[摘要]目的：在实验动物腭部置入牵引器，通过形态学观察及X线影像测量，观察SDO技术对犬上颌骨及腭骨形态生长发育影响。方法：选取12周龄雄性杂种犬16只，体重3～4kg，随机分为NC组4只及实验组(SDO组)12只（2组×6只）。牵引器直径分别为0.9mm、1.0mm。牵引器压缩前长度为2.8cm。牵引器在压缩距离为0.5～1.8cm时张力值分别为250～480g、350～760g。2个实验组牵引28～35天，陆续将3组犬处死。观察记录3组犬的腭部形态变化及牙合关系变化。定期拍摄定上颌咬合片。结果：SDOI和II组与NC组相比，硬腭长度明显增大。其中SDOII组硬腭长度增大更为明显。结论：SDO技术明显延长腭骨长度，前移上颌骨。
[关键词]经骨缝牵引成骨；腭骨；上颌骨；组织再生
[中图分类号]R782 [文献标识码]A [文章编号]1008-6455（2011）03-0387-04
Influence of trans-sutural distraction on the morphologic development of maxillae and palatine bone
CHANG Shi-min1,LIU Chun-ming2,YAO Yu-sheng3
（1.Department of Stomatology,Beijing Friendship Hospital,Capital Medical University,Beijing 100050,China;2.Department of Plastic Surgery,General Hospital of PLA;3.Department of Oral and Maxillofacial Surgery,Scond affiliated Hospital of Liaoning Medical University)
Abstract:ObjectiveTo analyze the structural changes of maxillae and palatine bone during and after trans-sutural distraction.Methods Sixteen 12-week mongred dogs,with body weight about 4kg, were randomly assigned into three groups:the Normal Control (NC) group(n=4),experimental group(SDO) I(n=6) and experimental group (SDO)II (n=6).Internal distractors made of TiNical memory alloy, with two initial force levels of 480g×2 and 760g×2 were inserted into maxillae and palatine bone across the transvers palatine suture of the two experimentmental group respectively.Clinical observation and X-ray analysis were performed regularly during the experimental period. The structural changes of maxillae and palatine bone were analyzed. Results①Compared with the NC group, dogs of the experimental group I and II showed significant increase in the length of palatine bone and maxillae move forward significantly.②The length of palate of SDO II prolonged more quickly and obvious than group I;③The maxilla of SDO II move forward more quickly and obvious than group I.Conclusion The SDO technique can significantly prolong the length of palatine bone and maxillary bone can move forward succesfully.
Key words:sutural distraction osteogenesis;palatine bone;maxillary bone;tissue regeneration
上颌骨发育不足和硬腭长度不足是颅颌面外科常见的畸形，通常表现为面中部凹陷畸形，传统正颌外科手术通常适用于18岁以上成年人。新近发展起来的截骨后牵引成骨技术可以使面中份复合结构的前移幅度达到传统截骨手术的2倍。但存在着创伤大，价格昂贵等缺点，对于儿童的治疗，因手术截骨可能影响骨骼的生长能力其远期效果有待于观察。以牙列承力的牵引术，损伤小，特别适用于年幼的患儿，但常出现不利的上颌逆时针旋转，牙根吸收，牙齿移位等缺点。
柳春明等近年来开展了对于面中份发育不全进行经骨缝牵引成骨（Sutural distraction osteogenesis，SDO）前移上颌骨的一系列研究。如他近年来进行了经头颅外支架承力经鼻腭孔中位弹性向前牵拉上颌骨成骨的基础和临床研究，取得了较好的临床效果，其向前牵引上颌骨治疗面中部骨骼发育不足是用额部和颏部作为支抗，其会抑制额部和颏部骨骼的发育，而以头颅外支架作为支抗前牵上颌骨会影响头颅宽度的发育[1-2]。为此笔者尝试用内置式钛镍记忆合金牵引装置前推犬双侧上颌骨，以期找到更好的牵引成骨治疗上颌骨后缩及腭骨长度不足的方法。
1材料和方法
1.1 实验动物及分组：选取12周龄雄性杂种犬16只,体重3～4kg，随机分为NC组4只及实验组2组×6只。3组犬在相同条件下饲养。实验组分3组：①NC组（正常对照组）：只手术翻起腭部粘骨膜瓣，安装标志钛钉后缝合，未安装牵引装置；②SDOI组（实验I组）：腭部左右两侧各埋置直径0.9mm的牵引器各1个；③SDOII组（实验II组）：腭部左右两侧各埋置直径1.0mm的牵引器各1个。
1.2 牵引装置：牵引装置为“M”形钛镍丝牵引器，直径为0.9mm的钛镍记忆合金牵引器在压缩距离为0.5～1.8时力值约250～480g, 直径为1.0mm的钛镍记忆合金牵引器在压缩距离为0.5～1.8时力值约350～760g。牵引装置由有色金属研究院有研亿金新材料股份有限公司制作完成。牵引器规格如图1。
1.3 实验方法：实验组犬术晨禁食水，采用速眠新0.1mg/Kg全麻。为避免牙合干扰将乳尖牙牙冠用电钻调磨。然后用0.5%普鲁卡因加1:100 000肾上腺素行腭部浸润麻醉，于腭横缝前后0.4mm，距中线0.5mm处钻孔。此时安置牵引器，将牵引器置于冰水中使其易于形变，分左右安置于腭横缝所钻孔上，安置方法如图2～3，于右腭横缝前后0.5mm钻孔旋入钛钉作为标记。手术时间大约为35min。
1.4 护理及饲养：所有动物手术当天及术后3天应用抗生素(青霉素钠，肌注，40万单位，2/日)预防感染。其中SDOI组和SDOII组各2只犬牵引后4周处死。
1.5 动物观察：观察记录3组犬的生活状态、进食情况、咬合关系的变化。
1.6 X线影像学观察：3组犬分别在牵引器刚置入后即刻、7天、14天、21天、28天、35天、42天，共7个时间点拍摄定位头颅X线片。投射距离1.2m，球管中心以颧弓下1cm为准，机器自带光栅与犬双眼外眦垂直。采用58KV，毫安秒时间0.08s（如图4～7）。
2 结果
2.1 实验所见：SDO组牵拉过程中未见明显停滞期，牵引前下尖牙紧贴上尖牙近中牙槽唇侧牙槽粘膜并与上尖牙有一定间隙，牵引后由于上颌尖牙前移，该间隙明显缩小，后下尖牙远中邻面紧贴上尖牙近中邻面，后上尖牙继续前移，下颌尖牙牙尖逐渐移向上尖牙腭侧，上颌表现为逐渐前突，2～3天即出现上颌前移，7～8天上下颌前牙表现为明显深覆盖，其中下尖牙牙尖咬到上尖牙腭侧粘膜并呈轻度开颌。犬龄4～5月时随着恒磨牙的替换萌出，处于轻度开牙合状态。犬齿替换萌出时仍保持下尖牙牙尖咬到上尖牙腭侧粘膜。此时适当调磨下尖牙。恒磨牙自行调整至尖窝相对的正常咬合关系，没有出现明显的牙合干扰（如图8～11）。
综合分析，牵引开始后，SDOI组与NC组相比，自牵引后第1周开始两组之间即表现为非常明显的差别，实验组标志钛钉之间的距离明显增大，两者之间差别明显。SDOII组与NC组相比，自牵引后第1周开始两组之间即表现为非常明显的差别，实验组标志钛钉之间的距离增大更为明显。从以上两组数据可以看出，牵引开始后，SDO组标志钛钉之间成骨非常明显，其中直径为1.0mm牵引器组成骨宽度更大（如图12）。
3讨论
3.1 模型的评价：SDO 2个组实验犬牵引结束体重轻度减轻，但与NC组没有明显差异；牵引效果满意；复发现象不明显；头颅测量发现上颌骨基本平行向前移动，略有逆时针转动。这些说明以杂种犬来研究SDO技术是成功的。
犬面部上下颌骨较人类突出，头颅测量指标与人差异较大，有其自身特点。杂种犬体形面型在不同窝之间差异较大，给数据统计带来难度。即各犬初始头颅测量指标即不相同，故不宜直接对各个头颅测量指标进行统计学比较。故我们对标志钛钉的增加值进行统计比较，以分析其头面各部的生长速度。但不同种族的人类之间也存在体形面型不同的现象，即使同一民族的人群其体形面型也明显受遗传因素的影响，面部骨骼发育不全的人面型均有其特殊性，根据其面型制定个体化的治疗方案。故用杂种犬作为面部缝牵引成骨治疗面部骨骼发育不全的动物模型是适宜的。
3.2 牵引治疗对颅面骨骼形态发育的影响：从头颅测量指标可以看出，牵引器安置后多数犬上颌骨前移明显，个别犬上颌骨前移不明显，考虑是牵引器安装不理想和犬的个体差异。多数犬由于上颌骨前移后尖牙牙合干扰出现开牙合，下尖牙牙尖咬在上尖牙腭侧粘膜上，此时应对下尖牙进行调磨。
通过大体观察可看出，直径1.0mm的牵引器组前移上颌骨的效果明显较直径0.9mm的牵引器组好，考虑原因是其产生的牵引力大。但是不是牵引器力越大上颌骨牵移越多，成骨量越多，力最合适是多大？笔者的体会是：根据犬的身体情况进行调整，年龄大的犬必然需要较大的力牵引上颌骨才能前移，即个体化治疗。根据犬的具体情况确定合适的牵引器。过大的力导致牵引过快，骨的生成速度明显低于骨牵开的速度会导致成骨质量低下，易于复发。
直径为0.9mm的牵引器在压缩距离为0.5～1.8cm时力值为250～480g，2个牵引器共计施力500～960g，初始力值为960g；直径为1.0mm的牵引器在压缩距离为0.5～1.8cm时力值为350～760g，两个牵引器共计施力700～1 520g，初始力值为1 520g。以上均超出马骁对京巴犬上颌骨经缝牵引上颌骨所用的800g力[3]，也大于既往文献报道所用的缝牵引成骨所需的力[4]。
通过大体观察和头颅测量可看出，该牵引装置引起腭�缝区及上颌骨与其他颅面骨连接处的骨缝成骨，作用部位确切。但可引起上颌骨轻微拟时针旋转。这是由于牵引器位于腭�缝表面，偏离着力点位于上颌抗力中心。由于抗力中心位于组织深处，不宜安装牵引器，而在上颌骨与其他颅面骨连接处安装多个牵引器会大大增加手术复杂性，而笔者采用的方法只引起上颌骨轻微转动，对临床效果影响不大。
笔者发现，上颌骨的移动主要发生于牵引器安装后1～2周，尤其是第1周。而后期由于牵引器已张开，牵引力大为减小。故该牵引器只能牵开大约1～1.5cm的距离，当牵引器张开后应适时取出牵引器，因为牵引器张开后反而将骨缝两侧的骨固定在一起影响骨的生长。故笔者在牵引器张开至2.5～2.8cm时手术取出牵引器，此时约为牵引处理后4周。
手术中翻起腭部粘骨膜会影响腭�缝的生理性成骨，故手术时应尽量减小对腭部粘骨膜的损伤，应严密缝合腭部粘骨膜伤口以避免术区感染。
3.3手术方法的设计：笔者考虑了两种手术方式，一种是不作腭部粘骨膜切口直接于腭�缝前后打孔安装牵引器，其优点为不翻起粘骨膜瓣，不影响腭部生理性成骨，操作简单。缺点为创口和牵引器直接暴露于口腔，易于发生感染。另一种是翻起粘骨膜瓣，找到腭�缝后于其前后打孔后安装牵引器后缝合创口。其优点是隔离外界对术区的刺激，不易发生感染，缺点是损伤腭部粘骨膜瓣，影响腭部生理性成骨。综合考虑两种方法的利弊，笔者选择了第2种方法。
3.4牵引的长期稳定性：骨骼受外力作用后，由于反作用力和组织回弹力的影响，具有回缩趋向。回缩的本质是由于缝牵引增殖性改变转为压缩和退行性改变，表现为己经移位的骨骼回复原位。Elsdon[5]认为复发的原因可分为3个阶段：①组织的弹性回缩，这在没有生命的动物身上也存在；②水肿的消散和连接组织的改建，这仅发生在生物体内；③骨的改建，这主要发生在以前的张力侧和现在的压力侧。Sarnas[6]认为扩弓所涉及的骨缝不能形成足够的骨质以及新骨钙化不足所造成的硬度不足不能抵抗上颌骨周围骨缝和软组织基质的变形造成回缩。Cotton[7]对去除保持期的猴前牵引实验研究表明缝的回缩大约占整个回缩的20%，而有一定时间的保持期，缝的回缩并不存在。侯敏经缝牵引成骨在停止牵拉后的3月内有轻微的回缩， 但对面型、牙合关系影响不大。术后的回缩与牵引力的大小有直接关系，牵引力大的停止治疗后回缩多[8]。
笔者认为与正颌外科前移上颌骨和LeFort截骨后牵引上颌骨向前相比，经骨缝牵引成骨更接近人的生理成骨过程，且伴随软组织的生长，不易复发。同时适宜的牵引速度和合适的保持期也是防止复发的因素。在该实验中实验犬牵引结束后未见明显的复发。
4结论
本部分通过长期临床观察及X线头影测量分析，总结SDO技术对颅面骨缝和颅面骨骼形态生长发育长期影响的规律，明显延长了硬腭的长度，上颌骨向前移动明显，其中直径为1.0mm牵引器组上颌骨前移更明显，考虑初始合力为1 520g的牵张器效果更为理想。经长期观察，未出现明显的复发状态。
[参考文献]
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[3]马骁.军医进修学院博士学位论文[D].2007：32-34.
[4]侯 敏,柳春明，梁立民，等.缝牵引成骨矫正唇腭裂面中份发育不全[J].口腔颌面外科杂志，2005，15(3)：267-270.
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[7]Cotton LA. Slow maxillay capansion: skelet al versus dental response to law magnitude force in Macaca mulatto[J].Am J Orthod,1978,73:1-23.
[8]侯 敏，柳春明，梁立民，等.缝牵引成骨矫正唇腭裂面中份发育不全[J].口腔颌面外科杂志，2005，15(3)：267-270.
[收稿日期]2010-12-24 [修回日期]2010-02-24
编辑/何志斌