钛镍记忆合金牵张成骨的骨密度及生物力学测试

背景:钛镍记忆合金牵张器采用保留舌侧部分骨皮质的截骨方式,没有间歇期,与以往其他牵张器方法有所不同,因此对该方法成骨时间及质量都需要进行重新评价.目的:通过对新生骨密度和生物力学测试观察钛镍记忆合金牵张器牵张成骨效果.设计:随机对照观察.单位:解放军总医院口腔科.材料:选用雄性健康成年杂种犬12只,体质量21～26 kg,由解放军总医院医学实验动物中心提供并饲养.实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准.实验用牵张器为自行研制.XR-36型双能X线骨密度仪为美国Norland公司生产.858 Mini Bionix Ⅱ型生物材料实验机为美国MTS公司生产.方法:实验于2000-07/2004-05在解放军总医院医学实验动物中心完成.①采用统计软件随机法将实验犬分为牵张3个月组和牵张6个月组,每组各6只.两组实验犬左侧下颌骨均为实验侧,右侧下颌骨为自身对照侧.②牵张3个月组和牵张6个月组分别于牵张完成后3,6个月麻醉后处死实验犬,切取下颌骨标本,对牵张间隙上方、牵张间隙及牵张间隙下方进行双能X线骨密度测量,同时切取实验侧牵张侧区域中段及对照侧相应部位进行压缩生物力学测试,计算抗压强度、弹性模量.主要观察指标:①牵张3个月组和牵张6个月组实验犬牵张侧及对照侧下颌骨密度测量结果.②实验侧牵张侧区域中段及对照侧相应部位抗压强度、弹性模量.结果:纳入实验犬12只,12只均进入结果分析,无脱落.①下颌骨密度测量结果:牵张3个月组实验犬下颌骨牵张侧牵张间隙上方骨密度低于对照侧,差异有显著性意义(t=-2.898,P＜0.05).牵张6个月组实验犬两侧各区域间的骨密度差异均无显著性意义(P＞0.05).②压缩生物力学检测结果:牵张3个月组实验犬下颌骨牵张侧抗压强度、弹性模量均低于对照侧,差异有显著性意义(t=-3.274,-3.534,P＜0.05).牵张6个月组实验犬两指标较牵张3个月组均有增加,差异无统计学意义(P＞0.05).结论:使用全埋置的钛镍记忆合金牵张器牵张成的新骨有足够的强度和质量,可以进行种植等后期修复.     

下颌骨牵张成骨和牵张器拆除时机的评价

目的：牵张成骨是治疗颌骨畸形和骨缺损的新方法，但力学研究及由此而确立的牵张器拆除时机的研究甚少。通过建立了山羊下颌骨牵张模型，观察下颌骨牵张后的物理、机械特性，探索牵引器拆除的时间。方法：8只山羊单侧下颌骨2次／d,1mm/d，共8d，后以牵开器继续固定至4周，行放射学、组织学、骨密度及力学测试。结果：牵拉术后下颌骨成骨明显，牵拉后2周，X线示骨间隙内新骨已基本连接骨缺损，4周时骨化明显。其骨密度与正常松质骨无明显差别，极限载荷为正常侧的61％。结论：生长期山羊为一良好的下颌骨牵张模型动物，牵拉后4周可以考虑去除牵开器。     

Smad7在兔下颌骨牵张成骨过程中的表达

背景:有研究表明Smad7可结合并抑制骨形成蛋白受体的下游信号,而骨形成蛋白可促进牵张成骨过程中的骨愈合,并且Smad7对软骨形成起到抑制作用,但Smad7在牵张成骨中的作用机制尚不清楚.目的:利用种植型牵张器增高兔下颌牙槽嵴,观察下颌骨牵张成骨过程中Smad7的表达规律.方法:将雄性日本大耳白兔24只随机分为对照组4只,牵张成骨组20只,其中牵张成骨组再按牵张时间点不同再随机分为牵张成骨1 d,1,2,4和6周组,4只/组.选取牵张成骨组兔左侧下颌骨行牵张成骨,其间歇4 d,开始种植型牵张器垂直增高兔下颌牙槽嵴.各组分别于牵张成骨后1 d,1,2,4,6周取材,在牵张成骨侧下颌骨行骨密度测量,用免疫组织化学法观察兔下颌骨牵张过程中不同时期Smad7的表达和分布.结果与结论:Smad7在正常下颌骨组织中有少量表达,在牵张后1 d下颌骨中的Smad7表达高于对照组(P<0.05).牵张成骨后1,2和4周组的Smad7表达比牵张成骨后1 d组有所减少,但仍高于对照组,牵张成骨后6周时与对照组差异无显著性意义(P>0.05).牵张区下颌骨骨密度值在牵张成骨后1 d最低,1,2和4周组骨密度值相比对照组逐渐增高(P<0.01).提示Smad7在牵张成骨过程的不同时期表达不同,Smad7可能对牵张成骨早期的新骨形成起一定的促进调节作用.     

兔下颌垂直牵张骨形成中Smad1的表达

目的:观察细胞内信号转导分子Smad1在兔下颌骨垂直牵张后骨组织中的表达,探讨Smad1在新骨形成中的作用。方法:实验于2006-01/03在辽宁医学院动物实验中心完成。实验材料:健康日本大耳白兔18只,雌雄不限,体质量1.5～1.75kg。自制双螺旋种植型骨牵张器:外直径4.0mm,螺距0.75mm;内直径2.0mm,内螺距0.25mm。实验分组:根据随机排列表分为空白对照组3只(非手术)、牵张组15只,其中牵张组1d,1,2,4,6周每个时间点各3只。实验干预:①用摆动锯对兔下颌骨截骨,形成8mm×5mm骨升段,建立动物模型。②根据升骨段所在的位置安放种植牵张器,对兔下颌骨垂直牵张,1mm/d,2次/d,牵张4d。实验评估:分别于牵后第1天,1,2,4,6周取材,通过X射线及苏木精-伊红染色观察新骨形成情况,并用免疫组织化学法检测兔下颌骨垂直牵张过程中不同时期Smad1的表达与分布。结果:18只兔均进入结果分析。①X射线及组织学观察:牵张1周,牵张区呈大的透射区,骨皮质连续性中断,牵张间隙两端界面清晰可见,牵张间隙呈低密度影像,牵张间隙内新骨逐渐形成,6周时牵张区基本被成熟新生骨充填。②免疫组织化学观察,牵张结束后Smad1表达增强,阳性信号主要在间充质细胞和新生骨小梁边缘的成骨细胞表达。Smad1/5在牵张成骨中的定量分析结果,在牵张成骨1d,1,2,4,6周及空白对照组Smad1表达灰度值分别为:98.18±7.18,78.94±8.58,115.50±14.60,138.48±15.69,150.01±12.81,151.06±12.85。Smad1表达高峰在牵张后1周,以后逐渐下降,牵张后4周在骨细胞微弱表达,6周时恢复到正常水平(P>0.05)。结论:Smad1参与兔下颌骨垂直牵张新骨形成过程,并在牵张成骨的早期诱导间充质细胞分化为成骨细胞过程中可能起重要作用。     

牵张成骨区成骨方式的有限元分析

背景:有研究报道牵张间隙内存在软骨内成骨及膜内成骨两种成骨方式,也有研究认为在只有轴向牵张力作用而无其他方向外力干扰情况下,牵张新骨仅以膜内成骨一种方式成骨。目的:研究不同咬合状态下牵张区新生组织所处的力学环境,并验证该环境是否具有诱导和促进成软骨的能力,解释成骨方式不一致的矛盾。方法:建立下颌骨双侧牵张成骨模型,设定牵开距离为1cm,固定后4周,在骨面咀嚼肌附着部位施加肌肉力来模拟实际咀嚼运动。选择双侧后牙咬合、左侧磨牙咬合及前牙咬合状态进行模拟分析,考察压应力/张应力、剪应力、范式应力变化。结果与结论:①双侧后牙咬合状态:范式应力及剪应力自舌侧向颊侧力值有所增加。自远中舌侧下缘至远中颊侧上缘,压应力逐渐转为张应力。②前牙咬合状态:范式应力及剪应力自舌侧面逐渐向颊侧减小。压应力/张应力在舌侧面压应力较大,向颊侧逐渐减小,过渡为张应力。③左侧磨牙咬合状态:左侧牵张区各应力和双侧后牙咬合状态下的各应力分布特点很相近,但最大值均要比双侧后牙咬合状态下的相应力值小。右侧牵张区范式应力在远中面的上缘和下缘出现应力最大值,近中颊侧下缘出现应力最小值,之间为过渡区。剪应力与范式应力特点相似。压应力/张应力则主要出现在近中下缘。说明在固定早期若牵张器不够稳定,咀嚼运动可以在新生组织内形成一个促使软骨形成的力学环境,为成骨方式不一致的矛盾指出了明确的答案。     

固定期放疗对兔下颌骨牵张成骨术中新骨形成影响的实验研究

目的研究固定期放疗对兔下颌骨牵张成骨新骨形成的影响。方法 30只成年新西兰大耳白兔随机分成A、B、C三组,A组实验动物行双侧下颌骨皮质骨切开术并植入牵张器,5d后开始骨牵引,速率为0.5mm/次,2次/d,连续10d,共延长下颌骨10mm,固定10周;B组实验动物行双侧下颌骨皮质骨切开、植入牵张器,进行骨牵张,牵张结束后固定10周,并在固定4周后开始用直线加速器照射双侧下颌骨,5.4Gy/次,隔日1次,共5次,总剂量为27Gy;C组动物为对照组。固定期结束处死动物后,取各组动物牵张区新生骨痂行X线检查、组织学观察、骨形态计量学分析、骨密度测定及三点弯曲试验测试牵引区抗弯强度。结果大体观察和X线检查显示所有进行下颌骨牵张的实验动物牵张间隙均有新骨形成,骨小梁沿牵张方向排列,骨密度较高;组织学观察显示A组实验动物牵张区均充满排列整齐的新生编织骨,B组可见较多的胶原纤维成发及软骨岛,新生骨小梁不及A组致密、成熟;骨形态计量学分析和机械力学分析结果显示B组的新生骨在骨密度和新生骨小梁数目上与A组比较无统计学差异,但是在新骨矿化程度方面,固定期放疗组较差,其机械强度也较低(P<0.05)。结论在牵张成骨术的固定期进行放疗仍可以出现牵张区的新生骨形成,但软骨成分较多,机械强度较低。牵张成骨术用于颌骨恶性肿瘤切除术后颌骨早期重建是可行的。     

骨牵张成骨与游离腓骨复合瓣联合移植修复上颌骨大型缺损：一种新方法探讨

背景：上颌骨是面中部形态和功能基石,但由于结构复杂,上颌骨大型缺损的功能性修复极具挑战性. 目的：建立一种颧骨牵张成骨和游离腓骨复合瓣联合移植修复上颌骨大型缺损新方法. 设计：病例观察. 单位：解放军二五二医院口腔科. 对象：选择于2005-12在河北省保定市解放军二五二医院收治的1例上颌肌上皮瘤需要手术的患者,男,42岁,该患者2年前曾因上颌骨肿物于本医院接受肿物及双侧上颌骨次全切除术,病理诊断为肌上皮瘤,1年后,肿物复发并占据全部右上颌.为彻底切除肿瘤需行右侧上颌骨全切术.作者为该患者设计了双侧颧骨牵张成骨及后期游离腓骨瓣移植联合修复上颌骨缺损的治疗方案,患者对手术方案知情同意. 方法：对患者行双侧颧骨内置弧形牵张成骨术及游离腓骨复合瓣移植.手术分两个阶段,第Ⅰ阶段：右上颌骨全切后行双侧颧骨牵张成骨术：首先,于双侧上颌骨缺损腔外侧剩余颧骨上以摆动锯及骨凿截骨制备长约10 mm骨转移盘并以多枚钛钉可靠固定颧骨内置弧形骨牵张器,为防止骨牵张器暴露于与口腔相通的缺损腔中,右侧以带蒂颊脂垫覆盖骨牵张器底面.左侧因上次行上颌骨次全切术时已行植皮术,成活良好,无需特殊处理.常规冲洗后,除加力端由颞部软组织穿出外,全层缝合关闭伤口.术后延迟1周后以0.2 mm/次,2次/d的速度行骨牵引,其中右侧共牵引21 d,左侧共牵引16 d.固定8个月.第Ⅱ阶段：沿面部原韦伯氏切口切开,暴露并卸下骨牵张器,见骨牵张区新骨生成良好,骨性支持在上颌骨底位建立,按照hidalgo和Peng的方法制备游离腓骨复合瓣,并于下颌骨内侧制作隧道,借助模板对腓骨进行塑形成上颌牙弓形态,然后将其置入上颌牙槽嵴位置,以钛板将腓骨瓣固定于双侧牵引至上颌骨低位的颧骨上,血管蒂经下颌内侧隧道人颈部,常规行血管吻合.通过此项手术,上颌骨缺损为腓骨长肌充填,上颌牙槽嵴由腓骨修复.术后以大体观察及全口曲面断层片观察牵张器和腓骨瓣状况以及成骨和重建质量. 主要观察指标：大体观察和全口曲面断层片考察骨牵张器及腓骨瓣状况以及成骨、重建效果. 结果：治疗过程中,牵张器状况良好和腓骨瓣顺利成活.通过颧骨牵张成骨,骨组织支持在上颌骨低位建立,面中部外形恢复,缺损腔缩小;通过腓骨复合瓣移植,缺损腔修复,上颌牙槽嵴重建,口鼻腔分离,上唇突度恢复.在2项技术联合修复下,患者面型恢复良好. 结论：颧骨牵张成骨和游离腓骨复合瓣可联合应用修复上颌骨大型缺损.一种上颌骨大型缺损修复新方法成功建立.     

牵张成骨区成骨方式的有限元分析

背景：有研究报道牵张间隙内存在软骨内成骨及膜内成骨两种成骨方式,也有研究认为在只有轴向牵张力作用而无其他方向外力干扰情况下,牵张新骨仅以膜内成骨一种方式成骨。目的：研究不同咬合状态下牵张区新生组织所处的力学环境,并验证该环境是否具有诱导和促进成软骨的能力,解释成骨方式不一致的矛盾。方法：建立下颌骨双侧牵张成骨模型,设定牵开距离为1cm,固定后4周,在骨面咀嚼肌附着部位施加肌肉力来模拟实际咀嚼运动。选择双侧后牙咬合、左侧磨牙咬合及前牙咬合状态进行模拟分析,考察压应力/张应力、剪应力、范式应力变化。结果与结论：①双侧后牙咬合状态：范式应力及剪应力自舌侧向颊侧力值有所增加。自远中舌侧下缘至远中颊侧上缘,压应力逐渐转为张应力。②前牙咬合状态：范式应力及剪应力自舌侧面逐渐向颊侧减小。压应力/张应力在舌侧面压应力较大,向颊侧逐渐减小,过渡为张应力。③左侧磨牙咬合状态：左侧牵张区各应力和双侧后牙咬合状态下的各应力分布特点很相近,但最大值均要比双侧后牙咬合状态下的相应力值小。右侧牵张区范式应力在远中面的上缘和下缘出现应力最大值,近中颊侧下缘出现应力最小值,之间为过渡区。剪应力与范式应力特点相似。压应力/张应力则主要出现在近中下缘。说明在固定早期若牵张器不够稳定,咀嚼运动可以在新生组织内形成一个促使软骨形成的力学环境,为成骨方式不一致的矛盾指出了明确的答案。     

颧骨牵张成骨与游离腓骨复合瓣联合移植修复上颌骨大型缺损:一种新方法探讨

背景:上颌骨是面中部形态和功能基石,但由于结构复杂,上颌骨大型缺损的功能性修复极具挑战性。目的:建立一种颧骨牵张成骨和游离腓骨复合瓣联合移植修复上颌骨大型缺损新方法。设计:病例观察。单位:解放军二五二医院口腔科。对象:选择于2005-12在河北省保定市解放军二五二医院收治的1例上颌肌上皮瘤需要手术的患者,男,42岁,该患者2年前曾因上颌骨肿物于本医院接受肿物及双侧上颌骨次全切除术,病理诊断为肌上皮瘤,1年后,肿物复发并占据全部右上颌。为彻底切除肿瘤需行右侧上颌骨全切术。作者为该患者设计了双侧颧骨牵张成骨及后期游离腓骨瓣移植联合修复上颌骨缺损的治疗方案,患者对手术方案知情同意。方法:对患者行双侧颧骨内置弧形牵张成骨术及游离腓骨复合瓣移植。手术分两个阶段,第Ⅰ阶段:右上颌骨全切后行双侧颧骨牵张成骨术:首先,于双侧上颌骨缺损腔外侧剩余颧骨上以摆动锯及骨凿截骨制备长约10mm骨转移盘并以多枚钛钉可靠固定颧骨内置弧形骨牵张器,为防止骨牵张器暴露于与口腔相通的缺损腔中,右侧以带蒂颊脂垫覆盖骨牵张器底面。左侧因上次行上颌骨次全切术时已行植皮术,成活良好,无需特殊处理。常规冲洗后,除加力端由颞部软组织穿出外,全层缝合关闭伤口。术后延迟1周后以0.2mm/次,2次/d的速度行骨牵引,其中右侧共牵引21d,左侧共牵引16d。固定8个月。第Ⅱ阶段:沿面部原韦伯氏切口切开,暴露并卸下骨牵张器,见骨牵张区新骨生成良好,骨性支持在上颌骨底位建立,按照hidalgo和Peng的方法制备游离腓骨复合瓣,并于下颌骨内侧制作隧道,借助模板对腓骨进行塑形成上颌牙弓形态,然后将其置入上颌牙槽嵴位置,以钛板将腓骨瓣固定于双侧牵引至上颌骨低位的颧骨上,血管蒂经下颌内侧隧道入颈部,常规行血管吻合。通过此项手术,上颌骨缺损为腓骨长肌充填,上颌牙槽嵴由腓骨修复。术后以大体观察及全口曲面断层片观察牵张器和腓骨瓣状况以及成骨和重建质量。主要观察指标:大体观察和全口曲面断层片考察骨牵张器及腓骨瓣状况以及成骨、重建效果。结果:治疗过程中,牵张器状况良好和腓骨瓣顺利成活。通过颧骨牵张成骨,骨组织支持在上颌骨低位建立,面中部外形恢复,缺损腔缩小;通过腓骨复合瓣移植,缺损腔修复,上颌牙槽嵴重建,口鼻腔分离,上唇突度恢复。在2项技术联合修复下,患者面型恢复良好。结论:颧骨牵张成骨和游离腓骨复合瓣可联合应用修复上颌骨大型缺损。一种上颌骨大型缺损修复新方法成功建立。     

牵张成骨中植入物的临床应用特点

目的:阐述在领骨的牵张成骨过程中植入物的临床应用进展,并评价其生物相容性.方法:检索者为第一作者,分别以"颌骨,牵张成骨,治疗"和"Jaw,distraction osteogenesis,treatment"为检索词,在中国期刊全文数据库(CNKI:1989/2009)和Medline database数据库(1989/2009),采用电子检索的方式进行文献检索,共检索到56篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入20篇文章.从牵张成骨的治疗进展进行总结,对牵张成骨植入物的临床应用进展进行探讨.结果:牵张成骨植入物分为口内牵张器和口外牵张器,可进行转移盘的牵引.牵张器的选择应根据患者颅面骨具体情况而定,并符合患者的需要.牵张成骨己成为国内外口腔腔面外科及正畸处理诸多复杂牙颌面畸形、颌骨缺损等的重要手段.其与各种全身治疗、局部治疗和物理治疗等的联合应用可更有效的发挥成骨作用.目前牵张成骨植入物主要由金属材料构成.金属植入物在预防细菌滋生,保证植入物的牢固及牵引效应的发挥方面有很大优势,价格普遍昂贵.其中镍钛要忆合金丝成本较一般成品牵引器低的多.其固定装置及合金丝紧贴骨面,可完全植入组织内,且具有抗感染,可完全关闭内外伤口等优点.结论:牵张成骨是临床治疗牙颌面发育不足排齐牙齿及整复颌骨缺损畸形的行之有效的新方法. 金属材料植入物如植入小型的镍钦记忆合金丝的生物相容性较好.其他类型植入物的生物相容性有待提高.