微骨穿刺加速正畸牙齿移动的研究进展

微骨穿刺加速正畸牙齿移动的研究进展

当前，随着正畸对象的日趋成人化和复杂化，患者对正畸的要求日益提高。在传统正畸治疗中牙齿移动的速度一般为0.8～1.2mm/月，正畸治疗时间一般要≥2年。因此，加速正畸牙齿移动成为近年来的研究热点。目前，加速牙齿移动的方式有3大类：药物、物理和手术方法。其中以外科手术辅助正畸的疗效较为确切。微骨穿刺技术（MOPs）是近年才开始发展的一种能实现正畸牙快速移动的新技术，其作为一种新的手术改良术式，能突破正畸治疗的诸多限制，并可减少手术创伤，缩短治疗时间，提高矫治后的稳定性。本文就微骨穿刺术的历史发展、生物基础理论、研究现况、生物学变化等作一综述。

    1.历史发展

    19世纪末期，外科手术辅助正畸牙齿移动就已经被使用，即通过截骨促进牙齿移动，并由BryanLC于1893年首先提出。但其作为一种加速牙齿移动的方法，直到1959年才被Kole详细介绍。Kole认为，牙齿移动的阻力主要是骨皮质板，通过破坏其连续性，即可以在更短的时间内完成正畸治疗，手术术式包括目标牙颊舌侧垂直骨皮质完全切开术和根尖下水平截骨术，即“骨块移动理论”。随后Düker在比格犬身上实施了牙槽骨截骨的实验，结果发现，若截骨时保留牙齿周围的边缘骨质，则不会对牙周健康造成损害。2001年，Wilcko等又提出了一种将骨皮质切开结合骨移植的技术，即加速成骨正畸（Accelerated Osteogenic Orthodontics，AOO），后来更名为牙周辅助加速成骨正畸治疗（Periodontal accelerated osteogenic orthodontics，PAOO）。近年，虽各类微创甚至非创伤性的辅助正畸技术层出不穷，如电磁脉冲及超声治疗等，但目前尚无充足的证据证明其能加速牙齿的移动。微骨穿刺技术（micro－osteoperforations）是由牙周辅助加速成骨正畸治疗改良发展而来，即在不翻瓣的情况下，直接采用穿刺的方法透过黏膜对骨皮质进行微穿孔。目前有些动物实验和部分临床研究均证实，该方法同样能加速牙齿移动。

    2.生物基础理论

    2.1局部加速现象

    有研究表明，骨组织发生创伤后能通过引发周围正常骨质的快速脱矿，而加速骨的修复和改建，这一生物学现象被称作局部加速现象（Regional Acceleratory Phenomenon，RAP），并被认为是促使牙齿快速移动的重要理论依据。RAP最早由Frost于1983年提出，因其在骨折、关节损伤及骨移植病人的损伤部位均发现有破骨前体细胞的募集和活化，从而认为骨组织的创伤能引发RAP这一现象，并且能加快骨损伤的愈合。Shih等也认为，颌骨截骨后，RAP能加快软硬组织的愈合并完成改建。

    2.2RAP的特点及持续时间

    RAP的两个主要特点是能使区域骨质脱矿和加快骨改建，由损伤所引起的周围正常骨质的脱矿是造成骨质疏松和加快骨改建的条件，在此条件下配合正畸力量能促使牙齿快速移动。Goldie等研究发现，对于患有骨质疏松症的大鼠，正畸能明显加快其牙齿的移动。Wilcko等使用CT对临床病例的研究表明，在骨皮质切开术后，牙槽骨呈现明显的脱矿现象。部分动物试验及临床病例研究均表明，RAP现象常开始于损伤后的几天内，在1～2个月时达到顶峰，持续时间约4个月。随着正畸牙齿的移动，RAP也会相应延长。当RAP停止后，骨修复改建相应停止。而随着手术术式的改变，如骨皮质不翻瓣切开、Pieocision术（超声骨刀行局部骨皮质切开）和微骨穿刺术，RAP的持续时间也会发生一定的变化。

    3.研究现状

    3.1微骨穿刺与骨皮质不翻瓣切开的动物对比试验

    目前微骨穿刺的临床实验较少，多集中在动物实验和少量的临床病例研究。为了比较两种微创手术（即微骨穿刺及不翻瓣骨皮质切开）对正畸牙移动的距离的影响，Chi－YangTsai等以45只8周龄的健康成年大鼠为对象，设置了3组动物实验，并分别于实验的第2周和第4周为时间点，采用Micro－CT对各组的骨体积分数（BV/TV）、骨密度（BMD）及其破骨细胞数量进行了分析和比较。结果显示：相对于传统正畸加力组，两种微创手术方法均能引起炎症因子的聚集以及破骨细胞的募集和激活，从而造成骨改建加快，并进而使牙齿快速移动，时间至少提前了2周，但两者造成牙齿移动的距离无明显差异。

    3.2 1例临床对照研究

    Alikhani等探索性的完成了第1例临床随机对照试验。该实验是一个样本量为20的单中心随机单盲试验。实验对象为20名安氏Ⅱ类1分类的错牙合畸形患者，且所有条件均类似，并同时设置实验组和对照组，具体方法如下：在拔除了各患者双侧第一前磨牙后，首先用不锈钢丝排齐整平其牙弓，并于6个月后对实验组行骨穿刺，穿刺部位为尖牙和第二前磨牙之间的黏膜处，打孔数量3个，直径1.5mm，深度为2～3mm（左右侧随机穿刺，以消除随机分配后不同咀嚼习惯造成的不平衡牙合力对牙齿移动产生影响），对照组不进行微骨穿刺术；然后再分别对实验组和对照组进行100g的正畸加力，并按时复诊调整正畸力，同时对一些炎症因子的表达、患者的术后疼痛及不适分别进行监控和数字化量表评定。

    该结果发现，实验组能明显引发某些细胞因子及趋化因子的表达，并进而募集破骨细胞大量聚集；实验组尖牙远移的速度是对照组的2.3倍；微骨穿刺术后，患者的穿刺部位只有轻微的不适，并在术后14～28d时完全消失。Alikhani等根据以上实验结果认为，微骨穿刺能明显加快正畸牙齿的移动速度，至少能缩短62%的治疗时间。试验中，由于研究者们设置了严格的排除、纳入标准，并对有些因素进行了干预，从而有效的控制了能影响牙齿移动的多个因素，如咬合压力、牙齿移动类型、年龄、口腔卫生、牙龈和牙周疾病、系统性疾病、消炎药的使用。

    因此，该研究结果相对较可靠。对于一些术后并发症如牙根吸收和骨质的破坏丧失等，虽该试验在常规全景X线片中并未发现，但由于观察时间较短，加之术后影响牙根吸收的因素增多，研究者们未进行继续研究。从以往所进行的骨皮质切开、Pieocision等手术治疗的结果来看，由于进行骨皮质切开后可使牙根压力得以释放，并进而使其牙根吸收的几率相对于传统正畸反而会降低。因此可以推测，微骨穿刺也能在一定程度上减少牙根吸收，但尚需进一步研究证实。另外，对于有关微骨穿刺术后正畸力的大小对于炎症因子的影响，目前尚无进一步的研究。微骨穿刺术后，正畸力的大小和时间在部分的动物研究及临床病例研究中都有一定的差别，且目前仍缺乏公认的标准。

    4.生物学变化及机制

    通常认为，在某些细胞因子介导下，配合机械负荷会导致牙槽骨发生重建。基于局部加速现象的理论，骨皮质切开和微骨穿刺都能在造成骨皮质创伤的基础上引发更多细胞因子和趋化因子的聚集，并进而促使牙齿快速移动。尽管影响牙齿移动的因素是多方面的，但从本质上，还是由于生物学的改变导致了骨的变化，从而引起牙齿的快速移动。在正畸治疗期间，炎症细胞（如巨噬细胞）及成骨细胞、成纤维细胞和内皮细胞等均会产生某些促炎症因子，如IL－1（α和β），TNF－α和IL－6。Alikhani等在对微骨穿刺实验组的龈沟液成分进行分析时发现，趋化因子（CCL－2、CCL－3、CCL－5和IL－8）、细胞因子（IL－1、TNF－α和IL－6）均明显升高，所有这些因子在破骨细胞前体细胞的募集和激活中均起着重要作用。因此可以假设，当这些细胞因子和趋化因子增加时，将会导致破骨细胞的活性增强，骨改建加快，从而能获得更高的牙齿运动速率。而且在传统正畸加力过程中，也同样能产生炎症细胞及细胞因子。

    Teixeira等在大鼠试验中运用RT－PCR分析发现，在传统正畸加力、翻瓣辅助正畸加力、翻瓣打孔辅助正畸加力的3组试验中，共检测出92种细胞因子及其受体的表达，其中有37种明显上升；各组间两两相比，前两组的细胞因子及其受体的表达水平均无明显差异，而对于翻瓣打孔的实验组，有21种细胞因子及其受体明显升高。关于微骨穿刺加速牙齿移动的机制研究较少，多集中在骨皮质切开对相关因子基因表达量和相关因子改变的影响方面。目前认为，骨皮质切开术作用于牙周组织时，主要通过两条通路来影响M－CSF、RANKL、OPG的生成量，从而影响破骨细胞的分化过程：①可通过改变牙周组织血流情况，加剧其牙周缺氧微环境，从而提高了成骨细胞内VEGF等细胞因子的基因表达，并使其合成量增多，然后再作用于上述3种因子；②可通过引起局部组织创伤，并继而引发炎症反应，导致局部释放促炎因子，且同样作用于上述3种因子；最终共同作用于破骨细胞的分化过程，并通过促进其分化而加速牙齿移动。

    5.存在的问题

    ①术后反应不明确。从截骨术辅助正畸治疗到骨皮质切开术，虽因其手术创伤的减小而减少了许多的并发症，但在目前的一些临床报道中，骨皮质切开所导致的附着龈丧失、牙齿间骨质吸收、面颈部皮下血肿、术后疼痛等仍需要引起人们的注意。另外虽然微骨穿刺与骨皮质切开术相比达到了微创的目的，也确实减少了术后疼痛等问题，但其是否会发生牙根吸收、牙周问题等仍需进一步的研究证明。

    ②RAP加速时间有限，Yaffe等认为，RAP的程度与翻瓣的大小相关。Binderman等认为，翻瓣术使大部分龈牙组纤维和牙间纤维从牙根冠方分离，一方面刺激了牙槽骨吸收，导致牙周膜间隙增宽，从而加速牙移动；另一方面改变了牙列生理位置的记忆，不易复发。因此，作为一种不翻瓣的术式，微骨穿刺术的疗效稳定性也会受到一定的影响。

    6.总结

    微骨穿刺作为一种新颖的手术方法，具有加速牙齿移动、减少手术损伤及术后疼痛的优点。虽然其加速机制有RAP等理论的支持，但仍存在很多问题，如组织学变化不清、RAP加速时间有限、术后正畸力大小对牙齿移动速率不明以及术后并发症未知等。加快牙齿移动虽是当前正畸治疗的研究热点，然而目前尚没有一种成熟稳定的加速方法。关于微骨穿刺的具体加速机制及临床应用仍需要大量的研究，相信随着进一步的研究和改进，此项技术会有更加广泛的应用。