运用输送盘牵张成骨术重建猴下颌髁突的实验研究

运用输送盘牵张成骨术重建猴下颌髁突的实验研究 运用输送盘牵张成骨术重建猴下颌髁突的 实验研究 ?? 华西口腔医学杂志第25卷第1期2007年2月 WestChinaJournalofStomatologyVo1.25No.1February,2007 【文章编号】1000-1182(2007)01-0086-04 运用输送盘牵张成骨术重建猴下颌髁突的实验研究 祝颂松,胡静,李继华,应彬彬,王大章 (口腔生物医学工程教育部重点实验室,四川大学,四川成都610041) 【摘要】目的研究在猴颞下颌关节(TMJ)缺损动物模型上运用输送盘牵张成骨术重建髁突的可行性及其整复效 果.方法选取6只成年恒河猴,手术截除其双侧关节髁突与关节盘,在下颌升支部行"L"形骨切开术,形成骨 输送盘,并安置自行研制的牵张器.按每次0.4mill,每次间隔12h的牵张速率向上牵引输送盘至关节窝.牵张结束 后第4,12,24周各处死2只动物.通过影像学和组织学检查评价输送盘改建与牵张间隙内新骨生成情况.以 术中切除的髁突作为正常对照组.结果术后所有动物都有不同程度的咬合错乱,牵张结束后咬合基本恢复正常. 骨输送盘形态基本接近正常髁突,其下方可见大量软骨细胞;牵张间隙内新骨生成良好.结论输送盘牵张成骨 术可以重建一个形态和功能都基本接近正常的髁突,这种技术可以作为一种整复TMJ缺损的新方法. 【关键词】牵张成骨;髁突;颞下颌关节 【中图分类号】R782.6【文献标识码】A StudyofReconstructionofMandibularCondylebyTransportDistractionOsteogenesisinM onkeysZHU Song-songHUfin&LI~--huc~rINGBin-bin,WANGDa-zhangcKeLaboratoryofOralBiomedicalEngineeringof MinistryofEducation,SichuanUniversity,Chengdu610041,Chino) [Abstract]ObjectiveToevaluatetheapplicabilityandeffectivenessofreconstructionofmandibularcondyleby transportdistractionosteogenesisinananimalmodelofrhesusmonkeys.MethodsSixadultrhesusmonkeyswere usedinthisstudy.Bilateralcondylesandarticulardiscswereextirpated,andthetechniqueoftransportdistraction osteogenesiswasperformedtoreconstructthecondyle.X-rayandCTscanningfilmsweretakenatvariousintervals. Twomonkeysselectedatrandomweresacrificedrespectivelyat4,12and24weeksaftercompletionofdistraction, andthenewlyformedcondylesresultedfrombonytransportdiscwereharvestedandprocessedforhistologicexami— nation.Theremovedcondylesatsurgerywereusedasnormalcontrolandpreparedinthesanlemanner.Results OpenbiteWasSeeninallanimalspostoperatively,anddisappearedattheendofdistraction.Theshapeandappear- anceofthebonytransportdiscwassimilartooriginalcondylesatsacrifice.ThearticularcavityWasfilledwitIlfi— brousconnectivetissueandconsiderablecartilagecellswereobservedintheSUrfaceofthecondylestump.Bonere.. generationWasperfectinthedistractiongap.ConclusionAneocondylewithfunctionalshapecanbecreatedby transportdistractionosteogenesis,whichsuggestedthatthistechniquemightbeanalternativemethodinreconstruction ofthecondyle. 【Keywords】transportdistractionosteogenesis;condyle;temporomandibularjoint 颞下颌关节(tempommandibularjoint,TMJ)常 因强直,炎症,创伤,肿瘤切除和先天畸形等原因 造成缺损和破坏.用于整复TMJ缺损和破坏的常用 方法有肋骨,肋软骨移植和人工关节置换等,这些 方法目前都存在移植骨感染,吸收和植入体脱落磨 耗等问题.牵张成骨(distractionosteogenesis,DO) 【收稿日期12006-11-03;【修回日期】2006—12—19 【基金项目】教育部跨世纪优秀人才基金资助项目(2002--48) 【作者简介】祝颂松(1977一),男,浙江人,讲师,博士 【通讯作者1胡静,Tel:028—85502334 是一种用于矫治颅颌面发育不足畸形和整复颌骨缺 损的新兴治疗技术.1997年,Stucki—McCormickt1]首 次将该技术用于TMJ强直患者的关节重建,并获得 成功.但用这种方法重建髁突的生物学转归和改建 规律迄今并不清楚.本实验选取与人类最为接近的 灵长类动物——猴[21的TMJ作为实验对象,建立TMJ 缺损动物模型,观察输送盘牵张成骨术(transportdis— tractionosteogencsis)再造的髁突在形态结构与功能 等方面的改建情况,为这种技术在TMJ重建的临床 应用提供科学依据. 曲VI雌睡?志第5卷I州2D07F2一j IJc?—nfn"!-】:II'-立m 1材料和方法 1.1实验动物 选择体重8,9.5kg,年龄3,35岁九.健,成年 雄性恒河猴6只所自动物均无戋:,幢正常 动物!I!句回后,用绺饲料适应陛养!硐 1.2手术方法 对6H动纫采用氯帔酮肌注c【()一2()mg/kg)圳戊 巴比妥钠(20,30It]g/kg)进行静脉复赍麻酐在局部 辅以2%利多卡因浸恫麻斛下,经一恻下预督下缘切 口剥离显露支外例,乙状切迹,群突及喙突齐 乙状切迹最低点行丁f支水平术,先I;__『豫辑突. 同时摘除关节黜~l!yl:下坝升支缘1()mJt]处,行 于丁t支后缘蛆状剀迹垒下颌下缘约【(Jmm处转 向下颉支后缘,行,"形(左恻j或反"L..形(0) 骨切歼术.形成一个1土J删有部分翼内附着昀骨输 送盘.采用本谍题组I-I腔生物医学j.教冉重 点实验室共同琏训羁i々牵张器.这种钛台金牵 张器最大牵不距离为25IIIJH将牵f:器岫L』史板 用两颗螺钉固定于输送鼯上,下端必扳川同定十下 颌角处,牵张方向指问灭节寓l0k加力螺朴 置于颌下皮肤切口外用尉f-方法实施另一的手 术和牵张器安置术后5d内馋给予沌青唾索 160万单位和庆大霉素8?'rL化分2改给药:.经 7d问隙期后,以每H2敬】ij埔1211).每}:u4f『Il【_ 的速率开始向上牵J.什.J输送懦达关窝小 能再向上牵引为【【l在牵张站寐后'势4,12 和24周各处死2只动物.手术lI诎除怕止{雠突作 为正常对照纽. 新生1. 圈【州输送牵张成哿术业建虢崔示盅图 Fig1Dingmmllfrr…f???lib?【???l,lur— ll^dislracticlr…lr"tzcne~lll??.key l3观察方法 l3.1活律砸察在整个实验过程t}连续蹦褒牵0& 动物的咬合关系变化 132X线摄彩和三维CT重建分别于手术J再当天, 牵张结束当天,牵张结束后旧4,12,24阁时拍 摄下颁骨侧位片和三维cT片,了蚺输送拥:改建与其 下方牵张间隙新书生成情况I…n臼制头颅 架固定动物头部,保证每次拍箍条fl:帕一致 1.33织学观察处圮动物将包括骨输送盘, 关节窝:完帮牵张骨蜥标本以及正常髁突标本置 于10%r{性缓冲,溶液中固定.EDPA脱钙石蜡 包埋连续切』.苏小精一伊红染色,光镜下观察. 2结果 2.1活件舰察 所仃实验动物均性存活,无伤口感染等并发 所物求均肖4司程度旧咬合错乱主要 表现为牙早接触IU开牿诅:牵张结束后咬合 关系丛小恢复J常,0kIJ度私l求前比较无明显差异. 牵器牿个验芝?{无松动{l;l落现象, 22x线平nj维刚建 手求当夭.在输送赶顶端苄n关节窝之间可见 清晰的女瞰l罔2).在牵张结束时,输送盘下 方可川.一遁光度的牵lJJ隙.同时,输送盘已被 移入昧奠节窝.类似十一个"新生的髁突,随 疗定lll_蜒K,"新生懈突".外形逐渐发生改建. 乖收J,54JcJ.竹断端表棱角逐渐变平缓, 定I2f?14蹰l二.改建妲为显蒋,{裸突表面轮廓更 为嘲钝,彤态1.基本接近正常{麟突.在牵张结 后靖I!用对.牟张隙逐渐坎钙化程度较高的新 生冯fv代替1冬13) 2r1,I一I^,佳cT F?l"Ii1halIl…l?l?Il_……dialelyaftercondylectomy I3.'x站12=啦C1,片 Fig3.elinlerlsi~}halCTimag~atJ2weeksalterdistraction 率]学杂*I2(107年2月 W1_titm…【-】c…v…25NnIH)7 23组织学检查 正常对照组:关节髓由致密的纤维结缔组织组 成,它将关节腔分为上下两部分交裘面被覆若 纤维软骨,从表层至深层依次为关节表而层,增殖 层,肥大层和软骨钙化层 牵张瞰:牵张结束后4周时,人分牵张间 隙仍充满沿牵引方向排列的胶原纤维组织,骨块 断端边缘有部分编织骨彤成;牵张结束I2刷和24刷 后,牵张间隙已经完全被成熟的骨组织充填.骨小 梁排l列靠向牯齐有序新生骨年?』泉有旨组织已 不明显. 新生髁突:牵张结束4周叫.输送甜上端骨 断面可见些小的不则骨刺突起,表面程恙一层 较厚的纤维结缔组织(图4):牵报结束屙l2川.输 送盘顶端开始变圆钝.关节问隙充满大量纤维结缔 组织,其下方与骨断而之间司见大蛙敞在分布竹软 骨细胞团:牵张结求24间时,输遴珊形态接近常 鳃突.其方软骨罔块呈柿状有序排列,*节 内仍然充满自大最的纤维结缔组织1图5). 4牵}蛄柬的4J胖酌蛆飒HHxl# Fig4^l【gl…Bt…f…ns'nllcdcond~.1?4 wksIdJtr1icmIIE×1 目5牵张埭日勺目新生髀采}组绑举HE18 Fig5Ahlst0I…alI)st…tlonoff】ns【nlc【?l…k?l24 w?kst…dlnlionHE18 3讨论 关节强商,外伤毙症,肿瘤切除和先天畸形 等原闻起的IMI藕建一盲是u腔颌面外科领域中 一 个富有挑战性竹重要课题.日前临床上多采用自 体骨游离移植,血管蜘台的跖趾关节移植和人工关 节置按等重建?MJ.这些方法大多存在以下一些缺 点.治疗效果难以顺测.非血管化的移植骨块大 多发生遇付变啦收替代.重建后的关节功能恢 复不够理想椅化晌瓶趾关节移植刚增加丁手术 难度千?风磕.?移植术嵩肝辟第二手术【再,增加 了手术创伤.还可能导致供区功能障碍?剥予 lrMJ强商忠璃米说,常舰的rMJ重建水后复发率在 19%,53%I,复发的具体机制小消楚,但可能与 术后不能屯进行张u训练有关?由于移植骨块 多取自患肯身体他部位,其组织学特征和力学结 构难以满足具柯特殊J志结陶的TMJ晌功能要求. D0技术足种内泺月组织工程技术[Zl,它利 用适当'向乍张力刺激.使切不的骨块微逐渐牵开并 彤成新骨,从师选剑修复骨髂映损的目的1995 年,DO娃术首改被用于矫治FMJ衄直继发F颌骨发 存足和颤面不刑称畸形在{997和1999年,有 学者将输送肚DO技术HJ髁宠重建,结果发现, 通过牵张输送最节寓的输送船经过长期的功能改 建,在外形上堙渐和突相似,在输遴盘关节面能 黍新形成一层歧质目.在输送肚和关节寓之间有一 层似天节斑"】成2002年,Caval…等【利用 DO投水对2名半而短小症(…iainficrosomi 所致'颁列支硬髀爽缺失的儿童进行丁整复治 疗.求』患缺失的r颁支及突都得以重建, 容也获僻明显改蒋2002年.内学者应用输 送盘DO技求列IMI血直心苷{I:TMJ成,臣术,认为与 传统共廿蟾复手术扣比,该方具有手术创伤小, 精确度高.复发率低等优点 尽书输送珊DO技术已经初步应J于临床,但相 关岫茸砌研究仍很少因此.本实验通过恒河猴 TMJ,威埘模型,对1)O技术生物学转归和改建规律进 "深入研究t以期为其lf自床应用提供实验依据结 聚裘叫,牵l至关节寓的输送盘在长期的功能刺激 F发生丁改建谜利形态上的适墟性变化可能是输 送1{:】=砸都日质吸收和增生共l司作用的结果.输送盘 顺郝均新生骨组纵可能衍生于输送黼本身或者是其 削骨膜但是.小|^是新哥的生成或者吸收都 是在持续的颁运动这种复采的外力作用下产生 的.同刚,本实验还发现在输送盘上端有大量的软 目组织产生.其机制是:在骨折愈合过程中.如果 华西口腔医学杂志第25卷第1期2007年2月 WestChinaJournalof$tomatolol~VoL25No.1February,2007 骨连接不良或者骨块固定不良,就会在骨块间产生 软骨并形成假关节ol.而通过输送盘DO术重建的 TMJ实际上也是一种假关节,术后持续的张闭口运 动明显的干扰了输送盘上端的正常骨愈合过程,从 而导致了软骨组织的产生.此外,在输送盘顶端表 面和关节窝之间有一层致密的纤维结缔组织,它的 组织结构与关节盘类似.其形成机制可能是:积极 的张口锻炼干扰了输送盘和关节窝的骨融合,关节 附近的软组织和(或)手术瘢痕组织经过两个骨块的 长期摩擦形成"假关节盘",它对防止关节强直起 着重要作用. 另外,在缓慢向上牵引的骨输送盘内侧有翼内 肌及骨膜附着,形成的髁突不存在吸收替代等问 题.由于是"就地取材",所以输送盘的组织学结 构和力学特性也都接近于原来的髁突.输送盘和下 颌骨之间由于有牵张器进行坚固固定,因此再造的 髁突完全能够耐受开口训练所产生的负荷,而这种 及时的开口训练能够有效的防止关节强直的发生. 笔者认为,输送盘DO技术能够重建一个形态和功能 都接近正常的髁突.与传统关节整复手术相比,它 在减小手术创伤,防止骨块吸收以及预防关节强直 发生等方面具有明显优势,因此,它可以作为一种 整复TMJ缺损的新的选择. 【5】 【6】 【参考文献】 Stucki—McCormickSU.Reconstructionofthemandibularcondyle ll8ingtransportdistractionosteogenesis田.JCraniomaxillofacSttrg, (上接第85页) 1997.8(1):48—52. 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