低骨代谢率对微型种植支抗即刻负载稳定性的影响*

张 彬 李冠娥 李金源 廖囡囡 刘蓉艳

支抗是口腔正畸的重要概念，支抗控制是否合适是正畸治疗成功与否的关键[1]。微种植体支抗因具有体积小、术式简单、植入部位灵活、可即刻加力及治疗后易取出等优势，越来越受到正畸医生的关注。目前微型种植体广泛应用于双颌前突、深覆颌、安氏Ⅱ类下颌后缩等错牙合畸形的矫治,并取得良好的效果[2-3]。种植体支抗是否成功取决于其稳定性，也是临床医生极为关注的焦点。本实验通过建立低骨代谢动物模型，植入微型种植体并即刻负载，观察其稳定性，探讨低骨代谢对微种植体稳定性的影响，为其临床应用提供指导。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 Wistar雌性大鼠20只，体质量（200± 10）g，SPF级，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，动物许可证号：SCXK（京）2007-0001。随机分成低骨代谢组（甲减组）和正常骨代谢组（对照组），每组10只。甲减组给予0.1%丙基硫氧嘧啶（生理盐水溶剂），对照组给予蒸馏水，按10 μL/g体质量每天灌胃，连续灌胃28 d，采集大鼠内眦静脉血，检测三碘甲状腺原氨酸（T3）、甲状腺素（T4）和促甲状腺激素（TSH）水平，判断模型是否成功。

1.2 方法 造模后于胫骨近远两端各植入1枚直径1.6 mm的钛合金微种植钉，即刻负载0.98 N拉力，分别于加力后第16、17、26、27天进行标记，加力后30 d处死动物。在处死前15 d行四环素标记，每天30 μg/g，腹腔注射连续2 d；9 d后行钙黄绿素标记，6 μg/（kg·d），方法同前。3 d后处死动物。取带有种植体的胫骨组织块用10%福尔马林固定1周，脱水，透明，包埋，制成切片，甲苯胺蓝染色，封片。

1.3 检测方法及相关指标 采用放免法检测血清T3、T4、TSH，负载初期拍X线片，由同一医师用游标卡尺连续测量2个交互牵引的微种植体间距离3次，取平均值；负载结束时，用同样方法测量微种植体间距离，计算负载期间微种植体位移。将带微种植体的骨组织磨片置于荧光显微镜下进行观察，并计算骨矿化沉积率（mineral appositional rate,MIAR），将磨片置于Stemi SV 11 Apo体视显微镜下进行观察，同时用显微镜自带的照相系统拍照，应用Image-Pro Plus 6.0专业图像分析系统测量种植体骨结合率（bone-implant contact ratio, BIC）。具体计算公式如下：BIC=微种植体螺纹与骨接触部分的长度/微种植体骨内螺纹界面的长度×100%

1.4 统计学处理 用SPSS 17.0软件建立数据库并进行统计分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，采用t检验进行组间比较，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 造模后2组大鼠血T3、T4、TSH水平比较 甲减组大鼠血T3、T4水平明显低于对照组，TSH水平明显升高，差异有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 各组大鼠实验后血清甲状腺素水平比较（±s）

表1 各组大鼠实验后血清甲状腺素水平比较（±s）

＊＊P＜0.01

组别 n T3（nmol/L） T4（nmol/L） TSH（mU/L）甲减组对照组t 33.01±4.55 1.58±0.27 21.815＊＊10 10 0.53±0.12 0.93±0.30 4.006＊＊21.36±3.23 71.19±5.92 23.846＊＊

2.2 2组种植体骨内移动距离比较 2组种植体均发生了位移，甲减组移动距离少于对照组，2组比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 微型种植体负载期间的移动距离、MIAR及BIC比较 （±s）

表2 微型种植体负载期间的移动距离、MIAR及BIC比较 （±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01

组别 n 移动距离（mm） MIAR（μm/d） BIC（%）甲减组对照组t 13.64±1.41 21.93±4.57 5.478＊＊10 10 0.21±0.04 0.30±0.09 2.678＊25.50±1.93 31.59±3.47 4.857＊＊

2.3 骨矿化沉积比较 荧光显微镜观察双标记结果，可见种植体周围四环素和钙黄绿素分别形成一条清晰的黄色和绿色荧光带，在界面周围骨单位中，可见黄绿两条带呈环形排列，对照组荧光标记较强，标记带间距较宽，甲减组标记较弱，标记带间距明显窄于对照组，见图1、2。骨矿化沉积率甲减组慢于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01），见表2。

图1 甲减组荧光标记图（×100）

图2 正常组荧光标记图（×100）

2.4 骨结合情况比较 镜下观察含种植钉超硬组织切片，可见对照组种植体周围松质骨区骨小梁密集，粗细不均；种植体表面有一层新生骨板包绕，仅有少数区域与骨髓腔直接接触。甲减组种植体周围皮质骨区略变薄，松质骨区骨小梁稀疏、变细、部分离断。种植体—骨界面结合骨板较薄，种植体表面有较多区域与骨髓腔直接接触，见图3、4。甲减组BIC低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01），见表2。

图3 光镜下甲苯胺蓝染色甲减组切片图

图4 光镜下甲苯胺蓝染色正常组切片图

3 讨论

颌骨作为全身骨骼的组成部分，其骨密度（BMD）与全身骨骼的BMD密切相关。近几年的研究基本支持颌骨骨密度与全身骨密度呈正相关[4]。本实验将微种植体植入大鼠胫骨，较好地模拟了颌骨骨质情况。

3.1 低骨代谢动物模型的建立 本实验造模用丙基硫氧嘧啶，其作用是抑制甲状腺内过氧化物酶，阻止甲状腺内酪氨酸碘化及碘化酪氨酸的缩合，从而抑制甲状腺素的合成；并有在外周血中抑制T3变为T4的作用。本研究甲减组大鼠血清T3和T4水平明显低于对照组，TSH水平明显高于对照组；用四环素、钙黄绿素双标记荧光染色法测股骨近端的骨代谢率，结果甲减组MIAR明显低于对照组，说明低骨代谢组建模成功。

3.2 大鼠种植体骨内移动速度 甲状腺激素参与骨骼的生长、成熟、转化和重建，在维持骨的完整性方面发挥重要的作用。其合成、分泌或生物效应不足时可影响骨代谢。本研究中甲减组种植体骨内移动距离较对照组缓慢，说明低骨代谢可影响种植体的移动速度。

3.3 低骨代谢时微种植体即刻负载的可行性 De⁃guchi等[5]将微螺钉钛种植体植于8个月龄的雄犬颌骨上，结果发现种植体5%的骨整合率足以支持1.96～2.94 N的正畸力。Brunski[6]的“微动度”理论认为，当种植体微动度在100 μm以内时，种植体仍能与骨组织发生结合，这为即刻负载提供了理论依据。Melsen等[7]的研究证实，即刻加载的正畸力可以显著影响种植体周围牙槽骨的改建及密度，但不会改变二者的骨整合。甲减是由于甲状腺激素合成及分泌减少或组织利用不足导致的全身代谢减低综合征。本实验微种植体即刻负载，测得甲减组骨结合率低于对照组，种植体周围骨组织改建基本正常，形成良好的骨性界面，种植体无松动脱落，说明低骨代谢情况下微种植体即刻负载是可行的，低骨代谢虽然可导致骨密度、骨结合率及骨量的改变，但不是微种植体植入术的禁忌证。赵志河等[8]亦证实，不同条件下微种植体骨界面有相似的组织学反应。

[1]宿玉成.现代口腔种植学[M].北京:人民卫生出版社，2004：353-369.

[2]Lee JS,Park HS,Kyung HM,et al.Micro-implant anchorage for lin⁃gual treatment of a skeletal ClassⅡmalocclusion[J].J Clin Orthod，2001,35(10):643-647.

[3]郭军,段银钟,郑辉强,等.微型种植体与口外弓作支抗推上颌磨牙远移的比较究[J].中国美容医学,2005,14(3):335-337.

[4]Strotmeyer ES，Cauley JA，Orehard TJ，et al.Middle-aged Premeno⁃pausal women with type 1diabetes have lower bone mineral Densit and ealeaneal quantitative ultrasound than nondiabetie women[J]. Diabetes Care,2006，29(2):306-311.

[5]Deguchi T,Takano-Yamamoto T,Kanomi R,et al.The use of small titanium screws for orthodontic anchorage[J].J Dent Res,2003，82 (5):377-381.

[6]Brunski JB.Avoid pitfalls of overloading and micro motion of intra osseousimplants[J].J Dent Implantol Update,1993,4(10):77-81.

[7]Melsen B,Lang NP.Biological reactions of alveolar bone to orth⁃odontic loading of oral implants[J].Clin Oral Implants Rec,2001,12 (2)：144-152.

[8] 赵志河，邓峰，唐甜,等.微植体支抗的基础研究与临床应用[C].中国武汉:第八届中国口腔正畸学术会议论文汇编,2007：3.