(上海交通大(dà)學醫學院附屬第九人(rén)民(mín)醫院 口腔外科(kē),上海交通大(dà)學口腔醫學院,國(guó)家口腔醫學中心,國(guó)家口腔疾病臨床醫學研究中心,上海市口腔醫學重點實驗室,上海 200011)
[摘要] 目的:探討(tǎo)在犬下颌磨牙區即刻種植中,不同方式處理(lǐ)拔牙窩與種植體(tǐ)之間的間隙後的新骨形成情況。方法:選擇 6 條 1.5~2.0 歲的拉布拉多犬作爲實驗對象,在每條犬下颌骨中拔除兩側的第四前磨牙和第一磨牙,分(fēn)别植入4 顆牙種植體(tǐ)(Astra Tech R ,4.0 mm × 10 mm)。種植體(tǐ)和拔牙窩骨壁之間的近遠(yuǎn)中間隙分(fēn)别進行 3 種處理(lǐ),分(fēn)爲空白(bái)組(NN 組)、膠質銀明膠海綿(Gelatamp) 組(EN 組)和 Gelatamp + 可(kě)吸收膠原膜(CM)組(EG 組)。術後 12 周收集标本, 進行顯微 CT 掃描和組織學分(fēn)析。采用 SPSS 25.0 軟件包進行統計(jì)學分(fēn)析。結果:牙種植術後 12 周存活率爲100%。顯微 CT 掃描結果顯示,新骨高度、骨礦物質密度(BMD)、骨體(tǐ)積分(fēn)數 (BV/TV)、骨表面積骨體(tǐ)積比(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁數(Tb.N)和骨小梁間距(Tb.Sp)等指标,組間無顯著差異。組織學分(fēn)析結果顯示,新骨形成面積和種植體(tǐ)與骨接觸面積(BIC)在組間無統計(jì)學差異。結論:使用不同方式處理(lǐ)種植體(tǐ)與拔牙窩之間的間隙後的 12 周内,與空白(bái)對照(zhào)組相(xiàng)比,單獨放(fàng)置 Gelatamp 或與 CM 聯合使用,對種植體(tǐ)周圍新骨形成、BIC、BMD、BV/TV、BS/TV、Tb.Th、Tb.N 及 Tb.Sp 等均無顯著影(yǐng)響。
1 材料與方法
1.1 動物和設施
6 條拉布拉多犬,年(nián)齡 1.5~2.0 歲,實驗前體(tǐ)重約 20~25 kg。犬來(lái)自(zì)上海甲幹生(shēng)物科(kē)技有限公司,飼養于獨立犬舍中, 由專業飼養人(rén)員在整個過程中提供流質和軟質飲食。本實驗獲得(de)上海交通大(dà)學醫學院附屬第九人(rén)民(mín)醫院醫學實驗動物倫理(lǐ)委員會批準 [滬科(kē)動倫(2018)225]。
1.2 實驗材料與設備
種植體(tǐ) (4.0 mm×10.0 mm,OsseoSpeedTM,AstraTechR ,登士柏西諾德,美國(guó));膠質銀止血明膠海綿(Gelatamp,Coltene, 瑞士);屏障膜 (Bio-GideR ,Geistlich,瑞士);種植工(gōng)具盒(Astra TechR ,登士柏西諾德,美國(guó));種植機(Implantmed,W&HR ,奧地利);無水乙醇、二甲苯(上海泰坦科(kē)技股份有限公司);聚甲基丙烯酸甲酯(Sigma-aldrich,德國(guó));顯微 CT 機(Bruker,比利時);組織切片機(Exakt,德國(guó));熒光倒置顯微鏡(Olympus,日(rì)本);亞甲基藍、酸性品紅(hóng)染料(中國(guó)醫藥集團有限公司)。
1.3 實驗設計(jì)
拔除犬的每側下颌骨中的第四前磨牙和第一磨牙,将種植體(tǐ)分(fēn)别即刻植入新鮮牙槽窩中。對于種植體(tǐ)和拔牙窩近遠(yuǎn)中骨壁之間的間隙處理(lǐ)方式,1~3 号犬的左側爲 EG 組 (使用 Gelatamp 和 Bio-GideR ),右側爲 EN 組 (僅使用 Gelatamp),4~6 号犬右側爲NN 組(空白(bái)對照(zhào))。術後 12 周進行安樂死,獲取組織标本。顯微 CT 掃描後,進行不脫鈣硬組織切片,随後染色,于顯微鏡下觀察,并拍(pāi)照(zhào)記錄。
1.4 方法與分(fēn)組處理(lǐ)
術前 24 h 對實驗犬禁食。使用麻醉劑 [鹽酸替來(lái)他(tā)明鹽酸唑拉西泮(舒泰 R50,0.1 mg/kg)和鹽酸塞拉嗪注射液(華牧 R ,1~2 mg/kg)] 皮下注射,待麻醉起效後,消毒,鋪巾。微創拔除下颌第四前磨牙(P4)和第一磨牙(M1)。測量牙槽窩尺寸,确認牙槽窩骨壁完好無損。根據操作指南(nán)制備種植窩洞,随後植入種植體(tǐ)(Astra TechR ,4.0 mm × 10 mm),均達到理(lǐ)想穩定性(扭矩均大(dà)于 35 N·cm)。種植體(tǐ)肩部與牙槽嵴頂平齊, 安裝覆蓋螺絲。每個種植體(tǐ)位于牙槽中隔,在種植體(tǐ)表面和新鮮牙槽窩骨壁之間存在間隙。其中,3 條犬的左側下颌骨爲 EG 組:種植體(tǐ)植入後,在近遠(yuǎn)中拔牙窩内各放(fàng)置 1 塊 Gelatamp,然後覆蓋 Bio-GideR膜(30 mm×40 mm)并嚴密縫合。右側爲 EN 組:種植體(tǐ)植入後,在近遠(yuǎn)中拔牙窩内各植入 1 塊 Gelatamp 并嚴密縫合。對于另外 3 條犬,其右側爲 NN 組,即空白(bái)對照(zhào)組:間隙内不填充任何材料,種植體(tǐ)植入後直接縫合創口。手術操作過程見圖 1。
術後待動物完全蘇醒後,送回籠舍。術後 7 d 注射抗生(shēng)素[注射用硫酸頭孢喹肟(華畜 R ,5 mg/kg)],每天 1~2 次,連續注射 7 d。術後 14 d 喂食流質和軟質飲食。術後 12 周,對實驗犬進行安樂死。将手術區域的骨組織塊從(cóng)下颌骨截斷, 将未脫鈣的樣品固定于 10%甲醛溶液中。
1.5 顯微 CT 分(fēn)析
顯 微 CT 機 掃 描 标 本 後 , 用 Microview 軟 件(Scanco Medical AG)處理(lǐ)數據。将 35 μm 厚的 2D圖像重建爲 3D 模型。感興趣體(tǐ)積(VOI)爲每個種植體(tǐ)從(cóng)粗螺紋水平處開始,靠近種植體(tǐ)的直徑 3 mm、高 4 mm 的圓柱形(圖 2)。用于評估骨質的主要參數如(rú)下(表 1):骨礦物質密度(BMD)、骨體(tǐ)積分(fēn)數(BV/TV)、骨表面積骨體(tǐ)積比(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁數(Tb.N)和骨小梁間距 (Tb.Sp)。使用顯微 CT 掃描得(de)到的數據在計(jì)算機上進行3D 重建,針對每個種植體(tǐ),沿種植體(tǐ)縱向長軸,做一與牙槽骨水平長軸平行, 同時穿過種植體(tǐ)中軸的切面。在種植體(tǐ)的近遠(yuǎn)中測量靠近種植體(tǐ)的牙槽骨最高點到種植體(tǐ)頂端的距離(lí), 得(de)到近遠(yuǎn)中新生(shēng)骨高度數值。
1.6 組織學分(fēn)析
固定後的标本先采用序列濃度乙醇進行脫水,随後使用聚甲基丙烯酸甲酯包埋, 待其完全固化後即可(kě)獲得(de)标本。使用硬組織切片機沿着種植體(tǐ)的近遠(yuǎn)中長軸切片。對切片進行研磨和抛光,厚度減小至20~25 μm 後,使用亞甲基藍酸性品紅(hóng)染色,在顯微鏡下觀察切片。測量區域 (ROI)是一個長度爲 5 mm、寬度爲 3 mm 的矩形, 位于種植體(tǐ)頂部下方最靠近種植體(tǐ)邊緣的區域;在該 ROI 區域内,能夠較爲準确地反映不同牙位的種植體(tǐ)近遠(yuǎn)中間隙的成骨情況和骨整合情況。種植體(tǐ)與新骨的接觸比例(BIC)=該區域中種植體(tǐ)與骨之間的接觸長度/種植體(tǐ)螺紋全長,種植體(tǐ)周圍新骨面積比例=新骨面積/總 ROI 面積。
1.7 統計(jì)學分(fēn)析
采用 SPSS 25.0 軟件包進行統計(jì)學分(fēn)析。數據以x±s表示。通過 Shapiro-Wilk 檢驗進行數據正态性評估。對于正态分(fēn)布數據,進一步行單因素方差分(fēn)析,評估 2 組之間的差異。對于不滿足正态分(fēn)布的數據,使用非參數檢驗,評估組間差異。P<0.05 爲差異有統計(jì)學意義。
2 結果
手術後所有部位均愈合良好, 未發生(shēng)種植體(tǐ)脫落和周圍炎症,種植體(tǐ)存留率爲 100%。
2.1 顯微 CT 結果
從(cóng)顯微 CT 近遠(yuǎn)中截面圖像可(kě)見, 每組種植體(tǐ)頸部周圍均有不同程度的硬組織吸收, 頸部以下均有新骨形成(圖 2)。EN 組和 EG 組的 BMD 相(xiàng)差不大(dà),均稍高于 NN 組。EN 組與 EG 組的 BVF 略微高于 NN 組。BS/BV 和 Tb.Th 在組間差異較小。EN 組的 Tb.N 最低,NN 組的 Tb.N 最高。Tb.Sp 的趨勢則與之相(xiàng)反。所有上述指标在組間的差異均無統計(jì)學意義(P>0.05),VOI 區的測量結果見表 2。
2.2 3D 重建和新骨高度
近遠(yuǎn)中骨高度測量結果見圖 3、表 3。此處骨高度爲種植體(tǐ)頂部至種植體(tǐ)周圍牙槽骨的距離(lí), 負值表示骨高度在種植體(tǐ)頂部以下。該指标在臨床上常使用 X 線片進行測量, 通常 定義爲邊緣 骨吸收(marginal bone loss,MBL)。近中骨高度在 EN 組最低, EG 組最高。遠(yuǎn)中骨高度在 NN 組最低,EN 組最高。近遠(yuǎn)中平均骨高度在 EN 組與 EG 組相(xiàng)差不大(dà),NN 組略低于兩者。以上所有組間差異均無統計(jì)學意義(P>0.05)。
2.3 組織學觀察和組織形态計(jì)量學
組織學切片和統計(jì)結果見圖 4。切片中,黑(hēi)色部分(fēn)爲種植體(tǐ),藍色部分(fēn)爲結締組織,鮮紅(hóng)色部分(fēn)爲新生(shēng)骨。EN 組的新骨面積比例略高于 EG 組和 NN組。骨-種植體(tǐ)接觸比例(BIC)中,EG 組最高,EN 組次之,NN 組最低。以上組間差異均無統計(jì)學意義(P>0.05,表 4)。
2.4 間隙大(dà)小對實驗結果的影(yǐng)響
本研究使用第四前磨牙和第一磨牙的拔牙窩,術中測量可(kě)得(de)第四前磨牙的單側拔牙窩平均尺寸爲近遠(yuǎn)中徑 4 mm、頰舌徑 4 mm、冠根向 12 mm;第一磨牙單側拔牙窩平均尺寸爲近遠(yuǎn)中徑 9 mm、頰舌徑7 mm、冠根向 13 mm。将每組數值根據所屬拔牙位點分(fēn)爲前磨牙組和磨牙組, 以探討(tǎo)拔牙窩間隙大(dà)小是否對種植體(tǐ)周圍成骨産生(shēng)影(yǐng)響。結果發現,各組數據無統計(jì)學差異(P>0.05,表 5)。
3 討(tǎo)論
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