織附著。然而，影響牙周膜活性的因素較多，比如牙離體的時(shí)間、供牙牙根與牙槽窩的匹配度、牙齒的固定方式等[13]。據(jù)報(bào)道，離體牙體外保存時(shí)間超過30 min會(huì)明顯影響牙周膜細(xì)胞的活性，本研究中試驗(yàn)牙離體時(shí)間約20 min左右，有利于保護(hù)牙周膜細(xì)胞的活性。此外供牙牙根與牙槽窩恰當(dāng)?shù)钠ヅ涠扔兄谝浦惭姥乐苣ぴ俑街c新附著的形成。若受區(qū)牙槽窩過大，則牙槽窩與牙根間隙會(huì)積聚血凝塊，不利于根面牙周膜吸收營(yíng)養(yǎng)；如果受區(qū)牙槽窩過深，供牙牙釉質(zhì)難以與受區(qū)牙槽骨形成附著，致使受區(qū)邊緣牙槽骨退行性吸收[14]；受區(qū)牙槽窩過淺不利于固位，且日后支持力也欠佳。牙齒的固定[15]主要有彈性固定和剛性固定，彈性固定利于牙周膜間隙的維持；剛性固定出現(xiàn)骨粘連的可能性較大。故在本研究中采用縫線十字交叉固定移植牙，可見術(shù)后牙周膜間隙維持良好。

本實(shí)驗(yàn)選擇在術(shù)后1周、1月和2月行X射線片檢查。術(shù)后一周軟組織開始愈合，X射線片檢查移植深度與移植牙是否錯(cuò)位。術(shù)后1月，兩顆實(shí)驗(yàn)牙肉眼見牙齦均附著緊密、無松動(dòng)，已達(dá)到臨床愈合，此時(shí)1號(hào)牙與對(duì)合牙建立了初步咬合關(guān)系。術(shù)后1月，X射線片顯示兩顆實(shí)驗(yàn)牙牙周愈合良好，牙周間隙縮小，根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像，但2號(hào)牙根尖區(qū)域出現(xiàn)小范圍透射影像。1號(hào)牙與2號(hào)牙出現(xiàn)差異性愈合，可能是因?yàn)?號(hào)牙是原位備洞模仿人工備洞牙移植，其預(yù)備牙槽窩形態(tài)與實(shí)驗(yàn)牙牙根的吻合度高于2號(hào)牙交替移植的吻合度，致使一些空隙部位被血凝塊占據(jù)，從而影響牙周組織和牙周膜的成骨效應(yīng)。移植術(shù)后兩月X射線片顯示1 號(hào)牙根尖周可見小范圍低密度透射影像，無外吸收影像，根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。本實(shí)驗(yàn)，選用比格犬年齡較大，X射線顯示試驗(yàn)牙根尖孔皆已閉合，由于術(shù)后未及時(shí)進(jìn)行根管治療，術(shù)后兩月X射線片顯示根尖周低密度透射影，HE染色根尖區(qū)出現(xiàn)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。因此，臨床上對(duì)于根尖孔閉合的移植牙，術(shù)后應(yīng)及時(shí)行根管治療，以預(yù)防牙髓壞死、感染并發(fā)根尖周的炎癥[16]。2號(hào)牙術(shù)后1月HE染色，溝內(nèi)上皮炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)明顯，牙頸部結(jié)合上皮相較于1號(hào)牙術(shù)后兩月再附著松弛，再附著寬度2號(hào)牙也比1號(hào)牙窄，提示移植牙愈合早期動(dòng)度雖不明顯，但其軟組織附著仍未完善。2號(hào)牙牙根部可見牙根表面凹坑狀吸收，牙周膜間隙可見少量破骨細(xì)胞和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；牙根吸收陷窩表面可見薄層新生牙骨質(zhì)；牙周膜纖維細(xì)胞不規(guī)則排列；硬骨板改建活躍，少量破骨細(xì)胞和較多成骨細(xì)胞。1號(hào)牙牙根表面可見一層均勻的新生牙骨質(zhì)，硬骨板也可見新生的密質(zhì)骨，牙周膜纖維被包埋入新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)形成穿通纖維。牙周膜纖維也較規(guī)則地形成斜行排列；牙周膜中炎性細(xì)胞較少?？梢娭灰茌^好地保護(hù)號(hào)牙周膜的活性，牙周膜中的成牙骨質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞便有形成新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)的能力，且新生的牙骨質(zhì)和骨質(zhì)中有穿通纖維；隨著移植牙行使功能后，牙周膜纖維也在逐步改建，形成了規(guī)則的斜行纖維。

由此可見，采取恰當(dāng)?shù)淖泽w牙移植方式，牙周組織的再生是可以預(yù)期的。自體牙移植修復(fù)缺失牙應(yīng)該成為一種常規(guī)的治療方法，因?yàn)槠錁O大程度地保留了牙體組織，一些特殊的感知功能是種植牙不可比擬的。即使遠(yuǎn)期發(fā)生牙根吸收，其對(duì)牙槽骨的保存作用也使日后行種植修復(fù)可以獲得足夠的骨支持。然而，選擇合適的適應(yīng)證和標(biāo)準(zhǔn)操作流程才能提高自體牙移植的成功率。