微型穿孔术加速正畸牙移动的研究进展

胡圣利，伍冬桂，刘新庆

(1.南昌大学附属人民医院口腔科,南昌 330006；2.江西省德安县中医院口腔科 江西 德安 330400)

固定正畸治疗的过程中通常会产生一系列并发症，即机体不适，疼痛，以及细菌的时间负荷因素，如牙釉质龋、白斑等。目前认为，正畸牙移动时间越长，随之而来的并发症也会越多。因此，如何加快正畸牙齿的移动、缩短治疗时间、减少或消除相关的风险，是正畸医师和病人所共同关注的问题。微型穿孔术(micro-osteoperforation，MOP)是一种有效的、舒适的、安全的微创手术，可以加速牙齿的移动[1]。本文就MOP的概念，生物学理论，研究现状，临床应用及发展趋势进行综述。

1 MOP背景及概念

机械刺激是影响正畸牙齿移动的最重要因素。为了满足缩短治疗时间并保持牙周结构完整性的需求，KOLE[2]在1959年提出一种被称为皮质切开术的方法促进正畸牙移动。他建议在牙槽突中进行外科截骨术，削弱皮质骨，促进正畸牙移动(骨块移动)。随后，FROST[3]在1983年发现，应力骨中成骨的分子动力学是基于区域加速现象(regional acceleratory phenomenon，RAP)，而不是基于骨块运动，他认为，骨组织的创伤可导致损伤部位附近发生显著的重组活动,包括建模、重塑、细胞代谢、新陈代谢和炎症。矫治力可以是一种启动RAP的中等刺激，通过执行骨皮质切开术作为辅助手术，使RAP可以达到最高水平。然而有研究报道，仅7.8%的成年患者愿意接受骨皮质切开术，而大部分的患者因恐惧骨皮质切开术的手术过程、疼痛及术后不适，对其接受程度较低[4]。此外，由于骨皮质切开术操作技巧强，正畸医师需邀请颌面外科医师实施，增加了治疗的复杂性。

因此，骨皮质切开术应在保证加速效果的前提下，尽可能简化手术操作，减小手术创伤，即具备微创性。TEIXEIRA等[5]于2010年提出通过皮质骨的小穿孔增加了骨改建和牙齿移动的速度。随后ALKAHANI等[1，6-7]在大鼠和人类中分别进行MOP，发现均可加速正畸牙移动。MOP作为一种微创手术，可在不翻瓣的情况下，直接采用穿刺的方法透过黏膜对骨皮质进行微穿孔，从而加速正畸牙移动。MOP的生物学机制与细胞因子和趋化因子的表达增加、破骨细胞募集、形成增多相关，最终导致在牙齿移动方向上的骨吸收增加[1]。

2 正畸力驱动的MOP加速生物学理论

正畸牙移动的限速步骤被认为是正畸力引起的压力侧的骨吸收，而参与牙槽骨吸收的唯一细胞是破骨细胞[8]。正畸力诱导无菌的炎症反应，破骨细胞前体被募集至该区域，许多细胞因子和趋化因子被激活，并在破骨细胞分化和成熟中发挥重要作用[5]。通过抑制这些细胞因子的表达和活性，观察到正畸牙移动速度减慢，由此可充分认识其在控制正畸牙移动速度方面的重要性[9]。然而由正畸力引起的炎症因子释放的量级具有上限，因此由正畸力引发的破骨细胞活性具有“生物饱和点”[10]，但是如果以MOP作为辅助程序，在牙槽骨中引入小穿孔损伤牙槽骨或基骨，其RAP水平将得到一定提高，能增加局部组织炎性因子水平，激发局部成骨细胞和破骨细胞的活性，进而提高骨改建速度，从而加速正畸牙移动[11]。

CHEUNG等[12]在大鼠中检测到MOP侧骨体积分数和骨矿物质密度显著降低，同时在MOP侧还检测到更多的新骨形成，由此可推断MOP在压力侧使骨骼脱矿质并降低了对运动的抵抗力，且通过诱导骨重塑起加速作用，符合RAP在骨改建中两个重要特点，即局部骨密度降低和骨改建加速。虽然同样观察到MOP侧骨体积分数和骨矿物质密度的显着降低，SUGIMORI等[13]则认为这种机制不足以解释MOP诱导的炎症标记物是如何加速正畸牙移动的，通过检测MOP实验组压力侧牙周膜TNF-α和PCNA的表达，以及细胞凋亡发现MOP可能通过激活牙周膜细胞增殖和凋亡来加速牙齿移动。

3 研究现状

3.1 MOP与正畸牙移动速度的关系

TEIXEIRA等[5]首次在大鼠正畸模型中运用皮质骨的小穿孔，证实其可加速大鼠正畸牙移动速度，随后的多数动物实验均证实MOP可加速正畸牙移动[14]，在临床研究中，ALIKHANI等[1]发现MOP实验组的尖牙内收速度增加了2.3倍；随后他证明通过增加MOP的数量，炎症标记物的表达和正畸移动的幅度显著增加[6]。FEIZBAKHSH等[11]研究认为只使用2个MOP即可提供良好的正畸牙移动加速度；然而ALKEBSI等[15-17]则认为，MOP对加速正畸牙移动不太可能具有临床意义,且CRAMER等[18]在比格犬的研究中发现无论是口内还是放射学测量都没有显示出正畸牙移动在统计学上的显著差异。鉴于这些相互矛盾的研究结论，SHAHABEE等[19]对MOP的有效性进行一个Meta分析，结果显示MOP以每月0.45 mm的速度增加了尖牙的内收量，这一加速效应在临床上并不明显，因此需要更多高质量大样本的实验进一步验证此结果。

3.2 MOP对牙根和牙周组织的影响

炎症是一把“双刃剑”，虽然MOP可以通过加速骨重塑来加速正畸牙移动，但如果不加控制的话，促进炎症的相同细胞因子也激活破牙骨质细胞[20]，它也可能对牙周组织和牙齿结构产生破坏性影响。TSAIA等[21]于动物实验中发现MOP可导致正畸牙牙根吸收增多；CHAN等[22]在人体实验中也证实MOP在28 d内可导致显著的牙根吸收，但他认为在整体正畸治疗背景下的长期影响仍需进一步研究。但较多文献报道MOP未增加正畸牙牙根吸收风险[12，15-16]。外部根尖吸收(external apical root resorption，EARR)产生的主要原因之一是高应力，当牙齿被推向致密骨骼时会产生无细胞区域，从牙周膜和骨膜表面募集破骨细胞，破骨细胞的长期存在而非破骨细胞的数量导致EARR。虽然MOP显著增加了破骨细胞的数量，但这些破骨细胞位于邻近的骨膜表面而不是牙周膜中，而且由于MOP降低了相邻牙槽骨的密度，无细胞区域更小且清除更快，这将防止牙根附近的破骨细胞活动时间延长。因此，即使在长距离牙齿移动期间，MOP治疗中的EARR风险也会显著降低[6]。

对于MOP对牙周组织的影响，以往研究则认为MOP不能改变正畸牙移动的生物学限制，只能增加牙齿移动的速度，但LEE等[23]在萎缩性牙槽骨实验模型中发现MOP虽然不增加萎缩性牙槽嵴的体积，但可维持低骨密度，促进正畸牙齿向萎缩性牙槽嵴的移动速度；而AGRAWAL等[24]则进一步在人体实验中发现MOP术后正畸牙颊侧骨厚度增加，然而本研究存在一些局限性，包括样本量小和评估期短,结果可能因较大的样本量和错牙合畸形类型不同而不同，因此需要有较大样本的纵向研究。

3.3 MOP与皮质切开术比较

MOP改良自皮质切开术，TSAIA等[21,25]分别在动物实验中发现MOP与皮质切开术均可加速正畸牙移动速度，且两者间并无差异。AGRAWAL等[24]则在人体实验中发现两者对加速正畸牙移动，牙根吸收和骨开裂比例的影响未见明显差异，且均可增加术区正畸牙颊侧骨厚度。FERGUSON等[26]使用代谢性骨生物标志物来评估SXA统性不同外科手术的加速效应，认为MOP和皮质切开术的骨代谢活性并无差别。较多实验结果显示两者对加速正畸牙移动速度上具有相似的积极效应，而ELKALZA等[27]在临床实验中观察到皮质切开术较MOP可导致更多的根尖吸收。ATTRI等[28]在一项纳入60名正畸患者的实验中观察到由MOP引起的疼痛和不适与对照组没有区别，且ALKEBSI等[15]在其实验中发现患者对MOP满意度很高，91.2%的患者愿意重复MOP手术，94.1%的患者会向朋友推荐MOP。因此鉴于其有效性及微创性，MOP可能较皮质切开术更具优势。

4 临床应用

SANGSUWON等[29]总结了MOP的适应证，包括加速牙齿移动；辅助根移动或整体移动(直立、压入，伸长、控根、关闭较大间隙)；移动牙齿进入牙槽骨萎缩区域；差动力支抗(减少目标牙齿周围骨密度，防止支抗丧失)；减少牙根周围骨密度及暴露于破骨细胞的时间从而减少牙根吸收的可能性；促进成年人扩弓及不对称扩弓，并描述了在正畸治疗过程中安全舒适地应用MOP所需的所有步骤。YAMILE等[30-31]病例报告中也证实了MOP加速正畸牙移动。ABDELHAMEED等[32]通过临床实验发现，MOP技术可以比低能量激光治疗(low-level laser therapy，LLLT)更快地加速尖牙的内收速度，而两者联合应用则比单独应用每种技术更有效，此协同作用可为加速正畸牙移动的临床技术提供更多的思路，但后续仍需更为深入的机制研究。

5 发展趋势

综上所述，MOP加速正畸牙移动的机制研究和对牙根及牙周组织的影响尚存在争议，且MOP穿孔的数量、直径和频率，它们的方向以及它们与根部的接近程度等对正畸牙移动速度的影响均未见报道。此外MOP对正畸牙牙髓活力，牙根吸收，治疗稳定性和正畸结束保持的影响均需进一步的研究。