應用磁力矯治器對青春期恒河猴進行Ⅲ類功能牽引的組織形態學觀察

趙寧 徐蕓 陳揚熙 沈剛 許艷華

（1.上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院 正畸科，上海市口腔醫學重點實驗室，上海 200011；2.昆明醫學院附屬口腔醫院 正畸科，昆明 650031；3.四川大學華西口腔醫院 正畸科，成都 610041）

1 材料和方法

選用健康青春生長發育期雄性恒河猴6只（年齡3歲左右，混合牙列期，體重5.5 kg左右，云南省動物研究所提供）。實驗組45、90 d各2只，對照組45、90 d各1只。實驗組動物配戴自制的鑄造式Ⅲ類磁力矯治器（magnetic orthopedic appliance-Ⅲ，MOA-Ⅲ），以產生每側300 N的初始力，并通過定期添加6mm×4mm×1mm磁塊維持磁力大?。▓D1），對照組不戴用矯治器?？趦戎苯訙y量記錄磁塊間距的變化，并應用口內照片和模型記錄治療前后頜位的改變。分別于實驗前后拍攝頭顱側位片進行測量分析。

本實驗共選用顴頜縫、顴顳縫、腭橫縫、翼腭縫、顴額縫、額頜縫6條骨縫作為觀察對象，選擇實驗前、實驗中及實驗后靜脈滴注氧四環素、鈣黃綠素、茜素紅及二甲酚橙4種活體熒光染色劑對骨縫內新骨的沉積進行標記。

動物應用4%多聚甲醛行頸總動脈灌注固定，麻醉下放血處死。顱骨標本采用10%甲醛進行24～48 h鞏固固定。然后沿中線將上頜復合體剖成兩半。左半側標本采用甲酸脫鈣，常規石蠟包埋，垂直于骨縫界面作連續切片，片厚約4μm。右半側標本應用75%乙醇進行固定，用于制作非脫鈣的硬組織切片備用。

2 結果

2.1 頜位觀察

矯治結束時，45 d實驗組磁塊間距約為4.0mm，90 d實驗組約為6.0mm（圖1B）。所有實驗組動物的頜位均出現明顯近遠中移位，45 d組恒河猴1由輕度近中關系變為中性關系，恒河猴2由中性關系變為輕度遠中關系；90 d組2只動物均由中性關系變為完全遠中關系。在垂直方向上，實驗組動物出現一定的前牙區開；而對照組磨牙關系矯治前后無明顯改變。

2.2 X線頭影測量分析

2個實驗組矯治后均表現為SNA角增大，SNB角減小，ANB角增大。A-Ptm增加，U1-SN增大、U1-NA增大；L1-MP減小、L1-NB增大；PP-SN減小，FMA及Y軸均增大（表1）。2個實驗組較對照組均發生了明顯的變化，其中90 d組的變化較45 d組更為明顯。對照組均表現為正常的向前向下的生長發育。

表1 各組治療前后頭影測量差值Tab 1 Cephalometric changes in the groups before and after treatment

2.3 蘇木精-伊紅染色

實驗組各骨縫均表現為明顯的骨沉積，尤其是顴頜縫、腭橫縫、翼腭縫、顴顳縫最為明顯，額頜縫次之，顴額縫骨沉積最不明顯。同時各條骨縫內骨的沉積與吸收均表現出一定特點，其中以顴顳縫特點最為突出，可見骨縫骨突兩側表現為一側明顯骨沉積，一側骨吸收；骨突間相互作用，表現為骨突間骨縫一側變寬，一側縮窄；骨縫內變寬側表現為膠原纖維拉伸、新骨沉積，縮窄側表現為纖維排列紊亂、骨吸收。顴頜縫可表現為類似的組織學特征，但骨縫內成骨與破骨情況更為復雜。而腭橫縫與翼腭縫則表現為明顯的骨沉積，骨縫兩側骨沉積線呈層狀排列，骨吸收少見。額頜縫與顴額縫有新骨沉積但不明顯。

實驗組新骨沉積明顯多于對照組，并且90 d組的新骨沉積量及骨沉積線數目均多于45 d組，但成骨細胞的活躍程度不及45 d組。骨縫間纖維排列方向也呈現出一定特點，某些部位可表現為拉伸狀，某些部位則表現為排列紊亂，甚至呈漩渦狀。同時實驗組各骨縫內未觀察到明顯的骨質破壞及炎癥反應（圖2）。

2.4 熒光染色

各實驗組均表現為明顯的骨沉積，并且新骨沉積量較大。同時可更加清楚地觀察到各骨縫中沉積與吸收在同一骨縫中的表現，與蘇木精-伊紅染色結果基本一致，以顴顳縫的表現最為典型，顴頜縫次之（圖3）。

腭橫縫與翼腭縫則表現為明顯的骨沉積，骨沉積線呈層狀排列，與骨縫兩側邊緣平行，骨吸收少見。額頜縫與顴額縫有骨沉積但不明顯。

3 討論

恒河猴從種屬及解剖結構上是與人類非常接近的實驗動物，兩者顱頜面的解剖結構非常相似，因此，其研究結果可以對臨床提供一定的參考依據。本實驗選用3歲左右、混合牙列期恒河猴作為實驗動物，是因為恒河猴性成熟年齡約為4～5歲，其年齡相當于人10歲左右，處于生長發育高峰期，可以與臨床的治療時機相對照。頜位觀察結果表明：實驗組治療后上下頜關系在矢狀方向發生明顯改變，證明該矯治裝置對糾正青春期恒河猴Ⅲ類錯是有效的；但是在垂直方向上出現一定程度的開，可能和下頜骨的后下旋轉以及個別牙尖的早接觸有關。

頭影測量結果顯示：在MOA-Ⅲ作用下，顱面部的變化是上頜骨、下頜骨、上頜牙齒、下頜牙齒變化的綜合。SNA角增大，A-Ptm增加說明上頜骨發生了一定的前移，其主要原因是由于在閉口位時相對的磁塊間產生大小相等、方向相反的斥力，推上頜向前、下頜向后。PP-SN減小提示上頜骨發生了一定程度的逆時針方向旋轉，FMA及Y軸角的增大則提示下頜有一定的后下旋轉，這可能是由于在排斥力作用下，開口位時其上頜分力方向為前上，而下頜分力方向為后下。因此，在該矯治器的臨床應用中應注意其副作用，盡量避免應用于開傾向的高角Ⅲ類患者，或者對該矯治器進行改良，選擇應用吸引力作為矯治力源。SNB角的減小可能是由于下頜骨的生長發育受到一定程度的抑制，但目前研究多認為抑制下頜骨的生長發育比較困難[5-6]，主要原因可能還是由于下頜骨的后下旋轉。U1-SN增大及L1-MP的減小同時也證明MOA-Ⅲ的矯治力方向是上頜向前下頜向后。2個實驗組比較，90 d組較45 d組變化明顯。提示MOA-Ⅲ的矯治機制以刺激上頜發育為主，抑制下頜生長為輔，對于下頜作用主要是改變其生長方向；同時上頜牙弓發生前移，上前牙唇傾，下切牙發生一定程度的舌傾。從而使上下頜位發生明顯改變，這與以往學者研究結果一致[2，7-8]。

在外力作用下，顱面骨骼結構中的骨縫作為生長區進行改建，這與在自然生長力作用下發生的改變一致。骨縫纖維拉伸，刺激附著骨的骨沉積；反之，骨縫纖維的壓縮導致骨的吸收[9]。Kambara[10]通過動物實驗發現：上頜前牽引裝置可以引起上頜骨周圍骨縫內的組織學變化，這證明骨縫內張力或壓力區的變化取決于加力的方向。Vardimon等[3]對Ⅲ類磁力作用下青春期恒河猴翼上頜裂及髁突軟骨的組織學變化進行了研究，發現翼上頜裂下界骨縫有廣泛的增生活動。徐蕓等[4]開發了雙阻板磁力矯治器-Ⅲ，并在臨床上取得良好的效果。以往的研究多數是針對少數骨縫在矯形力作用下的變化，本研究選取上頜骨周圍可能發生改建的主要骨縫進行了觀察，結果表明在Ⅲ類重力作用下，位置不同的各條骨縫在形態、細胞數目、骨縫的寬度上都出現了不同的改變。

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