彭佳佳,陸文昕,趙志河,方 婕
目前,較長的正畸治療療程是限制正畸發(fā)展的主要原因之一,長期的正畸治療導(dǎo)致齲齒、牙周病、牙根吸收等問題,臨床上醫(yī)生通過手術(shù)方法如骨皮質(zhì)切開術(shù)、減阻牽張成骨術(shù),非手術(shù)方法如激光、振動、藥物等方法加速正畸牙齒移動[1-2],縮短正畸治療時間,減少并發(fā)癥的發(fā)生。
骨皮質(zhì)切開術(shù)是目前最常見的手術(shù)方法,已有大量文獻證明其能有效加速牙齒移動[3-6],增加牙槽骨骨量、擴大正畸牙移動界限,減少正畸治療中骨開窗、骨開裂和牙根吸收等并發(fā)癥,增強正畸治療長期穩(wěn)定性等,其機制目前普遍認為與Frost提出的“區(qū)域加速現(xiàn)象(regional accelerated phenomenon,RAP)”理論有關(guān),即手術(shù)破壞骨組織導(dǎo)致術(shù)區(qū)周圍骨密度降低,創(chuàng)傷刺激細胞調(diào)節(jié)機制使骨重建加速,牙齒移動速度加快,此現(xiàn)象在術(shù)后前2~3個月最為明顯,6個月后逐漸消失[7]?;谶@一理論,骨皮質(zhì)切開的相關(guān)術(shù)式出現(xiàn)多樣化,以求盡量減少手術(shù)創(chuàng)口,達到破壞骨組織啟動RAP現(xiàn)象的目的。包括了牙周輔助加速成骨正畸(periodontally accelerated osteogenic orthodontics,PAOO)[8],Germe改良PAOO術(shù)[9],牙槽骨微穿孔術(shù)(micro-osteoperforations,MOPs)[10],Piezosurgery術(shù)[11],Piezocision術(shù)[12],Piezopuncture術(shù)[13]等。其中MOPs不需要翻瓣、做大面積的骨皮質(zhì)切開切口,手術(shù)創(chuàng)口最小,正畸醫(yī)生可以獨自在椅旁完成整個操作,費用也相對較低。本文旨在針對MOPs的提出、生物學(xué)反應(yīng)、應(yīng)用現(xiàn)狀、目前可能出現(xiàn)的副作用作一綜述,為該技術(shù)的最新發(fā)展及臨床應(yīng)用提供科學(xué)參考。
基于骨皮質(zhì)切開術(shù)是通過RAP激活炎癥通路和破骨細胞活性的理論,2015年Alikhani等提出了MOPs[10],減小破壞骨皮質(zhì)創(chuàng)傷的同時能夠保證達到刺激細胞調(diào)節(jié)加速正畸牙齒移動的目的。Alikhani首先在大鼠的動物實驗中,驗證了實驗組(正畸+MOPs組)牙齒移動速度是對照組(正畸組)的2倍,TRAP染色實驗組破骨細胞數(shù)目是對照組的2倍,實驗組牙周膜韌帶厚度增加,21種牙齒移動相關(guān)炎癥因子表達增加;進一步在臨床研究中發(fā)現(xiàn),正畸治療中尖牙內(nèi)收28 d后,實驗組(正畸+MOP組)尖牙移動距離是對照組(正畸組)的2.3倍,齦溝液內(nèi)腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)增加,術(shù)后患者只有輕微的疼痛不適,沒有其余明顯的術(shù)后反應(yīng)、副作用。
Micro-CT掃描進行MOPs術(shù)后的動物頜骨發(fā)現(xiàn)術(shù)區(qū)骨密度、骨體積減小,HE染色破骨細胞數(shù)目增加[14-15]。MOPs造成骨皮質(zhì)的創(chuàng)傷,增加了炎癥介導(dǎo)因子例如TNF-α,白介素-1和白介素-6,此放大的炎癥過程持續(xù)2~4周,破骨細胞增加在第4周達到峰值,之后逐漸減少,在第12周基本消失[16],因此有學(xué)者提出MOPs在28 d后可重復(fù)操作[17],維持炎癥的放大效應(yīng)。IL-1β在首次打孔術(shù)后增加到3.87倍,30 d后進行第2次打孔術(shù)增加到5倍[18]。
MOPs并沒有改變正畸牙齒移動牙周膜韌帶基因表達,正畸治療牙移動基因表達以骨代謝相關(guān)的破骨、成骨基因分化為主,MOPs增加了炎癥、免疫相關(guān)基因表達并且延長了表達時間[19]。
目前大部分研究證明MOPs術(shù)在關(guān)閉拔牙間隙時能夠有效加速尖牙遠中移動至少1.5倍以上[17,20-23],并且可以重復(fù)進行[24],在關(guān)閉拔牙間隙的過程中尖牙平均每個月移動距離增加0.45 mm[25],但仍有研究得出MOPs不能加快牙齒移動速度的結(jié)論[26-27],Alqadasi等對8例患者進行牙槽骨微穿孔術(shù)無明顯效果[28],但樣本太少,還需要更大樣本量進行比較。Alkebsi等[29]對 32例患者拔除第一前磨牙后,采用6 mm的微種植釘打孔(圖1),除去軟組織厚度2~3 mm,其余3~4 mm進入骨組織,術(shù)后3個月觀察MOPs與對照組尖牙移動距離差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
粉色標志點表示打孔位置和數(shù)量3個;黑色實線表示垂直方向上成線性打孔,每孔間隔3 mm
MOPs主要應(yīng)用于加快尖牙遠中移動、關(guān)閉拔牙間隙,目前也有報道在移動第一磨牙的應(yīng)用[30-31],在推第一磨牙往遠中時行MOPs,磨牙后移速度平均增加1.17倍,較預(yù)期的低[31]。
近年來市面上出現(xiàn)了專門為MOPs加速正畸牙齒移動設(shè)計的Propel[27](Propel Orthodontics, Ossining,美國)系統(tǒng),該設(shè)備是一種一次性使用的、無菌的手動打孔器,大小類似于小型手持式螺絲刀。其擁有外科手術(shù)不銹鋼尖端,最寬直徑1.6 mm,長度可達7.0 mm,允許預(yù)設(shè)打孔深度1.0、3.0、5.0、7.0 mm。Propel器械單獨包裝并嚴格消毒后可使用,因此目前大量MOPs打孔研究用該儀器進行[17,20,27,32]。有研究指出Propel系統(tǒng)打孔與常規(guī)微種植釘進行打孔加速正畸牙齒移動時間兩組沒有明顯差別[33]。此外在2013年Kim就提出了使用超聲器械骨打孔的方法,稱為Piezopuncture術(shù)[13],證實能夠有效加速正畸牙齒移動,但其有效性還存在爭議[34-35]。
Alikhani等比較了打1個孔和4個孔關(guān)閉拔牙間隙的效果,打4個孔牙齒移動速度大于只打1個孔,牙槽骨創(chuàng)傷的大小范圍與激活炎癥因子和牙齒移動速度有直接關(guān)系[10],這與Babanouri等[36]結(jié)果相同,增加打孔數(shù)量牙齒移動更快(圖2)。目前最少打2個孔就達到了加速牙齒移動的目的[21]。
粉色標志點表示打孔位置;左圖為僅在拔牙間隙頰側(cè)打3個孔;右圖為拔牙間隙頰腭側(cè)分別打3個孔
增加打孔次數(shù)能夠增加牙齒移動速度,Jaiswal發(fā)現(xiàn)打1次孔和隔20 d打2次孔相比,打了2次孔的牙齒移動速度明顯增加[18]。有研究發(fā)現(xiàn)間隔4周進行打孔,和間隔8周或12周相比牙齒移動速度更快,骨體積分數(shù)比BV/TV(骨小梁體積(trabecular bone volume,BV), 骨組織體積(tissue volume, TV))下降更多[24]。骨愈合時間通常在6~8周,間隔打孔時間越短,相同時間內(nèi)打孔數(shù)量越多,對BV/TV影響越明顯。但Sivarajan等研究發(fā)現(xiàn)分別間隔4周、8周、12周打孔,三組之間尖牙總的牽拉時間沒有明顯的差異,都優(yōu)于不打孔的對照側(cè),認為MOPs引發(fā)的局部加速影響持續(xù)至少12周[37]。
骨皮質(zhì)切開產(chǎn)生RAP要求切開骨皮質(zhì)到達骨髓質(zhì)表面即可[38],通常選擇深度3 mm[39],Ozkan比較了深度4 mm和7 mm的打孔深度,28 d后尖牙移動距離無明顯差異[22]。
3.3.1 與骨皮質(zhì)切開術(shù)相比 有研究發(fā)現(xiàn)增加骨皮質(zhì)切開術(shù)中去骨量能夠產(chǎn)生更多低密度骨,但在術(shù)后9周無明顯影響[40]。MOPs破壞的牙槽骨量明顯小于骨皮質(zhì)切開術(shù),Tsai等[15]對8周齡大鼠研究發(fā)現(xiàn),MOPs和骨皮質(zhì)切開術(shù)兩組牙齒移動速率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。第1周牙齒移動速率最快,此階段對應(yīng)牙齒移動的初始階段(intial phase),即在加力初期牙齒在牙周膜內(nèi)快速移動,第2周開始牙齒移動速率減慢,進入延遲滯后階段(lag phase)[41]。且兩組牙根吸收少于僅正畸治療的對照組。Kim等在兔子研究中也得出骨皮質(zhì)切開組牙齒移動距離大于MOPs組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義,MOPs組骨組織體積保留更多[42]。
3.3.2 與牙周輔助成骨加速正畸治療相比 PAOO于2001年由Wilcko等[8]率先提出,其將骨皮質(zhì)切開術(shù)和擴增牙槽骨骨量相結(jié)合,該技術(shù)可使正畸治療時間縮短1/4~1/3,同時提高牙周病患者的術(shù)后牙周穩(wěn)定性,增加骨量,達到擴大牙移動范圍等的目的[43]。與PAOO相比,MOPs手術(shù)創(chuàng)口更小,但存在不能進行骨粉移植的缺點,對于需要骨增量、擴大牙齒移動范圍的患者不適用。Agrawal等[44]比較兩者術(shù)后骨量,PAOO組進行了脫鈣凍干骨移植物(demineralized freeze dried bone allograft,DFDBA)移植,術(shù)后6個月,頰側(cè)骨厚度增加1.15 mm,明顯高于MOPs組0.45 mm,兩組牙齒移動距離差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
吳斯媛等[30]對40例需要移動尖牙關(guān)閉拔牙間隙的正畸治療患者進行同一口腔內(nèi)對照實驗,一側(cè)進行牙槽骨微穿孔術(shù)(MOPs組),另一側(cè)進行牙周輔助成骨加速正畸治療(PAOO組),術(shù)后第1個月PAOO組牙齒移動距離大于MOP組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,但第3個月兩組牙齒移動距離無明顯差異,可能與RAP在第3個月時已基本消失有關(guān)。
3.3.3 與低水平激光照射相比
Abdelhameed比較了MOPs、低水平激光照射以及兩者聯(lián)合3個月時間內(nèi)對牙齒移動的影響,MOPs組(圖3)牙齒移動速度是未進行任何干預(yù)(對照組)的1.6倍,低水平激光照射組使用(810±10)nm波長的激光隔2周照射一次,牙齒移動速度是對照組的1.3倍,MOPs+低水平激光照射同時進行牙齒移動速度是對照組的1.8倍[45]。低水平激光照射與MOPs具有協(xié)同效應(yīng),此結(jié)果與馬銳等[46]相同。
粉色標志點為打孔位置和近遠中分別打孔數(shù)量3個
有研究認為骨皮質(zhì)切開術(shù)可能會有增加牙根吸收的風(fēng)險[47],大部分研究表明MOPs并不會增加牙根吸收的風(fēng)險[17,21,26],牙根外吸收的一個重要原因是牙齒受到較大朝向密質(zhì)骨的壓力,形成無細胞區(qū),骨內(nèi)膜和牙周帶產(chǎn)生破骨細胞,破骨細胞的長期存在導(dǎo)致牙根外吸收,而不是數(shù)量上增加的破骨細胞導(dǎo)致牙根外吸收。MOPs的作用是使骨內(nèi)膜上的破骨細胞數(shù)量增加,但沒有增加存在的時間,因此并沒有造成額外的牙根外吸收。相反MOPs減少了周圍牙槽骨的骨密度,無細胞區(qū)更小、清理更快,阻止了破骨細胞在牙根周圍長期的存在,減少了牙根外吸收[48]。還存在另一個潛在風(fēng)險是打孔的時候損傷牙根,但目前并沒有文獻報道。但有文獻報道當(dāng)單獨給第一前磨牙頰側(cè)150 g的正畸力,在正畸牙第一前磨牙牙根近遠中打孔(圖4),28 d后拔除該第一前磨牙分析,MOPs組第一前磨牙牙根吸收增加了42%,且牙根吸收的范圍近遠中、頰腭面都有發(fā)生[33]。
粉色標志點表示打孔位置在第一前磨牙牙根近中、遠中中份各打1個孔,深度5 mm
MOPs患者基本無明顯疼痛,術(shù)中旋緊螺釘?shù)倪^程中有輕微不適[21],或者術(shù)后1 d有輕微的不適之后逐漸減輕[17]。患者出現(xiàn)疼痛的癥狀主要與咀嚼和說話有關(guān),間隔打孔周期越長,疼痛越輕[38]。
MOPs對支抗無明顯影響,打孔作用主要是減少術(shù)區(qū)周圍骨密度,支抗牙周圍骨密度沒有明顯改變,相反牙齒移動加快、治療時間縮短對支抗牙負擔(dān)更小,MOPs組磨牙近中移動距離小于不打孔組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義[20,26]。打孔1次和間隔1個月之后打第2次[18],以及打孔深度4 mm和7 mm分別對支抗無明顯影響[22]。牙槽骨微穿孔術(shù)并不會對牙周產(chǎn)生副作用影響[48-49],術(shù)區(qū)牙槽骨邊緣嵴高度無明顯減少[49]。
MOPs是創(chuàng)傷小、花費低的一種手術(shù)加速正畸牙齒移動的方式,一定程度上增加打孔數(shù)量,間隔4周左右時間重復(fù)打孔能夠在安全范圍內(nèi)最大限度加速正畸牙齒移動,且沒有明顯的牙根吸收、疼痛、支抗喪失和影響牙周等副作用。和其他手術(shù)方式相比MOPs創(chuàng)口小,破壞的牙槽骨量少,在牙齒移動早期相較慢,但總的牙齒移動速度與骨皮質(zhì)切開術(shù)、PAOO相比無統(tǒng)計學(xué)差異,還可以與其他非手術(shù)治療達到協(xié)同作用。但與PAOO相比存在不能進行骨移植等弊端,因此選用此方法加速正畸牙齒移動還需結(jié)合患者自身條件。另外還需要更大數(shù)據(jù)量的臨床研究驗證MOPs對加速正畸牙齒移動的效果。