犬下颌骨非牵张侧移动状况的有限元分析

目的:分析犬下颌单侧不全截骨牵张成骨有限元模型,计算下颌骨非牵张侧各部分在牵张过程中位移状况。方法:模拟犬下颌单侧不全截骨牵张成骨,当滑动骨块受力未被牵开和被牵开时观察非牵张侧关节、下颌角、喙突及牙齿等6个标志点的位移情况。结果:当滑动骨块未被牵开时,非牵张侧下颌骨各标志点所受Von Mises应力为零,在空间x、y、z三轴位移均为零;当下颌骨滑动骨块被牵开1 mm时,各标志点在空间x、y、z三轴均有位移。结论:在行半侧不全截骨牵张成骨时,从牵张侧观察,非牵张侧下颌骨在矢状平面上有以髁突顶点(横嵴中点)为中心的逆时针旋转趋势,而在冠状平面上则表现为向牵张侧的近似平行的移动。     

有限元分析犬下颌不全截骨牵张时特定标志点位移情况

目的：利用犬不完全截骨牵张成骨的有限元模型观察牵张过程中下颌骨特定点位移情况。方法：有限元模型模拟不完全截骨（截骨处剩lmm舌侧皮质骨），观察下颌骨一些特定标志点在牵张过程中空间三维的位移趋势。结果：在牵张过程中牵张侧下颌骨标志点位移趋势为在内外（左右或x轴）方向上第五臼齿、喙突、髁状突前斜面前缘中点的运动趋势是向外的，而下颌角、髁状突后斜面后缘中点的运动趋势是向内的；在前后（y轴）方向上第五臼齿、喙突的运动趋势是向后的，而下颌角的运动趋势是向前的；在上下（z轴）方向上第五臼齿的运动趋势是向上的。结论：牵张侧下颌骨在矢状平面上有使下颌骨体前端拉高后端压低的倾向，在冠状平面上有使下颌骨体上缘外翻下缘内收的倾向。     

骨内型镁合金牵引器在犬牙槽骨垂直骨增量中的应用

背景：牙槽骨牵张成骨由于治疗周期长、二次手术创伤等限制了临床的广泛应用,镁合金作为可降解的生物金属材料可以制作成牵引器解决牙槽骨的软硬组织缺损问题。目的：探讨运用自行研制的骨内型镁合金牵引器垂直牵引犬下颌牙槽骨的可行性。方法：选取9只犬,拔除犬双侧下颌前磨牙,形成萎缩牙槽嵴模型。选取右侧下颌骨为实验侧,左侧为对照侧。3个月后选取右侧下颌骨行骨切开术形成输送盘,并植入1枚牵引器,1周后开始牵张,2次/d,每次0.5 mm,共6 d。固定期3个月后将犬麻醉处死并解剖下颌骨进行大体、X射线片、Micro-CT和组织学观察,并与对照侧进行比较。结果与结论：(1)9只犬除1只中途死亡并补足后,均成功完成牙槽骨的垂直增高,游标卡尺测量实验侧较对照侧增高4.94 mm;(2)X射线片检查发现牵张间隙消失,新骨密度增加;取出牵引器可见表面出现腐蚀、降解;(3)组织学检查可见实验侧活跃的成骨细胞和骨小梁结构,以及部分成熟的骨组织;(4)Micro-CT检查可见实验侧比对照侧骨小梁与牵张方向更一致(P <0.05);实验侧和对照侧相比骨小梁数目、厚度少量增加但无显著差异(P> 0.05),分离...     

杜仲醇提取物对兔下颌牵张成骨的影响

背景：目前牵张成骨由于治疗周期长、并发症较多成为临床广泛运用的瓶颈,不能满足临床推广需要。 目的：以兔下颌骨牵张动物模型为实验平台,观察全身运用杜仲醇提取物对牵张新骨再生的影响。 方法：24只新西兰大白兔随机均分为对照组及实验组,建立兔下颌单侧牵张模型,牵张速率为每12 h 1 mm。在牵张期2次/d,实验组及对照组分别予以灌胃杜仲醇提取物及等量生理盐水,牵张结束后6周处死动物收集标本行成骨检测。 结果与结论：两组动物牵张间隙内均可观察到新骨生成。牵张成骨结束后6周下颌骨CT图像显示实验组兔牵张间隙舌侧骨皮质生成良好,颊侧骨皮质连续,牵张间隙可见均匀骨质生成桥接;下颌骨核素扫描显示实验组兔下颌骨牵张间隙表现为核浓集,强度明显强于对照组;X射线显示实验组牵张间隙完全桥接,新生成骨质密度均匀,可见上下侧骨皮质形成良好;Micro-CT图像显示实验组骨皮质部分形成较好,骨小梁分布较为均匀,骨小梁明显较对照组粗壮,对照组部分区域仍有囊性变;Micro-CT微结构参数检测显示实验组骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量和连接密度均显著高于对照组;组织学观察显示与对照组比较,实验组牵张间隙中有较为成熟的束状骨,骨小梁方向较为规律。实验结果显示全身运用杜仲醇提取物可有效促进兔下颌快速骨牵张的新骨再生。     

双维控制牙槽骨牵张器的成骨效应

背景：牵张成骨增高牙槽嵴在基础研究及临床已有很多成功报道,双维控制垂直牙槽骨牵张器可有效防止单向直线牵张器行牙槽骨牵张发生轴向移位。 目的：研制双维控制的牙槽骨牵张器,并通过动物实验观察其成骨效应。 方法：选择杂种犬4只,拔除一侧下颌前磨牙形成萎缩牙槽骨模型。1个月后行骨切开放置双维牵张器,7 d后垂直牵张 (1 mm/d,共5 d)。完成垂直牵张后,利用双维牵张器颊向控制功能将移动骨块颊向牵出(大约2.4 mm),固定2个月后行大体观察及组织学检查。 结果与结论：4只犬中2只黏膜伤口愈合良好,2只黏膜出现裂开,行二次缝合后愈合,牵张器固位良好,未出现松动、脱落。牵张骨块向垂直向及颊向的位移量满足实验目的要求,牙槽骨垂直向高度平均增加(5.0±0.2) mm,颊向宽度平均增加(2.4±0.3) mm。大体观察及组织学检查均证实牵张成骨的骨块新骨形成良好。说明双维控制垂直牙槽骨牵张器能较好的控制移动骨块垂直或颊向的移动方向,并且新骨形成良好。     

脂联素对兔下颌快速牵张成骨的影响☆

背景：脂联素可参与骨代谢及成血管过程,但目前关于脂联素对牵张成骨有无促进作用尚不清楚。 目的：通过建立兔下颌快速牵张动物模型,探讨局部应用脂联素对骨牵张新骨再生的影响。 方法：16只新西兰大白兔随机摸球法均分为对照组及实验组,建立兔下颌单侧快速牵张模型,牵张速率为2 mm/d。在牵张开始的1,3,5 d,对照组及实验组分别于牵张间隙注入200 μL磷酸盐缓冲液或含有2 μg重组人脂联素的磷酸盐缓冲液。 结果与结论：两组动物牵张间隙内均可观察到新骨生成,组织学及显微CT检查显示实验组的新骨生成与钙化明显高于对照组。实验结果显示局部应用脂联素可有效促进兔下颌快速骨牵张的新骨再生。 关键词：脂联素;牵张成骨;动物模型;新骨再生;下颌骨 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.11.002      

山羊牵张成骨术后下颌骨三维有限元模型建立

牵张成骨是矫治颅颌面先天发育畸形和获得性骨节段缺损的新兴技术.本研究在实施山羊下颌骨牵张成骨术的动物实验基础上,通过CT断层扫描技术结合专业图像处理软件Mimics和自编Matlab程序建立可用于应力分析的山羊下颌骨三维有限元模型.     

减阻牵张成骨远移尖牙的三维有限元分析

背景:牙周膜牵张成骨通过力作用于牙周膜,带动牙齿移动;牙槽骨牵张成骨是通过整个骨盘的位移,达到牙齿移动的效果。目的:建立基于健康成人的、3种不同状态下的上下颌三维有限元模型,采用三维有限元方法对比研究3种模型在力的加载下应力分布和瞬时位移情况。方法:模型1通过多种软件结合建立常规状态下、模型2建立牙周膜减阻牵张成骨后、模型3建立牙槽骨减阻牵张成骨后移动尖牙的三维有限元模型,分别模拟力的加载。结果与结论:3种模型的最大瞬时位移均发生在尖牙近中牙冠上1/3处,其值模型2模型3模型1;最大等效应力均位于上颌尖牙远中侧牙槽嵴处,其值模型2模型1模型3。说明牙槽骨和牙周膜减阻牵张成骨均能有效减小牙移动阻力,增加尖牙瞬时位移,且去除尖牙远中骨质效果更为显著。两种方法成功避免了支抗丧失,但尖牙存在远中倾斜趋势,临床工作中应采取相应措施加以控制。     

生长因子与下颌骨牵张成骨

牵张成骨（distraction osteogenesis，DO）是指在骨缝处或截开骨段处用牵引装置按一定的速度和频率牵开而产生的骨间隙中形成新骨。1973年，Synder等第1次完成狗半侧下颌骨牵张延长的实验研究；1992年，McCarthy等首次将牵张成骨技术用于治疗下颌先天畸形患者。现牵张成骨技术已广泛应用于颌骨及长干骨延长的动物实验和临床应用研究中。研究表明，牵张骨的形成不仅是一种骨愈合过程，还是一个骨再生过程，在这个过程中有多种生长因子的参与。现就下颌骨牵张成骨中一些相关生长因子的研究做一综述。     

犬下颌骨节段性缺失的有限元模型的建立

目的：建立犬下颌骨节段缺失的有限元模型。方法：运用Mimics软件读取基于实验犬下颌骨CT资料的DICOM数据形成几何模型,在Magics软件中使用cut工具对几何模型进行切割,模型由缺损侧和非缺损侧下颌骨、重建钛板组成,每个部分依靠Magics的粘接功能粘在一起,生成实体单元后在MARC软件中完成模型的力学分析。结果：建立了犬下颌骨节段缺失的有限元模型,可模拟牵张过程,观察任意点的应力、位移情况,并可选取模型的任意部分,查看其相应计算结果。结论：犬下颌骨节段缺失的有限元模型的建立为进一步研究节段缺损下颌骨的各种生物力学状况奠定了基础。     

富血小板纤维蛋白对下颌骨牵引成骨区RANKL表达的影响

目的　通过动物实验,研究应用富血小板纤维蛋白（Platelet-rich Fibrin,PRF）对兔下颌骨牵引成骨区核因子KB受体活化因子配体（receptor activator for NF-KB ligand,RANKL）的影响, 为临床研究与应用提供参考依据。 方法　在20只成年大耳白兔的一侧下颌骨前部行骨切开术,用牵引器延长一侧下颌骨4 mm,牵引间隙放置PRF膜;另一侧下颌骨行骨切开并安置牵引器,作为对照组,稳定期第1、7、14、21、28天,分别处死各组动物,取牵引区新生骨痂行组织学及RANKL免疫组化染色。 结果　下颌牵引延长后牵引间隙均有新骨形成,免疫组织化学显色RANKL主要定位于骨髓基质细胞的胞浆中,其中以稳定期的第1,14天的表达最强。在稳定期第1、14天,实验组较对照组RANKL表达的阳性细胞率及阳性面积百分比差异有统计学意义（P＜0.05）,以后逐渐下降,第28 d仅有微弱表达。 结论　动物实验表明,PRF能促进兔下颌骨牵引成骨区新骨的生成,RANKL可能在牵引成骨过程中特别是调控组织细胞应力信号传递的早期发挥破骨作用。     

犬牙槽骨牵张成骨的生物力学和组织学分析

背景：牙槽骨牵张成骨是解决严重牙槽骨萎缩的重要方法,其成骨过程和生物力学对于以后的种植和修复极为重要,目前一直缺少相关的实验研究。 目的：分析犬牙槽骨牵张成骨的生物力学和组织学特点。 方法：先拔除12只杂种犬双侧下颌前磨牙,牙槽骨修整后,制作萎缩牙槽骨模型。3个月后,植入骨内型牙槽骨牵张器。经过7 d的间歇期,以1 mm/d,1次/d的频率进行牙槽骨垂直向增高。在固定期的1,2和3个月,对牵张后的牙槽骨进行临床、生物力学、放射学和组织学检测。 结果与结论：所有牵张器与周围组织愈合良好。牵张结束时,临床和放射学检查显示：萎缩牙槽骨分别增高 (4.80±0.50) mm和(5.12±0.67) mm。组织学检测发现牵张区骨小梁在固定期的1-3个月成熟,其剪切力逐步提高,固定期3个月时和自体骨的剪切力相当。结果显示牙槽骨牵张成骨的组织学和生物力学性能在固定期3个月时与自体骨相当。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

富血小板纤维蛋白对兔下颌骨牵引成骨区骨形态发生蛋白-4表达的影响

目的:探讨富血小板纤维蛋白(PRF)对牵引成骨区骨形态发生蛋白-4(BMP-4)表达的影响。方法:25只大耳白兔随机分2组,分别行双侧下颌骨皮质骨切开术,一侧下颌骨牵引间隙放置PRF膜作为实验组,对侧作为对照组,分别于稳定期第3、7、14、21、28天处死一组动物,切取牵引间隙处骨痂行H-E染色和BMP-4免疫组织化学显色,细胞图像分析仪测量牵引间隙处骨痂BMP-4表达情况。结果:下颌牵引延长后牵引间隙均有新骨形成,免疫组织化学显色显示BMP-4主要定位于成骨细胞的细胞质中。实验组在稳定期3、7、14、21 d BMP-4表达的阳性细胞率和阳性面积百分比均显著高于对照组,稳定期28 d BMP-4表达的阳性细胞率和阳性面积百分比与对照组比较差异均无统计学意义。结论:PRF能促进兔下颌骨牵引成骨区新骨的生成,BMP-4可能在牵引成骨过程中调控组织细胞应力信号传递,发挥成骨作用。     

The Influence of Expansion Rates on Mandibular Distraction Osteogenesis: A Computational Analysis

Mandibular distraction osteogenesis is a clinical procedure used for modifying the mandibular geometry when problems of dental overcrowding and arch shrinkage occur. The objective of this study is to use a computational model of tissue differentiation to examine the influence of the rate of distraction on bone re-growth within the fracture callus of a human mandible submitted to symphyseal distraction osteogenesis. A 3D model of the mandible is reconstructed from CT scan data and meshed into finite elements. Two different mastication loadings have been investigated: a ‘full’ mastication load and a ‘reduced’ mastication load where the action of each muscle was reduced by 70%. Four different distraction rates were analyzed: 0.6, 1.2, 2, and 3 mm/day, allowing a total displacement of 6 mm. In the early stages of the distraction process it is predicted that there is a decrease in the amount of bone tissue forming within the center of the fracture gap for all distraction rates. After the initial phases of expansion, the bone tissue within the callus increases for the slower rate of distraction or continues to decrease at the faster rates of distraction. At the end of the simulated maturation period, 47% of the distracted callus was predicted to consist of bone tissue for a distraction rate of 0.6 mm/day, decreasing to 22% for a distraction rate of 3 mm/day. Significantly higher amounts of bone formation were predicted for all distraction rates for the case of reduced mastication loading. Disparities between the model predictions and what is observed in vivo were found. For instance, during the latency period, the distraction period and beyond, the model is predicting larger than expected amounts of cartilage tissue formation within the callus. This and other limitations of the proposed model are discussed and possible specific explanations for these disparities are provided in the paper. The model predicts a distraction rate of around 1.2 mm/day to be optimal as higher rates produce less bone tissue while the risk of a premature bone union is greater at slower rates of distraction because in the latter stages of the distraction process bone tissue is predicted to form between the left and right side of the bone callus.     

The effect of distraction rate on bone histological and histomorphometrical properties in an ovine mandible model

Lengthening the mandible by distraction osteogenesis (DO) is nowadays a well-recognized technique in maxillofacial surgery. This study compared two different distraction rates and evaluated histological and histomorphometrical properties of the distracted bone in an experimental ovine mandible model with the goal of elaborating a universally accepted distraction protocol. Study Design: Tissue blocks of regenerated bone were harvested from twelve young adult sheep. DO was performed on the mandibular midline after five days of latency period. The sheep were divided into two groups. The first group underwent activation of 0.8 mm÷day during 12 days resulting in 9.6 mm of new bone while the second group followed a geometric rate pattern of 0.2 mm - three days, 0.4 mm - three days, 0.8 mm - three days and 1.6 mm - three days resulting in 9 mm of new bone. The regenerated bone was histologically and histomorphometrically analyzed after 30, 45 and 60 days of consolidation. The relative osteoid volume (OV÷TTV) was significantly increased in the geometric rate distraction group (p=0.015) comparing with linear distraction group while the relative bone volume (BV÷TTV) was significantly increased in the linear distraction group (p=0.019) compared to the geometric distraction group.