張 川,張 鵬,唐 渝,任小華,田 鯤,
(1.西南醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,四川 瀘州 646000;2.遵義醫(yī)學(xué)院,貴州 遵義 563003;3.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院,四川 成都 610072)
自體牙移植是指通過外科手術(shù)將自身的阻生牙、多生牙等無功能牙植入到同一口腔的另一位置,使其在新的牙位上生長或生存,以替代缺失牙齒的生理功能來修復(fù)牙列缺損的一種外科治療方法[1,2]。其最早報道于20世紀(jì)50年代[3],已發(fā)展近一個世紀(jì),隨著對自體牙移植術(shù)式的深入研究,其成功率也隨之增加,有研究報道指出可達到75%~91%[4]。自體牙移植具有保存自體組織、節(jié)省治療時間以及迅速恢復(fù)美觀和功能等優(yōu)點[5],但自體牙移植的成功條件非常嚴苛,取決于供牙區(qū)與受區(qū)有較好的外形適配性、恰當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞?、且需供牙保留充分的牙周膜活性[6]。并且,髓腔鈣化、牙根吸收等并發(fā)癥在自體牙移植中時有發(fā)生,嚴重者會因術(shù)區(qū)感染造成移植牙脫落。故自體牙移植雖具有較多優(yōu)點,但仍未能替代傳統(tǒng)的方式修復(fù)缺失牙。為實現(xiàn)自體牙移植牙的成功,需探明自體牙移植后牙周膜的愈合過程,以期增強牙周組織的再生和重建能力。基于此,本研究選擇比格犬進行自體牙移植實驗,對比其術(shù)后1周、1月和2月的影像學(xué)和術(shù)后1月與2月的組織學(xué)變化,以探究自體牙移植后牙周組織的再生與改建機理,為自體牙移植的臨床應(yīng)用提供進一步的理論支持。
1.1實驗材料2018年3~7月,選擇成年比格犬(5年齡)1只(由四川省人民醫(yī)院動物實驗中心提供) ,體重 17 kg。實驗器械:DSK種植機及ITI配套工具盒,口腔外科手術(shù)器械。設(shè)備:數(shù)字化根尖放射儀、包埋組織切片機、顯微鏡。本研究經(jīng)四川省人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)[四川省人民醫(yī)院(2018)科倫審字(280)號]。
1.2方法
1.2.1術(shù)前準(zhǔn)備 比格犬術(shù)前拍攝X射線片,觀察實驗牙牙根及牙槽骨的情況。術(shù)前肌注 40 萬單位/ kg 青霉素,禁食12 h。采用舒泰50(根據(jù)體重按有效劑量0.1 ml/kg)左側(cè)臀部肌注誘導(dǎo)麻醉,再按0.5 ml/kg 右側(cè)臀部肌肉注射3%戊巴比妥鈉對比格犬進行基礎(chǔ)麻醉。
1.2.2牙齒拔除 碘伏消毒術(shù)區(qū),齦上刮治,分離左側(cè)上頜第一側(cè)切牙(1號牙)牙齦,牙挺微微挺松,以不傷及牙周膜為準(zhǔn),將上頜前磨牙鉗放置在牙頸部,頰舌向搖動,松動后沿牙長軸方向?qū)⑵浒纬?,棉球壓迫止? min,1月后以同樣方法拔除雙側(cè)上頜第二前側(cè)切牙,將離體左側(cè)上頜第二側(cè)切牙(2號牙)浸泡與生理鹽水中待用。見圖1a,圖1b。
1.2.3移植牙齒 運用ITI4.5 mm直徑的擴孔鉆和3.2 mm直徑的球鉆磨除牙槽窩內(nèi)壁的篩狀骨板以模仿人工預(yù)備移植窩。清洗血凝塊,將左側(cè)上頜第一側(cè)切牙原位植回牙槽窩,雙側(cè)上頜第二側(cè)切牙交替移植。采用十字縫合法縫合牙齦,先縫合近遠中兩端牙齦,并將線留長,交叉捆綁固定實驗牙(圖1c)。肌注 40 萬單位/ kg 青霉素。術(shù)后一周拆除縫線。分別于術(shù)后1周、1月和2月拍攝X射線片。
1.2.4組織切片制備 牙齒移植后2個月,過量麻醉處死實驗動物,取出上頜頜骨并修整組織塊,4%甲醛溶液固定72 h,0.01 mol/L PBS 緩沖液(pH=7.2)沖洗浸泡組織塊3 次,每次5 min,然后將組織塊放入混酸脫礦溶液(氯化鋁結(jié)晶4 g 、濃鹽酸5 ml 、95 %甲酸10 ml 、冰醋酸10 ml、10%性福爾馬林溶液85 ml)脫鈣10天,常規(guī)脫水,浸蠟,包埋。標(biāo)本按平行牙長軸方向做頰舌向和垂直牙長軸的連續(xù)組織切片,蘇木素伊紅染色,鏡下觀察。
2.1X射線檢查1號牙自體移植術(shù)后1周,X射線片顯示1號牙(圖2a)制備的牙槽窩與移植牙之間存稍小間隙,牙槽窩壁不平整;術(shù)后1月肉眼見牙齦附著緊密、無松動,X射線片(圖2b)顯示牙周愈合良好,牙周間隙縮小,根尖區(qū)域無透射影像,牙根無內(nèi)、外吸收影像;移植術(shù)后兩月X射線片(圖2c)顯示牙根尖周可見小范圍低密度透射影像,無外吸收影像,根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。2號牙自體移植術(shù)后1周(圖2d)X射線顯示牙頸部低密度影像,制備的牙槽窩與移植牙貼合緊密。術(shù)后2月牙齦附著緊密、無松動,X射線片(圖2e)可見牙頸部外吸收影像,牙周膜間隙與正常牙周膜間隙無明顯差別,根尖周可見小范圍低密度透射影像,根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。
圖1 牙齒移植術(shù)流程圖 a:拔出實驗牙;b:離體實驗牙;c:植入實驗牙,縫線“十字交叉”固定
圖2 兩牙自體移植術(shù)后X射線片 a:1號牙術(shù)后1周;b:1號牙術(shù)后1月;c:1號牙術(shù)后2月;d:2號牙術(shù)后1周;e:2號牙術(shù)后1月
2.2HE染色組織學(xué)分析2號牙術(shù)后1月,溝內(nèi)上皮炎癥細胞浸潤明顯,牙頸部結(jié)合上皮再附著松弛;牙根頸部可見牙根表面凹坑狀吸收,牙周膜間隙可見少量破骨細胞和炎性細胞浸潤;牙根吸收陷窩表面可見薄層新生牙骨質(zhì);牙周膜纖維細胞不規(guī)則排列;硬骨板改建活躍,少量破骨細胞和較多成骨細胞(圖3a~圖3c)。1號牙術(shù)后兩月,溝內(nèi)上皮炎癥細胞浸潤明顯,牙頸部結(jié)合上皮再附著寬度相較2號牙更寬(圖3d);牙根表面可見一層均勻的新生牙骨質(zhì),硬骨板也可見新生的密質(zhì)骨,牙周膜纖維被包埋入新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)形成穿通纖維(圖3e);牙周膜纖維也較規(guī)則地形成斜行排列,牙周膜中炎性細胞相較與2號牙明顯減少(圖3f)。
圖3 兩牙術(shù)后組織切片(HE染色,×100倍) a~c:2號牙術(shù)后一月;d~f:1號牙術(shù)后2月 B:牙槽骨;C:牙骨質(zhì);D:牙本質(zhì);PDL:牙周膜;NB:新生的牙槽骨;NC:新生牙骨質(zhì);SE:溝內(nèi)上皮;JE:結(jié)合上皮
早期開展牙移植技術(shù)時,由于技術(shù)上的缺陷和基礎(chǔ)機制研究水平的局限,移植成功率僅有50%左右[7],而隨著對自體牙移植術(shù)式的深入研究,截止到21世紀(jì)初,其臨床報道成功率為 80%~96%[8,9]。移植牙的預(yù)后[10]主要有三種:牙周膜愈合;牙骨質(zhì)骨性粘連及自行脫落。牙周膜的活性決定其愈合方式,牙周膜愈合分為再附著和新附著。再附著是指牙周組織被分離后,存活的纖維結(jié)締組織與周圍組織再融合。牙周膜愈合初期再附著大概需要1~2月,而在牙齦區(qū)和牙根的頸部區(qū)域,再附著的發(fā)生僅需要1~3周。新附著是指牙周膜缺失的牙根表面由臨近的牙周膜干細胞通過再生重新連接牙根與周圍組織的關(guān)系,其機制在于通過牙根表面牙周膜來源的細胞增殖、牙根表面牙骨質(zhì)沉積及Sharpey纖維穿入牙骨質(zhì)等過程,于暴露的牙根表面和周圍組織之間形成新的結(jié)締組織[11]。Iwata等[12]通過探索即證明了自體牙周膜細胞種植可以產(chǎn)生新的牙周組織附著。然而,影響牙周膜活性的因素較多,比如牙離體的時間、供牙牙根與牙槽窩的匹配度、牙齒的固定方式等[13]。據(jù)報道,離體牙體外保存時間超過30 min會明顯影響牙周膜細胞的活性,本研究中試驗牙離體時間約20 min左右,有利于保護牙周膜細胞的活性。此外供牙牙根與牙槽窩恰當(dāng)?shù)钠ヅ涠扔兄谝浦惭姥乐苣ぴ俑街c新附著的形成。若受區(qū)牙槽窩過大,則牙槽窩與牙根間隙會積聚血凝塊,不利于根面牙周膜吸收營養(yǎng);如果受區(qū)牙槽窩過深,供牙牙釉質(zhì)難以與受區(qū)牙槽骨形成附著,致使受區(qū)邊緣牙槽骨退行性吸收[14];受區(qū)牙槽窩過淺不利于固位,且日后支持力也欠佳。牙齒的固定[15]主要有彈性固定和剛性固定,彈性固定利于牙周膜間隙的維持;剛性固定出現(xiàn)骨粘連的可能性較大。故在本研究中采用縫線十字交叉固定移植牙,可見術(shù)后牙周膜間隙維持良好。
本實驗選擇在術(shù)后1周、1月和2月行X射線片檢查。術(shù)后一周軟組織開始愈合,X射線片檢查移植深度與移植牙是否錯位。術(shù)后1月,兩顆實驗牙肉眼見牙齦均附著緊密、無松動,已達到臨床愈合,此時1號牙與對合牙建立了初步咬合關(guān)系。術(shù)后1月,X射線片顯示兩顆實驗牙牙周愈合良好,牙周間隙縮小,根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像,但2號牙根尖區(qū)域出現(xiàn)小范圍透射影像。1號牙與2號牙出現(xiàn)差異性愈合,可能是因為1號牙是原位備洞模仿人工備洞牙移植,其預(yù)備牙槽窩形態(tài)與實驗牙牙根的吻合度高于2號牙交替移植的吻合度,致使一些空隙部位被血凝塊占據(jù),從而影響牙周組織和牙周膜的成骨效應(yīng)。移植術(shù)后兩月X射線片顯示1 號牙根尖周可見小范圍低密度透射影像,無外吸收影像,根管內(nèi)無牙根內(nèi)吸收影像。本實驗,選用比格犬年齡較大,X射線顯示試驗牙根尖孔皆已閉合,由于術(shù)后未及時進行根管治療,術(shù)后兩月X射線片顯示根尖周低密度透射影,HE染色根尖區(qū)出現(xiàn)大量炎性細胞浸潤。因此,臨床上對于根尖孔閉合的移植牙,術(shù)后應(yīng)及時行根管治療,以預(yù)防牙髓壞死、感染并發(fā)根尖周的炎癥[16]。2號牙術(shù)后1月HE染色,溝內(nèi)上皮炎癥細胞浸潤明顯,牙頸部結(jié)合上皮相較于1號牙術(shù)后兩月再附著松弛,再附著寬度2號牙也比1號牙窄,提示移植牙愈合早期動度雖不明顯,但其軟組織附著仍未完善。2號牙牙根部可見牙根表面凹坑狀吸收,牙周膜間隙可見少量破骨細胞和炎性細胞浸潤;牙根吸收陷窩表面可見薄層新生牙骨質(zhì);牙周膜纖維細胞不規(guī)則排列;硬骨板改建活躍,少量破骨細胞和較多成骨細胞。1號牙牙根表面可見一層均勻的新生牙骨質(zhì),硬骨板也可見新生的密質(zhì)骨,牙周膜纖維被包埋入新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)形成穿通纖維。牙周膜纖維也較規(guī)則地形成斜行排列;牙周膜中炎性細胞較少??梢娭灰茌^好地保護號牙周膜的活性,牙周膜中的成牙骨質(zhì)細胞和成骨細胞便有形成新生牙骨質(zhì)和新生骨質(zhì)的能力,且新生的牙骨質(zhì)和骨質(zhì)中有穿通纖維;隨著移植牙行使功能后,牙周膜纖維也在逐步改建,形成了規(guī)則的斜行纖維。
由此可見,采取恰當(dāng)?shù)淖泽w牙移植方式,牙周組織的再生是可以預(yù)期的。自體牙移植修復(fù)缺失牙應(yīng)該成為一種常規(guī)的治療方法,因為其極大程度地保留了牙體組織,一些特殊的感知功能是種植牙不可比擬的。即使遠期發(fā)生牙根吸收,其對牙槽骨的保存作用也使日后行種植修復(fù)可以獲得足夠的骨支持。然而,選擇合適的適應(yīng)證和標(biāo)準(zhǔn)操作流程才能提高自體牙移植的成功率。