牵引成骨矫治硬腭骨缺损动物模型的建立.pdf

第27卷第5期2006年10月西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)Journal of Xian Jiaotong University(Medical Sciences)Vol.27No.5Oct.2006牵引成骨矫治硬腭骨缺损动物模型的建立任战平1,李锦峰1,文 星2,周 洪1,刘建华1(1.西安交通大学医学院口腔医院口腔颌面外科,陕西西安 710004;2.西安高新医院口腔科,陕西西安 710075)摘要:目的 建立一种应用牵引成骨技术矫治硬腭骨缺损畸形的腭裂动物模型。方法 1-1.5岁健康家犬8只为实验对象(6只为实验组,2只为实验对照组)。以外科手术在硬腭部模仿临床腭裂形成骨缺损裂隙,实验组同时放置牵引装置,并形成骨运送盘,8周后观察裂隙关闭情况及软、硬组织形态,了解模型建立后牵引成骨的可行性。结果 实验组犬经安置牵引装置后可关闭硬腭处骨裂隙,牵引装置固定稳固,X线显示骨运送盘可牵移,骨缺损区裂隙闭合,全身状况良好。对照组犬8周后,腭裂隙仍存在,大小形状与手术时无差别。结论 通过手术方式建立的腭裂动物模型,可用于牵引成骨技术矫治腭裂骨缺损,具有一定的可行性。关键词:牵引成骨;腭裂;动物模型;骨缺损中图分类号:R782.2 文献标识码:A 文章编号:167128259(2006)0520510203Distraction osteogenesis for correction of cleft palate:establishment of the experimental animal modelRen Zhanping1,Li Jinfeng1,Wen Xing2,Zhou Hong1,Liu Jianhua1(1.Department of Oral and Maxillofacial Surgery,Stomatological Hospital,Medical School of Xian Jiaotong University,Xian 710004;2.Department of Stomatology,Xian Gaoxin Hospital,Xian 710075,China)ABSTRACT:ObjectiveTo establish an animal model ofcleft palate for distraction osteogenesis(DO)treatment.MethodsEight healthy dogs(aged1-1.5years)were assigned randomly into2groups.Theexperimental group contained six dogs that underwent9mm30mm palatal osteoectomy and DO procedure.Theother two dogs received palate osteoectomy only as the experimental control.The cleft of the controls was measuredand compared with the data when the dogs were killed in week8.The state of the cleft and the stability of the DOapparatus were also observed in the experimental group.ResultsAll dogs were in good condition within theexperiment period.The shape and width of the cleft palate remained almost the same as when it was made oncontrol dogs.In the experimental group,the wound healed in7-10days.The DO apparatus was stable.X2rayshowed that the transport2disc was distracted.The procedure of the closure of the palatal cleft was observed.ConclusionIt is a feasible way of establishing experimental cleft palate in dogs by surgical operation for DOtreatment.KEY WORDS:distraction osteogenesis;cleft palate;animal model;bone defect收稿日期:2006205230 修回日期:2006206225基金项目:陕西省科学技术研究发展计划项目No.2005K142G1(3)作者简介:任战平(19692),男(汉族),主治医师,硕士.研究方向:唇腭裂,正颌外科.E2mail:dr.renzp 关闭腭部裂隙,延长软腭,为接近正常的腭咽闭合创造条件是先天性腭裂手术治疗的目的。多年来为了达到腭咽闭合,许多学者在手术方式上不断改进和创新,但硬腭裂隙的骨缺损依旧存在,并不具备正常的生理解剖结构,同时这种治疗方法是导致和加重腭裂患者牙、颌骨畸形的一个重要方面1。而骨牵引成骨技术(distraction osteogenesis,DO)是口腔颌面外科和整形外科领域中最受关注的新技术,我们提出采用骨牵引成骨技术对腭裂硬腭骨缺损进行修复的动物模型,目的在于观察骨牵引成骨技术封闭硬腭裂隙的可行性和各阶段组织愈合情况。1 材料与方法1.1实验动物和分组 健康家犬8只为研究对象(由西安交通大学医学院第二附属医院实验动物中心提供),雌雄不限,年龄1-1.5岁,体重20-25 kg。随机分为2组:实验组6只,行腭裂建模手术并同期安置牵引器,2周后行牵引成骨术整复腭裂,于8周摄X线片后处死,取标本观察;对照组2只,行腭裂5期任战平,李锦峰,文 星,等.牵引成骨矫治硬腭骨缺损动物模型的建立建模手术,笼养8周后,处死取标本观察。1.2 模型建立1.2.1 腭裂动物模型的建立 两组实验动物均按外科手术的方法进行硬腭骨缺损制备,建立腭裂实验动物模型。以25 g/L硫喷妥那注射剂(1 mL/kg)静脉麻醉,采用利多卡因加适量肾上腺素行局部浸润麻醉。在硬腭前部设计舌形粘骨膜组织瓣,类似人类修复腭裂之单瓣法,由前向后翻起组织瓣,注意勿损伤腭大神经血管束。沿矢状方向在腭中缝右侧旁和距腭中缝8-10 mm分别做两条平行的骨切开线,长度自切牙孔后缘至第三或第四前磨牙连线水平,前端和后端水平骨切开,切除骨块,形成9 mm30 mm大小骨缺损。在中线处凿断鼻中隔连接,暴露鼻腔,形成硬腭部全层洞穿性裂隙(图1)。形成腭裂实验动物模型后,用4号线仔细将裂隙两侧鼻腔黏膜相对缝合,然后将黏骨膜复位缝合,模拟修复人腭裂时的情形。手术后给予抗感染治疗。术后1周内喂流质食物,2周后软食饲养,术后7 d拆除伤口缝线。8周后处死观察组织愈合情况。1.2.2 牵引模型的建立 实验组动物建立腭裂动物模型后,手术植入牵引器。拔除右侧第一前磨牙,并适当去除部分牙槽突,以便牵引器安放时固定臂和移动臂与骨面紧密贴合。在中线左侧做平行于腭中缝的骨切开线,设计骨运送盘,调节移动臂使其位于所设计骨运送盘的中心位置,与骨面紧密贴合。然后将固定臂置于硬腭左侧骨运送盘外的外侧,固定臂和移动臂以5 mm微型纯钛螺钉打眼固定,用电锯做前后端水平骨切开,形成骨运送盘,轻轻撬动后并旋转加力旋钮,见骨运送盘向缺损区有轻微动度。注意形成骨运送盘时,切勿剥离和损伤鼻腔侧黏膜。将牵引器加力轴杆通过拔牙间隙伸出口腔外,使术后加力方便进行(图2)。仍按照前述方法缝合伤口,术后处理与喂养与实验对照组相同,术后10 d拆线,14 d后开始加力进行牵引。牵张速度1.0 mm/d,牵张频率为2次/d。图1 腭裂动物模型的建立Fig.1 Establishment of animal model of the cleft palate图2 牵引模型的建立Fig.2 Establishment of DO model2 结 果2.1 临床观察 实验动物一般情况良好。清醒后即可较为缓慢进食,由于模拟人类腭裂患者修复时的情形,鼻腔穿通后已封闭鼻腔侧黏膜,因此未出现呛咳、食物从鼻孔溢出等与临床腭裂患者相似的临床表现。腭部创口未出现明显感染、出血,创口一期愈合。两组动物均成活至实验结束。实验结束时,对照组动物硬腭部有凹陷畸形,翻起腭黏骨膜瓣,腭部骨缺损裂隙仍清晰可见,未能自行修复,缺损保持原来的形态(图3)。实验组腭黏骨膜瓣与硬腭贴合良好,除1例有1枚螺钉松脱外,其余均无材料外露现象,牵引装置固定牢靠。咬合关系未出现明显错乱,咬合时未触及实验组牵引器(图4)。2.2X线观察 牵引结束后,骨运送盘已牵开,转移至骨缺损区。个别螺钉松动脱落,牵引器及螺钉固定良好(图5)。对照组骨缺损区呈低密度透射影,裂隙清晰可见。图3 对照组裂隙清晰可见 Fig.3The cleft palate in control group图4 实验组牵引器的安置Fig.4Installation of the DO apparatus in experimental group图5 实验组牵引器骨运送盘已牵开关闭裂隙Fig.5The transport2disc distracted in experimental group3 讨 论长期以来许多学者一直在寻找一种解剖形态一致的动物模型。通过胚胎致畸的方法获取小动物(鼠)稳定的腭裂动物模型已获得成功2,但是通过胚胎致畸的方法获取大的动物(犬)稳定的腭裂动物模115西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)第27卷型至今尚未成功3。目前仅有用外科方法建立大动物腭裂模型的报道425。我们的目的是建立有效的腭裂动物模型并观察牵引成骨修复硬腭骨缺损的可行性。术中观察到实验犬腭前部呈现半圆形态,自第三前磨牙向后变宽大,硬腭后缘宽度约40-45 mm,腭穹隆低平,顶部较人类平坦,硬腭部骨质致密,鼻腔黏膜相对致密较厚,这些解剖特点非常有利于牵引装置的固定和保证骨运送盘的血供,从而为腭裂骨缺损牵引模型的建立奠定了基础。骨缺损的修复能力受动物的种类、年龄,以及骨缺损的解剖部位、形状、大小、骨膜的受损程度等诸多因素的影响,到目前为止,犬硬腭部骨质的临界值缺损尚未见文献报道。本实验中,犬硬腭厚度不超过3-4 mm,去除的骨质宽度达到9 mm;裂隙宽度远大于硬腭的厚度。对照组实验结束时,腭骨缺损区腭粘骨膜与鼻腔侧黏膜黏连贴合,使腭部骨缺损区骨修复无法完成,未能骨性愈合。从而排除实验动物腭部骨质缺损骨性愈合的可能性,说明本实验建立的腭裂骨质缺损动物模型的有效性。利用牵引成骨矫治腭裂有缝牵张成骨和骨切开的牵引成骨两种方式。Liu等6把缝牵张的概念引入腭裂骨质缺损的治疗,术后面长度和高度发育无明显影响,但缝牵张成骨具有一定的适用范围728。一方面由于成年后骨缝的骨化,缝牵张成骨只能用于处于生长发育期骨缝尚未骨化的幼年动物;对于生长发育期结束后的实验动物,因其骨缝已经骨化,无法进行缝牵张成骨。另一方面,在腭部只有横的骨缝并无矢状骨缝存在,牵引后可能对面部横向的生长发育不利。本实验中观察到犬的硬腭部穹隆较人类低平宽阔,骨质虽然较薄但相对致密,鼻腔黏膜厚而韧,保证了骨运送盘的血供,非常有利于牵引器的安置固定和骨运送盘的形成,而且对上颌骨的框架结构、大小无明显影响,并保持了良好协调的咬合关系。本实验在安置牵引器前拔除右侧第一前磨牙,适当去除部分牙槽突,以使牵引器固定臂、移动臂与骨面贴合紧密,并保持与两侧裂隙骨面在同一水平面,从而可以在稳固的状态下向牵引方向受力移动。以腭部骨运送盘的牵移和粘骨膜组织同步增殖的腭裂牵引整复术虽已获成功9,但裂隙两侧边缘黏膜的存在使骨缝仍然不能完全闭合,无法达到完全封闭裂隙的目的。腭裂修复的难点是骨组织的修复,本实验在建模时,尽可能模拟人类修复腭裂时的情形,在造成腭裂软硬组织全层洞穿性缺损后,首先封闭鼻腔侧黏膜,重点研究缺损区骨的修复重建,而非进行腭部软硬组织一起牵引封闭裂隙,结果证实可成功进行。实验中封闭鼻腔侧黏膜避免口鼻腔相通,各固定臂埋植于粘骨膜下,减少牵引器松脱的几率和骨运送盘感染的机会;牵引轴杆通过拔牙间隙伸出口腔外,便于术后加力,避免了实验动物对牵引器固定装置的干扰。该模型的形态结构与先天性腭裂相似,适用于腭裂修复的初步研究。同时也类似人类腭裂修复术时的软组织创面和骨创环境,为在临床上进一步研发使用提供基础。参考文献:1余炜伟,张月兰,崔淑霞.不同时期行腭成形术患者成年后上颌骨头影测量J.郑州大学学报(医学版),2005,40(4):7452747.2傅豫川,黄洪章,李金荣,等.腭裂胎鼠上颌畸形发育的实验研究J.中华口腔医学杂志,1994,29(5):2882290.3舒大龙,冉炜,郭冰.腭裂实验动物模型的建立及缝牵张成骨的实验研究J.广东牙病防治,2005,13(3):3812385.4石冰,邓典智,王翰章,等.腭裂植骨对上颌骨生长发育的影响(动物实验研究)J.中华口腔医学杂志,1998,33(3):1752177.5石冰,邓典智,王翰章,等.腭裂及其修复术后上颌骨生长变化规律及机制的实验研究J.华西口腔医学杂志,1997,15(2):1512155.6Liu CM,Song R Y,Song YG.Sutural expansion osteogenesis formanagement of the bony2tissue defect in cleft palate repair:ex2perimental studies in dogs J.Plast Reconstr Surg,2000,105(6):201222027.7Rojvachiranonda N,Tansatit T,Siriwan P,et al.Normal pala2tal sutures in newborns and fetuses:A critical fact for successfulpalatal distraction J.J Craniofac Surg,2003,14(4):4572461.8 Tung TH,Robertson BR,Winograd JM,et al.Successful dis2traction osteogenesis across a growing cranial suture without anosteotomy J.Plast Reconstr Surg,1999,103(2):3622370.9王大章,陈 刚,廖运茂,等.应用牵张成骨整复腭裂的动物实验研究J.中华口腔医学杂志,2002,37(1):8211.(编辑 邱 芬)215