赖红昌教授
上海九院种植科科主任
口腔种植支持固定修复
口腔种植支持活动修复等

上海九院种植牙口腔颅颌面种植科主任,教授、主任医师、博士生导师。现任中华口腔医学会口腔种植专业委员会副主任委员,国际口腔种植协会专家委员会委员...[详细]

即刻种植种植体周围骨缺损的Beagle犬动物模型建

更新时间:2019-06-28 15:07
        【摘要】目的:评估即刻种植后种植体周围骨缺损植骨与否对骨结合的影响,建立一种符合即刻种植种植体周围骨缺损特点的动物模型。方法:以成年Beag1e犬为实验动物,拔除犬双侧下颌P2、P3、P4牙。于远中根拔牙窝的远中距牙根间隔5—6mm处预备种植窝,即刻植入种植体。植入种植体后保证沿下颌骨长轴向骨缺损范围达3—4mm。骨缺损区不植入骨粉,直接用胶原膜覆盖为实验组。骨缺损区植入骨粉并覆盖胶原膜为对照组。于术后3个月末处死动物取材,进行组织学观察。结果:X线观察:实验组与对照组缺损处到3个月时均被新生骨充填。组织切片染色镜下观察:实验组与对照组骨缺损处可见大量骨细胞,骨改建基本完成。结论:种植体与拔牙窝内壁之间的3—4mm范围骨间隙即使不植骨,也会有新骨生成、并且可以与种植体表面发生骨结合。成功构建了与临床即刻种植骨缺损相似,并可作为研究即刻种植骨界面骨性结合的实验动物模型。
       口腔种植技术已经历了三十年的发展与创新,成为目前公认的最可靠、疗效较好的修复方式。权威种植牙医生赖红昌介绍,传统的延期种植术要求拔牙创必须经过6-12个月的愈合期后才能作为种植床,这不但延长了种植治疗的时间,牙槽骨也随之发生了吸收。以即刻种植来代替传统的延期种植逐渐成为一种趋势。即刻种植,指拔牙后于拔牙创原位同期行种植体植入术,赖红昌医生表示,由于种植体的大小形态往往与拔牙窝不相符,使得拔牙后即刻种植的种植体与牙槽窝壁之间存在不同程度的骨缺损间隙,是影响即刻种植获得良好的骨结合的主要原因,也是即刻种植研究所需解决的关键问题。
       赖红昌医生提到,以往的研究中,学者们通过建立各种动物实验模型,模拟即刻种植种植体周围骨缺损,用于研究种植体表面处理技术、引导性骨再生技术及植骨材料等对骨结合的影响。本研究尝试建立与临床实际更接近的、更可靠的即刻种植动物研究模型,用以评估即刻种植后种植体周围骨缺损植骨与不植骨对骨结合的影响。
1 材料和方法
1.1 种植体及植入材料
       Super Line 3.6*8mm 柱状螺纹种植体(SLA,韩国Dentium公司):
       植入材料:0STEON 合成骨材料(HA表面覆盖β一TCP涂层,直径0.5~1.0mm,登腾(北京)医疗器械商贸有限公司);海奥口腔修复膜(烟台正海生物技术有限公司)。
1.2 实验设备
       牙种植机(德国 HKMl0505000);种植手机(20:1,日本NSK):手持式数字成像X光牙片机(ADX4000,韩国 DEXC0WIN公司);硬组织切片机及锯片(Leica SPl600型,德国):数码照相机(EOS 40 D,日本Canon)。
1.3 实验动物及分组
       雄性健康成年Beagle犬(由山东省绿叶天然药物工程技术研究中心提供)4只,1-2岁龄左右,体重10.85—12.30kg,牙齿无龋坏或缺失,牙周健康。动物饲养于山东省绿叶天然药物工程技术研究中心SPF级动物实验中心,分笼适应性喂养2周。
       选取Beagle犬双侧下颌第二、三、四前磨牙共计24个牙位,每只狗种植位点的先后顺序及骨缺损处理方法由随机数字表得出。骨缺损处的处理方法分别为:植入骨粉,覆盖胶原膜;不植入骨粉,单纯覆盖胶原膜;采用埋入式种植。严密缝合种植术区黏膜。
1.4 动物模型制备
       Beagle犬称重后,3.5%戊巴比妥钠(1ml/kg)经静脉推注行全身麻醉。麻醉生效后,取仰卧位固定于手术台上,1%碘酊消毒口腔,阿替卡因肾上腺素注射液进行局部浸润麻醉,常规铺无菌巾。
       小心拔除犬双侧下颌P2、P3、P4牙位,牙创彻底刮治。尽量减小创伤。每只狗种植位点的先后顺序及骨缺损处理方法由随机数字表得出。于远中根拔牙窝的远中距牙根间隔5-6mm处(去骨精度以游标卡尺测定),以小球钻定位,扩孔钻逐级备孔,预备种植窝至深度8mm。生理盐水冲洗拔牙窝去除残余骨屑,即刻植入直径3.6mm,长度8mm Super Line种植体(SLA,韩国Dentium)。每个牙位远中根拔牙窝处植入的种植体均紧贴牙槽窝远中骨壁及颊舌骨壁,植入扭矩约35N.cm,获得初始固位,不松动。植入种植体后保证沿下颌骨长轴向骨缺损范围达3~4mm。模型制备完毕。
        术后立即肌注庆大霉素50mg,观察伤口出血肿胀情况。术后一周每日肌注庆大霉素5mg/kg。局部创口碘伏擦拭消毒,预防感染,常规护理。
1.5 标本制作及即刻种植模型骨再生能力的观察
       术后3个月处死4只beagle犬,分离下颌骨,拍摄X线片后,由近远中向沿种植体长轴距离种植体1cm左右,取出样本,10%甲醛固定,分别进行HE染色和硬组织切片甲苯胺蓝染色,光学显微镜下观察。
2 结果
2.1 大体观察
       术后实验动物,种植部位创口均无裂开、红肿、感染,粘膜色泽正常,动物无一意外死亡。在种植体周围骨缺损区植入的Bio—oss骨粉及覆盖胶原膜无材料漏出。
       去净软组织后的犬下颌骨,表面观察见种植体与骨愈合良好,无松动。有些部位新生骨将种植体覆盖螺丝盖住,各组骨缺损区基本被新生的骨质充填,种植体与骨结合紧密,植骨组与不植骨组基本相同。
2.2 X线片观察
       即刻种植术后1个月X线片上除龈方外,种植体与牙槽窝之间的间隙已基本消失,网状低密度的松质骨小梁充填,种植体一骨组织间未发现有明显的透射区。
       2个月时,可见种植体龈方间隙减小,种植体周围松质骨密度增高。种植体-骨界面已形成明显骨结合,种植体颈部未见明显骨吸收影像。
       3个月时,种植体龈方间隙进一步减小,间隙内新生骨密度较2个月者增加,种植体周围骨密度进一步增加。实验组与对照组骨缺损处均被新生骨充填,种植体与新生骨组织均直接接触。骨密度与周围骨组织密度无明显界限。植骨组与未植骨组未见明显区别。
2.3 组织学观察
2.3.1 HE染色
       即刻种植术后1个月:HE染色观察种植体周牙槽骨存在少量浅的吸收陷窝,在骨吸收陷窝的底部开始出现浅红色成骨样基质,可见明显的新骨生成。
       2个月:成骨细胞及破骨细胞减少,骨细胞密集,可见新骨生成后出现的新生线。
       3个月:种植体周牙槽骨可见大量骨细胞。
2.3.2 硬组织切片甲苯胺蓝染色
       即刻种植术后1个月:光镜下观察硬组织切片可见明显新骨生成,骨小梁分布较为稀疏,排列不规则,可见活跃的新骨生长。
       2个月:光镜下观察硬组织切片可见新骨明显增多,骨小梁排列紧密趋于规则化。
       3个月:光镜下观察硬组织切片可见均质状的类骨质,种植体周围形成骨组织,Havers系统较为明显,骨改建基本完成。
3 讨论
3.1 动物模型的建立
       种植牙教授赖红昌介绍,在种植义齿的研究中,目前一般选择猴、猪、羊、犬、兔和鼠为实验对象建立动物模型。虽然没有一种动物能完全符合理想的动物模型要求,但综合各种因素,其中相对最适合的研究动物是犬。在1970年~2001年间的口腔及整复学动物研究中,9%的植入物研究是以犬作为动物模型。犬骨具有与人骨相似的次级骨单位结构,其含水量、无机成分、蛋白成分等比猪、羊更接近人骨。成年犬包括beagle犬、杂种猎犬、家犬等。犬类的牙槽骨的宽度和骨质与人的牙槽骨较为接近。特别是beagle犬,是建立实验性种植体周围骨缺损动物模型较为理想的动物。
       赖红昌医生分析,动物实验的实验过程及实验模式应最大限度地模拟临床,才能使实验结果更具可靠性。
       在即刻种植研究中,制作研究模型的方法主要有三种。一是在愈合3个月后在齿槽嵴上制备模拟骨缺损;二是在下颌骨体或胫骨干骺端上制备模拟骨缺损;三是利用动物新鲜拔牙创,直接行种植术。赖红昌医生表示,前两种方法虽然骨缺损范围精确,但需经过复杂的外科手术过程,也未考虑到口腔内环境唾液、温度、细菌等因素和长骨与牙槽骨骨质结构的差异对骨缺损愈合的影响。所以第三种方法因其具有快捷、方便、可靠等优点,为多数研究者所采用。
       本实验与以往实验动物模型相比较,更符合临床即刻种植的实际状况,且方法简便、直接、制模时间短;以游标卡尺和同直径扩孔钻去骨,使骨缺损大小一致,形状规则,控制实验误差,增加组间可比性。
3.2 即刻种植后种植体周围骨缺损植骨与否对骨结合的影响。
       即刻种植时,由于种植体不能完全占据拔牙窝,种植体与拔牙窝骨壁之间常存在不同程度的骨缺损间隙,大多数学者认为,较大的骨间隙的存在,会影响种植体的骨性结合,从而影响种植体的成功率。因此,通常的做法是进行植骨术。国内学者卢丙纶认为种植体周骨缺损在lmm以下者不必植骨,而1mm以上者应植骨。而此结论也成为临床操作中的公认准。 Paolantonio临床研究认为种植体即刻植入拔牙窝,假如间隙在2mm以内,其骨再生与种植体同骨紧密接触的骨再生相同,因此不必用膜及骨移植材料。Ui—Won Jung研究证实:当种植体周围缺损为2mm时,不需要使用植骨材料来引导骨结合。因为大部分植骨材料存在降解缓慢甚至是不可吸收性,这反而会延迟缺损区的新骨形成。
       本研究发现种植体与拔牙窝内壁之间的3~4mm范围骨间隙即使不植骨,也会有新骨生成、并且可以与种植体表面发生骨结合。就为即刻种植后不植骨也可以获得成功而提供了理论依据,并且可以减少患者的经济负担。同时,也可以减少种植医生的手术操作过程,降低手术风险。


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