逆行性種植體周圍炎動物建模方式初探

丁鋒 王蕾 王悅 劉向東 喬橋 陳旭濤 宋應亮

逆行性種植體周圍炎(retrograde peri-implantitis，RPI)由McAllister等[1]在1992年首次報道，是指在種植體植入后種植體根部出現疼痛、叩痛、腫脹以及竇道等臨床癥狀的根周損害，在X線片上顯示為圓形的透射影像,而種植體頸部可以獲得正常的骨結合[2]。該疾病常由種植體根部太接近鄰牙或鄰牙的根尖周病損引起[3]，若不及時治療可能會導致種植體失敗。目前臨床上對于RPI的處理多采用徹底去除種植體根尖區的感染物同時應用引導骨再生膜技術[4-5]，類似于根尖外科手術。由于沒有成熟的動物模型可供基礎研究使用，在患者口內進行取材又比較困難，因此該疾病的組織病理學等研究一直未能有所進展。本研究旨在探索一種可靠的RPI動物模型的建立方法，為RPI的基礎研究提供可能。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 西安市迪樂普生物資源開發有限公司提供健康雄性普通型成年比格犬3 只， 17～18 個月齡，體重14.0 kg，全身及口腔無疾病，分籠飼養于西京醫院動物實驗外科,許可證號：SCXK(陜)2014-001。普通飼料喂養，自由飲水。

1.1.2 種植系統及主要相關實驗儀器 瑞士西諾普光纖種植機，瑞士Thommen種植體(4.0 mm×6.5 mm， Thommen Medical AG, Grenchen, Switzerland)； 瑞典Astra種植體(4.0 mm×6.0 mm, Osseospeed, Sweden)； 數字化牙片機(西諾德有限公司， 德國)； 高清數碼照相機(萊卡公司， 德國)。

1.2 實驗方法

實驗動物術前8～12 h禁食禁水。抓取比格犬稱重， 按0.1 ml/kg體重于比格犬后肢內側肌注鹽酸塞拉嗪(速眠新II，吉林省敦化市圣達動物藥品有限公司)與3%戊巴比妥鈉溶液(1 ml/kg)進行全身麻醉。術中實驗動物若蘇醒，則使用速眠新初始用量的1/2進行補充麻醉。待麻藥起效后，使用1%碘伏進行口內消毒，復方鹽酸阿替卡因注射液(碧蘭麻，碧蘭公司法國)術區局部浸潤麻醉，微創拔除比格犬雙側下頜第二前磨牙(雙根)，搔刮牙槽窩，生理鹽水沖洗。評估拔牙窩與鄰牙牙根之間的距離，每只比格犬選取距離鄰牙牙根較近的2 個拔牙窩進行種植體(共6 枚)植入。逐級預備種植窩洞，每只比格犬雙側拔牙窩分別植入親水與非親水種植體(n=3)，植入扭矩均控制在40～45 N·cm[6]。 嚴密縫合后，對種植體鄰牙進行開髓處理并拍攝術后X線片。手術方法見圖1。術后1 周內流食飼養，肌注青霉素預防感染。種植體植入3 個月后拍攝X線片，觀察種植體根尖組織情況。

2 結 果

種植體植入實驗動物下頜骨3個月后，通過影像學檢查發現，除去1 枚非親水種植體因不明原因脫落，1 枚親水種植體遠中骨結合較好，但近中與鄰牙之間存在透射性陰影外，其余種植體冠方骨結合均良好。圖2可見，雖然非親水組術后3 個月時鄰牙根尖部出現了透射性陰影，但炎癥并未擴散至種植體根尖部形成逆行性種植體周圍炎。種植體除近中頸部骨質略有吸收外，其余部分與周圍骨質形成良好結合。而親水組一枚種植體在第3、 4 個月的X線片可見，種植體根尖部出現明顯的透射性陰影。親水組中第3 個月時與鄰牙之間存在較大范圍透射性陰影的種植體，在第4 個月行影像學檢查時已經脫落。其余種植體狀況良好且影像學檢查未見異常(圖2)。

圖1 手術步驟

圖2 種植體植入后X線片

3 討 論

3.1 實驗動物以及植入位置的選擇

為了在實驗動物頜骨內成功對逆行性種植體周圍炎進行建模，模擬其在人體內的真實情況，實驗動物的選擇尤為重要。之所以選擇比格犬作為研究對象，是因為以往研究表明，種植體在比格犬股骨或者頜骨內能夠形成良好的骨結合，而且犬拔牙創的愈合時間、種植體在其股骨、頜骨內達到骨整合的愈合時間已有共識[7]。雖然相比雌性比格犬，雄性比格犬雖然較為活潑，難以控制，但是其在頜骨寬度以及高度方面均有明顯優勢[8]，因此最終選擇成年雄性比格犬作為實驗對象。我們之前也考慮過在在犬上頜骨采用延期種植的方式植入種植體，但是在對拔牙3 個月后犬的頜骨進行CT掃描時發現，其拔牙區上頜骨的高度并不充足，種植體無法完全植入，如果強行植入，很有可能造成鼻底粘膜破裂，引發感染。沒有選擇微型種植體，是因為考慮到微型種植體周圍一旦發生炎癥而未能成功形成骨結合，可能會導致種植體脫落而干擾結果。最終選擇在犬下頜骨前磨牙區進行拔牙后即刻種植，是出于以下考慮： ① 犬下頜骨由于下頜神經管的存在，其高度受到影響，在拔牙窩內預備種植窩可以最大限度地避免對下頜神經管的損傷； ② 在拔牙窩內進行種植窩的預備，既可以在一定的限度內靠近鄰牙牙根，又能夠在種植體與鄰牙之間保留一定厚度的牙槽骨，不至于因為距離太近導致兩者之間牙槽骨的吸收； ③ 選取常規直徑的短植體植入比格犬頜骨內，即使其因炎癥導致種植體根尖部未能發生骨結合， 但其冠方的骨結合足以支撐其后期穩定性，能夠在引起炎癥的情況下避免種植體的脫落。

3.2 逆行性種植體周圍炎建模方式的選擇

為了成功的在實驗動物體內建立出逆行性種植體周圍炎模型，我們查閱了諸多種植體周圍炎動物模型建立的方法。目前臨床上常用的種植體周圍炎動物模型建立方法主要有牙槽骨去除法、絲線結扎刺激法、接種致病菌法、持續咬合創傷法以及高糖飲食法等，其中絲線結扎刺激法因成功率較高最為經典，但其也存在造模時間較長、骨缺損程度不易控制、并非準確模擬人體內發病過程的問題[9]。本研究討論了許多方案，比如窩洞預備的過程中不進行充分冷卻造成根尖區骨壞死，或者窩洞預備的長度大于種植體長度，結合鄰牙根尖周感染創造模型等； 但為了使建立出的模型更貼近逆行性種植體周圍炎在人體內的發病過程，更具有實用價值，為以后的研究奠定基礎，最終選取了文中的方法，因為該疾病的發生本身就與鄰牙根尖周炎癥以及種植體與鄰牙之間的距離過近有關。本研究結果也證實了當初選擇的正確性。

3.3 逆行性種植體周圍炎動物建模的結果

為了提高建模的成功率，選取不同種類、不同表面處理的種植體。研究顯示[10]，親水種植體在吸附蛋白促進骨結合的同時，也極有可能促進了細菌的粘附，也就是說，倘若植入頜骨內的種植體周圍或鄰牙根尖周組織本身存在炎癥，親水種植體可能更容易發生逆行性種植體周圍炎。最終本研究也在一枚親水種植體根尖部成功建立出炎癥模型。另外一枚超親水種植體在第3個月進行影像學檢查時周圍存在炎癥，但在第4 個月再次檢查時脫落，脫落的原因可能為單純的逆行性種植體周圍炎向種植體冠方擴散，也有可能是因為種植體與鄰牙過近，未能形成有效的骨結合加劇了逆行性種植體周圍炎的擴散。而非親水組的種植體在第3 個月檢查時，鄰牙根尖周的炎癥并未能擴散到種植體根尖周圍，對種植體造成的影響還未能體現在影像學檢查上。假以時日，隨著鄰牙根尖周炎的發展，其對種植體的影響必定愈發明顯，最終體現在影像學檢查上。造成這種差異的原因可能是這兩種種植體對細菌吸附能力的不同，也可能是由于親水種植體的位置更接近鄰牙。由于種植體與鄰牙之間距離不能夠做到精確控制，一旦距離過小很可能會導致種植體與鄰牙之間的骨質吸收致使建模失敗，因此，整個建模過程的關鍵把控種植體根方與鄰牙之間的距離(<3 mm)[3]。具體操作中可以先通過術前影像學檢查預估拔牙窩與鄰牙之間的距離，之后在拔牙窩內預備種植窩洞時進行適當調整，盡量保證種植體冠方與鄰牙之間有足夠厚度的牙槽骨，確保其能夠形成穩定骨結合的前提下，根方盡量靠近鄰牙。

3.4 逆行性種植體周圍炎動物建模的意義

種植體周圍炎因為可以直接從患者口內提取齦溝液進行分析，已基本確定部分炎癥因子與該疾病的發生發展密切相關[11-13]，同時其成熟的動物建模方式使得組織病理學研究得以進展。但是逆行性種植體周圍炎病損區域位于種植體根尖部，取材較為困難，且其能夠成功建立的動物模型尚未見文獻報道，因此其分子水平以及組織病理學研究止步不前。這次本研究探索的建立逆行性種植體周圍炎動物模型的方法，尚處在初步階段，在日后的研究中會對其加以完善，使其成為研究該疾病的重要基礎；接下來將進一步對發生逆行性種植體周圍炎的種植體周圍組織取材以進行后續的組織病理學研究。

4 結 論

本研究團隊首次探索了一種在比格犬頜骨內建立逆行性種植體周圍炎動物模型的方法，結果表明，種植體植入的過程中使其冠方與鄰牙之間保留足夠距離(>3 mm)，而根方盡量靠近鄰牙(<3 mm)，并輔以鄰牙開髓處理，能夠在種植體植入3 個月以后成功的建立逆行性種植體周圍炎的動物模型。根據文獻查閱結果，該方法尚無人嘗試