论文摘要
微螺钉种植体支抗的应用和推广,解决了组牙大范围压入移动这一难题。但目前的研究水平尚不能提供个体化的最适力标准,因此牙齿的大范围压入移动不可避免地会出现牙根吸收、牙髓反应以及牙周组织的玻璃样变性等不良反应。骨皮质切开术（corticotomy）通过切开骨皮质,形成统一移动的牙-牙槽骨整体,以减小正畸牙移动过程中的骨阻力,加速牙齿移动。但目前国内外的研究报道中,尚未见对其进行过系统性的基础研究。本研究通过有限元分析法构建“牙-上颌骨-直丝弓”的有限元模型研究组牙压低的生物力学机制。然后构建骨皮质切开辅助组牙压低的动物实验模型探讨辅以骨皮质切开术能否减轻正畸牙压入移动过程中的牙根吸收、牙髓反应,并加快牙周膜和牙槽骨的组织改建。为骨皮质切开术辅助组牙压入移动的临床应用提供理论依据。1上颌磨牙区组牙压低的三维有限元分析通过64排螺旋CT扫描获得精确的组牙和颌骨DICOM格式的图象信息,采用MIMICS软件进行三维建模,结合Solidworks软件生成三维的托槽和弓丝,在ANSYS有限元软件中进行组装。设置6个工况:①无骨皮质切开,模拟颊侧加力压低。②无骨皮质切开,模拟颊舌侧同时加力压低。③单侧行骨皮质切开,模拟颊舌侧同时加力压低。④单侧行骨皮质切开,模拟颊侧加力压低。⑤颊舌侧同时行骨皮质切开,模拟颊侧加力压低。⑥颊舌侧同时行骨皮质切开,模拟颊舌侧同时加力压低。6种工况下均作了4个力值设计,依次为50g、100g、150g、200g。骨皮质切开切口设计:水平切口在根尖下4-5mm;垂直切口在牙槽嵴上距离牙槽嵴顶2-3mm,向根方延伸与水平切口相交。切口宽度2mm。使用Ansys12.0有限元软件,完成以上不同加载条传下所有节点位移及应力的计算分析。结果显示:①相同力值荷载和切口设计时:单侧加力、双侧加力和单侧加力+转矩三种状态下牙根的最大应力集中分布在根分叉区。双侧加力可达到最大的初始位移,但又明显加重了根分叉区的应力集中。双侧加力时近远中颊根及舌根根尖的初始位移基本一致,出现了牙齿的整体压低。颊侧单侧加力产生牙齿倾斜性压入的效果,最大初始位移出现在远中颊根根尖处,舌根根尖的位移很小,施加转矩可实现单侧加载条件下牙齿的整体压入,但初始位移仅为双侧同时加力时的1/5。牙周膜内未出现应力过度集中现象。②相同力值荷载和加力方式时:无切口设计、单侧切口设计、双侧切口设计三种不同切口设计对牙齿的初始位移以及牙根和牙周膜的应力分布无显著影响。牙齿均呈现整体压入趋势。牙根最大应力集中分布于根分叉处,牙周膜内未出现应力分布过度集中的现象,相对最大应力分布出现于远中颊根根尖处牙周膜内。值得注意的是,切口处存在应力分布,且双侧切口设计时切口处的应力较单侧切口设计更为集中。③相同切口和加力方式时:随着加载的力值的增大,牙齿发生的初始位移越大,而对应根分叉处和相应骨皮质处的应力分布越集中。但力值载荷的大小对近远中、舌侧根尖以及近中、舌侧根尖、根分叉处牙周膜内的应力分布无显著影响。2骨皮质切开辅助组牙压低生物学研究的初步探讨选取2条12个月健康的Begle犬。设定下颌第三、四前磨牙为实验牙,随机选择一侧为实验侧,对侧为对照侧,以第二磨牙作为空白对照。在下颌双侧第三、四前磨牙间的根方颊舌侧各植入一颗微种植体,实验侧行骨皮质切开术后以种植体为支抗进行垂直压低,对照组不做骨皮质切开以同样方式直接加力压低。骨皮质切开术式:在第三前磨牙的近中与第四前磨牙的远中距离牙槽嵴顶约2mm处开始往根方各作一垂直切口,止于根尖下大约3mm处,同时在第三、四前磨牙根尖下方作一水平切口连接近远中垂直切口。切口仅切开骨皮质,保留完整的骨松质。压低力值设定为每颗牙100g。加力4周后,将Begle犬处死取材,制作石蜡切片,HE染色后对结果进行观察分析。HE染色结果表明:①两个组均可观察到牙根吸收,主要分布在根尖区,对照侧较实验侧吸收更严重;②实验侧牙周膜内玻璃样变组织的形成较少,范围相对局限,对照侧较实验侧范围更广,数量更多;③对照侧牙髓组织充血水肿较重,成牙本质细胞层空泡样变明显,局部有成牙本质细胞剥脱现象,实验侧仅局部可见轻度的充血现象和少量成牙本质细胞的空泡样变;④对照侧根尖区毛细血管有明显减少变形,实验侧的毛细血管变化不明显;⑤实验侧牙槽骨较对照侧可发现更多的的吸收陷窝和破骨细胞,吸收活动活跃。结论:骨皮质切开对牙压入移动的生物力学过程有一定影响,但对初始阶段牙齿的位移,以及牙根和牙周膜的应力分布无显著影响;牙齿的压入移动会出现一系列不良反应,但与传统正畸方法相比,加行骨皮质切开术可减少牙根吸收、牙髓反应及牙周膜的玻璃样变,并加快牙槽骨的组织改建,有利于牙齿移动,提高正畸治疗疗效。