论著 | 原位旋转术对比格犬埋伏前牙牙体及牙周支持组织影响研究

2024 年 4 月 25 日
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引用本文陈鹏,杨宽,姜雨然,等.原位旋转术对比格犬埋伏前牙牙体及牙周支持组织影响研究[J].中国实用口腔科杂志,2024,17(2):158-165. DOI:10.19538/j.kq.2024.02.006



作者姓名:陈    鹏1,杨    宽2,姜雨然1,葛泽阳3,郭明珠1,周紫椰1,卢晓爔1,王小竞1

基金项目:军事口腔医学国家重点实验室自主研究课题(2019ZA06);国家口腔疾病临床医学研究中心专项课题(LCA202010)

作者单位:1. 口颌系统重建与再生全国重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔疾病临床医学研究中心,第四军医大学口腔医院儿童口腔科,陕西  西安  710032;2. 青岛大学附属医院正畸科,青岛大学口腔医学院,山东  青岛  266075;3. 口颌系统重建与再生全国重点实验室,国家口腔疾病临床医学研究中心,陕西省口腔生物工程工程技术中心,第四军医大学口腔医院口腔种植科,陕西  西安  710032

通信作者:王小竞,电子信箱:1092487765@qq.com


摘要:目的    构造模拟原位旋转术治疗埋伏前牙的比格犬埋伏前牙原位旋转模型,研究原位旋转术对比格犬牙体及牙周支持组织的影响。方法    研究于2022年1月至2023年10月在口颌系统重建与再生全国重点实验室进行。选取12只雄性比格犬根据实施原位旋转术后观察时间(术后1、3、6个月)随机分为1月组、3月组和6月组,每组4只;随机选择口腔一侧上下颌切牙(共6颗)行原位旋转术(研究侧),对侧同名切牙行开窗不旋转(对照侧)。比较6月组牙齿萌出后1、2、3周和1、3、6个月探诊深度(PPD),采用锥形束CT测量比较每组两侧根长、舌侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨丧失高度,采用MicroCT测量比较每组两侧牙槽骨的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积骨体积比(BS/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨小梁数目(Tb.N)及牙周膜厚度,比较每组两侧牙齿强度(断裂载荷),并采用HE和Masson染色分析两侧牙体、牙周组织改变及计算胶原容积分数(CVF)。结果    6月组研究侧和对照侧牙齿萌出后各时间点PPD测量结果比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。锥形束CT测量:各时间组内研究侧与对照侧根长、舌侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨丧失高度比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。MicroCT测量:1月组研究侧BV/TV、BS/BV低于对照侧,差异有统计学意义(t值分别为8.237、2.979,均P < 0.05);两侧Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp及牙周膜厚度比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。3月组、6月组两侧MicroCT测量项目比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。牙齿强度检测:各时间组内两侧牙齿断裂载荷比较,差异无统计学意义(均P > 0.05)。HE和Masson染色:1月组研究侧较对照侧靠近牙根的牙髓腔内出现更多的血管分化、牙周韧带较薄甚至部分消失,研究侧CVF小于对照侧,差异有统计学意义(t = 19.680,P < 0.001);3月组和6月组研究侧与对照侧基本无差异。结论    原位旋转术治疗比格犬埋伏前牙效果较佳,长期观察结果显示其对牙体及牙周组织愈后未产生不良影响







关键词:切牙;阻生;埋伏牙;锥形束CT;原位旋转术


埋伏牙是一种常见的儿童牙齿发育异常类疾病,其由于邻牙、纤维组织或骨组织阻挡等多种原因导致患牙无法正常萌出,埋伏于黏膜或骨组织内[1]。埋伏牙传统治疗方法包括:开拓间隙、手术暴露助萌、开窗助萌牵引、拔除埋伏牙、手术重新定位(原位牙再植/移植术)等,其中开窗助萌牵引是目前临床较常用的治疗方法[2],其治疗成功率高[3],但也存在较多缺点如下。①技术敏感性较高:埋伏牙难以从唾液污染和血液中分离出来,导致托槽、附件粘接困难;②术后并发症较多:易出现牙髓坏死、牙根外吸收及根骨粘连等并发症;③耗时长:包括手术时间长、治疗周期长及术后保持时间长[4]。本课题组针对现行治疗方法的部分缺陷[5],并在Bello等[6]对因牙瘤引起的倒置阻生中切牙治疗时提出的“摆动再植法”(swinging replantation)基础上,设计出一种新治疗方法——原位旋转术,其主要操作步骤:①手术暴露埋伏牙;②保持牙根根尖区位置基本不变,保证患牙未完全脱离牙槽窝,旋转切缘至相对正常的位置;③等待埋伏前牙沿相对正常的路径自行萌出;④最终正畸排齐牙列。原位旋转术与传统治疗方法相比步骤更简单、治疗时间更短。本课题组的以往临床病例研究显示,即刻原位旋转术的疗程仅为7个月[7];与先前报道的传统治疗方法平均21个月的疗程相比明显缩短[8]。此外,原位旋转术的适用范围更广,治疗效果佳,且费用低廉。目前对于即刻原位旋转术治疗埋伏前牙的组织学基础尚不明确,其临床疗效及预后有待进一步观察。因此,本研究通过构造比格犬原位旋转模型,探究原位旋转术对比格犬埋伏前牙牙体及牙周支持组织的影响,以期为原位旋转术治疗埋伏前牙的临床效果及预后提供理论依据。


1    资料与方法

本研究经第四军医大学口腔医院实验动物管理伦理委员会审批[批件号:No.2022伦审字(kq-002)号],于2022年1月至2023年10月在口颌系统重建与再生全国重点实验室进行。

1. 1    实验动物及分组    选取12只雄性比格犬(3 ~ 5 kg),由空军军医大学口腔医院实验动物中心提供。纳入标准:16周龄,替牙列期、前牙牙根仅发育到正常长度的1/3,牙周组织健康。半流质饮食(2次/d),并定时给予淡水。根据实施原位旋转术后观察时间点(术后1、3、6个月),将12只比格犬随机分为3组(每组4只),分别记为1月组、3月组和6月组。随机选择口腔一侧上下颌第一切牙、第二切牙、第三切牙(共计6颗)行原位旋转术(研究侧),对侧同名切牙行开窗不旋转(对照侧)。
1. 2    手术步骤    所有手术均在全身麻醉下进行,静脉注射盐酸塞拉嗪(0.1 mL/kg)和质量浓度为0.03 g/mL的戊巴比妥钠(0.5 mL/kg),局部麻醉使用0.4 ~ 0.6 mL盐酸阿替卡因(碧蓝,法国)。研究侧手术步骤:①碘伏消毒;②开窗:在牙齿相对应的牙槽嵴顶角化牙龈处做正中切口,切口延伸至相邻2颗牙之间的前庭沟,全厚皮瓣抬起,以暴露未萌出的恒牙;③原位旋转:未萌牙显露清楚后,尽量保持根尖区位置不变、牙齿未完全脱离牙槽窝的情况下,将牙冠旋转至唇侧约45°位置;④固定:牙齿旋转后用缝线固定,防止牙齿回位;⑤缝合:旋转完成后皮瓣复位用可吸收线缝合。见图1。对照侧只行开窗步骤,不做牙齿旋转处理,直接缝合。

1. 3    测量项目    
1. 3. 1   牙周检查    使用牙周探针(刻度:1 mm;尖端直径:0.5 mm)测量6月组比格犬颊舌侧正中、近中及远中探诊深度,将其均值记为PPD[9]。在牙齿萌出后1、2、3周和1、3、6个月,由同一名研究员采用相同的方法测量PPD。
1. 3. 2    锥形束CT(cone beam CT,CBCT)测量   在术后1、3、6个月麻醉后拍摄CBCT,设置参数:体素0.3 mm、视野直径16 cm、电流4 mA、电压100 kV[10]。将DICOM数据导入Dolphin11.0软件[11],重建比格犬前牙CBCT数据。参照文献[12]的定点测量方法,以唇侧龈缘最突点作为冠状面标记点,以中切牙切端中点作为矢状面标记点,以根尖点(若根尖孔未闭合,便选择根尖发育点近远中连线的中点作为根尖点)作为水平面标记点(图2)。将这3个标记点所确定的平面作为测量平面,并在该平面进行连线测量(图3)。测量项目:根长(根尖点到唇舌侧釉牙骨质界连线的距离)、舌侧牙槽骨厚度(根尖发育点连线上舌侧骨皮质交点与舌侧牙槽骨内壁交点间距离)、唇侧牙槽骨厚度(根尖发育点连线上唇侧骨皮质交点与唇侧牙槽骨内壁交点间距离)、唇侧牙槽骨丧失高度(唇侧釉牙骨质界到唇侧牙槽嵴顶的距离)。

1. 3. 3    MicroCT测量    每组随机选1只比格犬,过度麻醉处死,将其牙齿连同上下颌骨进行取材,行MicroCT扫描。设置参数:层间距20 μm、电压90 kV、电流50 μA、旋转角度360°、曝光时间1 s。扫描结束后,将数据导入VGStudio MAX 3.0软件行三维影像重建[13]。见图4。选择的主要区域为比格犬上下颌切牙及牙槽骨,将区域半径4.5 mm、高15 mm的圆柱设置为感兴趣区域(region of interest,ROI)[14]。对牙槽骨的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积骨体积比(BS/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)及骨小梁数目(Tb.N)进行测量和记录。

对比格犬前牙区牙槽骨与牙根之间的空间进行扫描,扫描时使牙体长轴与扫描平面保持垂直。设置参数:层间距20 μm、电压90 kV、电流50 μA、曝光时间0.5 s。将前牙切缘至根尖之间的区域设置为ROI,图像扫描结束后,将扫描数据导入VGStudio MAX 3.0软件进行分析。选择距离牙骨质外侧1 mm的区域行三维重建(图5)。重建完成后,选取200张扫描图片构建牙周膜模型,分析牙周膜模型的厚度分布,将其均值记为牙周膜厚度。

1. 3. 4    牙齿强度检测    每组随机选2只比格犬,过度麻醉处死,拔除切牙,使用生理盐水将牙齿冲洗干净并干燥,将牙齿的根部放入长2 cm、宽2 cm、高4 cm的模具中,使其牙颈部保持在模具最上缘1 ~ 2 mm处,使用自凝树脂固定。测试前在通风柜中固化至少48 h。每颗牙齿使用定制的夹具固定在万能材料试验机上[15]。使十字头与牙冠长轴呈45°角,将十字头速度固定为1 mm/min,直至牙齿出现折裂,此时最大力代表折断牙齿所需的力,即断裂载荷(图6)。

1. 3. 5    组织学检测    每组随机选1只比格犬,过度麻醉处死,将其牙齿连同上下颌骨进行取材,固定标本在10%乙二胺四乙酸中脱钙,然后脱水石蜡包埋。将其切成5 μm切片,进行HE和Masson染色[16],在光学显微镜下观察并拍照,用Image软件处理图像[17],计算胶原容积分数(CVF)。计算公式:CVF=胶原阳性的蓝色面积/组织总面积× 100% 。
1. 4    统计学处理    应用SPSS 22.0软件对数据行统计学分析。正态分布的计量资料以“均数±标准差”表示,研究侧与对照侧各项测量项目比较采用配对t检验。P < 0.05为差异有统计学意义

2    结果

2. 1   牙周检查   对6月组比格犬在牙齿萌出后行牙周检查发现,研究侧和对照侧均未出现牙齿松动或脱位现象,研究侧和对照侧牙齿萌出后各时间点PPD测量结果比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。见表1。

2. 2    CBCT测量    对1月组、3月组和6月组比格犬前牙行CBCT测量发现,各时间组内研究侧与对照侧根长、舌侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨厚度及唇侧牙槽骨丧失高度比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。见图7。

2. 3    MicroCT测量    1月组,研究侧BV/TV和BS/BV低于对照侧,差异有统计学意义(t值分别为8.237、2.979,P值分别为0.001、0.024);两侧Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp及牙周膜厚度比较,差异均无统计学意义(t值依次为0.633、2.000、1.118、1.055,均P > 0.05)。3月组,两侧BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.Sp、Tb.N及牙周膜厚度比较,差异均无统计学意义(t值依次为1.486、0.134、1.118、0.426、0.378、0.144,均P > 0.05)。6月组,两侧BV/TV、BS/BV、Tb.Th、Tb.Sp、Tb.N及牙周膜厚度比较,差异也均无统计学意义(t值依次为1.000、1.464、0.172、0.522、0.500、0.213,均P > 0.05)。见图8。

2. 4    牙齿强度检测    对1月组、3月组和6月组比格犬行牙齿强度检测发现,各时间组内研究侧与对照侧牙齿断裂载荷比较,差异均无统计学意义(t值依次为0.196、1.976、0.205,均P > 0.05)。见图9。

2. 5    组织学检测    对1月组、3月组和6月组比格犬的牙及牙周组织行HE染色以观察不同时间点两侧血管分化能力,发现1月组研究侧较对照侧靠近牙根的牙髓腔内出现更多的血管分化;3月组和6月组研究侧血管分化现象减少,与对照侧基本无差异(图10)。

对1月组、3月组和6月组比格犬的牙周组织行Masson染色,结果显示研究侧相较于对照侧牙周组织胶原纤维断裂较为明显,出现空泡样变性,排列不整齐;1月组研究侧牙周韧带较薄,部分甚至消失;而3月组和6月组相较于1月组研究侧牙周纤维排列逐渐整齐,牙周韧带宽度逐渐变宽,与对照侧基本无差异(图11)。

1月组研究侧CVF较对照侧明显较低,差异有统计学意义(t = 19.680,P < 0.001)。3月组和6月组两侧CVF比较,差异无统计学意义(t值分别为2.133、1.960,均P > 0.05)。见图12

3    讨论


相关研究显示埋伏牙牙根长度与治疗时间呈负相关[18],在牙根较短时牙槽骨吸收的发生风险更低,牙根易向更好的根尖形态发育。然而,传统治疗方法周期长,牙根无法向正确的方向继续生长发育,从而出现牙根弯曲、牙槽骨吸收等并发症[19]。因此,本课题组对传统术式进行改良,通过即刻原位旋转术,在保持埋伏牙根尖位置基本不变的情况下,对牙齿进行旋转,使其可沿着正常的萌出方向萌出;在术中最大限度地减少对根尖组织的损伤,保存完整和健康的牙髓、上皮根鞘、牙周膜和来自根尖的乳头干细胞,保持牙齿活力,并以此促进埋伏牙牙胚非钙化部分与已经部分钙化完成的牙冠形成相对正常的空间位置关系[20],使埋伏牙拥有足够的空间位置,从而避免牙根向着弯曲的方向继续生长。通过这种方法,在很大程度上减少现行长期正畸牵引的治疗步骤,缩短了治疗时间,且可降低相关并发症的发生风险。

需要注意的是,原位旋转术不同于牙移植/再植术,牙移植/再植术过程中会完全拔出供牙,对牙槽窝进行修整,牙周创伤较大;且因牙齿完全脱离牙槽窝,可能造成牙周膜组织干燥、变性。相对于牙移植/再植术,原位旋转术在手术暴露埋伏牙后,将切缘轻轻地旋转到相对正常的位置,而根尖位置几乎保持不变;这样不仅阻生的埋伏牙可沿着相对正常的萌出通道自发萌出,而且根部的血供没有被切断,可使未发育完全的牙根继续正常发育,更有利于牙周组织的愈合。但原位旋转术对牙体及牙周支持组织是否存在不良影响尚无文献报道,本研究通过构建模拟原位旋转术治疗埋伏前牙的比格犬埋伏前牙原位旋转模型,研究原位旋转术这一新型手术方法对比格犬牙体及牙周支持组织的影响,为其临床应用提供依据。

本研究结果显示,研究侧和对照侧牙齿萌出后各时间点PPD测量结果比较,差异均无统计学意义。但发现在牙齿萌出后1周PPD较大,随着时间的推移PPD会变小;提示,原位旋转术可能会在术后短期内导致牙周袋加深,原因可能是术中进行了翻瓣操作。翻瓣术中被切断的牙龈纤维和胶原纤维在术后1个月基本愈合,术后3个月牙周表层和深层组织可全部愈合[21]。因此,原位旋转术后尽量不要频繁进行牙周检查,避免上皮附着愈合缓慢,从而影响术后的牙周愈合效果。

本研究通过CBCT测量及牙齿强度检测发现,各组两侧根长、舌侧牙槽骨厚度、唇侧牙槽骨丧失高度、唇侧牙槽骨厚度及牙齿强度无显著差异,说明原位旋转术不会影响年轻恒牙的生长发育,也不会导致牙槽骨的吸收。通过MicroCT测量牙槽骨相关指标发现,仅1月组研究侧BV/TV和BS/BV低于对照侧,差异有统计学意义。HE和Masson染色结果也显示,1月组研究侧较对照侧靠近牙根的牙髓腔内出现更多的血管分化,牙周韧带较薄甚至部分消失,CVF更小,而3月组和6月组研究侧与对照侧基本无差异。这说明,原位旋转术后1个月,牙髓组织中血管化增加,这会在一定程度上促进牙周组织愈合,但其对牙髓组织愈合的影响还需通过检测相关分子(如血管内皮细胞生长因子等)的表达进一步分析[22-23]。此外,原位旋转术后1个月部分牙周纤维还处于断裂状态,且存在一定的牙槽骨骨量损失;但在牙槽骨重建之后,骨量得到了补充,且整个愈合过程不会造成骨质的变化,术后3个月则可恢复正常,无并发症发生。提示,术后短期内患牙牙周支持组织较脆弱,临床医生要叮嘱患者注意对患牙区的保护。

综上,本研究从组织学角度证明原位旋转术治疗比格犬埋伏前牙的效果较佳,长期观察结果显示其对牙体及牙周组织愈后未产生不良影响,接下来需要大样本量、长观察周期的临床研究来验证原位旋转术的治疗效果及临床应用可行性

参考文献  略

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