逆行性种植体周围炎动物建模方式初探

丁锋 王蕾 王悦 刘向东 乔桥 陈旭涛 宋应亮

逆行性种植体周围炎(retrograde peri-implantitis，RPI)由McAllister等[1]在1992年首次报道，是指在种植体植入后种植体根部出现疼痛、叩痛、肿胀以及窦道等临床症状的根周损害，在X线片上显示为圆形的透射影像,而种植体颈部可以获得正常的骨结合[2]。该疾病常由种植体根部太接近邻牙或邻牙的根尖周病损引起[3]，若不及时治疗可能会导致种植体失败。目前临床上对于RPI的处理多采用彻底去除种植体根尖区的感染物同时应用引导骨再生膜技术[4-5]，类似于根尖外科手术。由于没有成熟的动物模型可供基础研究使用，在患者口内进行取材又比较困难，因此该疾病的组织病理学等研究一直未能有所进展。本研究旨在探索一种可靠的RPI动物模型的建立方法，为RPI的基础研究提供可能。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 西安市迪乐普生物资源开发有限公司提供健康雄性普通型成年比格犬3 只， 17～18 个月龄，体重14.0 kg，全身及口腔无疾病，分笼饲养于西京医院动物实验外科,许可证号：SCXK(陕)2014-001。普通饲料喂养，自由饮水。

1.1.2 种植系统及主要相关实验仪器 瑞士西诺普光纤种植机，瑞士Thommen种植体(4.0 mm×6.5 mm， Thommen Medical AG, Grenchen, Switzerland)； 瑞典Astra种植体(4.0 mm×6.0 mm, Osseospeed, Sweden)； 数字化牙片机(西诺德有限公司， 德国)； 高清数码照相机(莱卡公司， 德国)。

1.2 实验方法

实验动物术前8～12 h禁食禁水。抓取比格犬称重， 按0.1 ml/kg体重于比格犬后肢内侧肌注盐酸塞拉嗪(速眠新II，吉林省敦化市圣达动物药品有限公司)与3%戊巴比妥钠溶液(1 ml/kg)进行全身麻醉。术中实验动物若苏醒，则使用速眠新初始用量的1/2进行补充麻醉。待麻药起效后，使用1%碘伏进行口内消毒，复方盐酸阿替卡因注射液(碧兰麻，碧兰公司法国)术区局部浸润麻醉，微创拔除比格犬双侧下颌第二前磨牙(双根)，搔刮牙槽窝，生理盐水冲洗。评估拔牙窝与邻牙牙根之间的距离，每只比格犬选取距离邻牙牙根较近的2 个拔牙窝进行种植体(共6 枚)植入。逐级预备种植窝洞，每只比格犬双侧拔牙窝分别植入亲水与非亲水种植体(n=3)，植入扭矩均控制在40～45 N·cm[6]。 严密缝合后，对种植体邻牙进行开髓处理并拍摄术后X线片。手术方法见图1。术后1 周内流食饲养，肌注青霉素预防感染。种植体植入3 个月后拍摄X线片，观察种植体根尖组织情况。

2 结 果

种植体植入实验动物下颌骨3个月后，通过影像学检查发现，除去1 枚非亲水种植体因不明原因脱落，1 枚亲水种植体远中骨结合较好，但近中与邻牙之间存在透射性阴影外，其余种植体冠方骨结合均良好。图2可见，虽然非亲水组术后3 个月时邻牙根尖部出现了透射性阴影，但炎症并未扩散至种植体根尖部形成逆行性种植体周围炎。种植体除近中颈部骨质略有吸收外，其余部分与周围骨质形成良好结合。而亲水组一枚种植体在第3、 4 个月的X线片可见，种植体根尖部出现明显的透射性阴影。亲水组中第3 个月时与邻牙之间存在较大范围透射性阴影的种植体，在第4 个月行影像学检查时已经脱落。其余种植体状况良好且影像学检查未见异常(图2)。

图1 手术步骤

图2 种植体植入后X线片

3 讨 论

3.1 实验动物以及植入位置的选择

为了在实验动物颌骨内成功对逆行性种植体周围炎进行建模，模拟其在人体内的真实情况，实验动物的选择尤为重要。之所以选择比格犬作为研究对象，是因为以往研究表明，种植体在比格犬股骨或者颌骨内能够形成良好的骨结合，而且犬拔牙创的愈合时间、种植体在其股骨、颌骨内达到骨整合的愈合时间已有共识[7]。虽然相比雌性比格犬，雄性比格犬虽然较为活泼，难以控制，但是其在颌骨宽度以及高度方面均有明显优势[8]，因此最终选择成年雄性比格犬作为实验对象。我们之前也考虑过在在犬上颌骨采用延期种植的方式植入种植体，但是在对拔牙3 个月后犬的颌骨进行CT扫描时发现，其拔牙区上颌骨的高度并不充足，种植体无法完全植入，如果强行植入，很有可能造成鼻底粘膜破裂，引发感染。没有选择微型种植体，是因为考虑到微型种植体周围一旦发生炎症而未能成功形成骨结合，可能会导致种植体脱落而干扰结果。最终选择在犬下颌骨前磨牙区进行拔牙后即刻种植，是出于以下考虑： ① 犬下颌骨由于下颌神经管的存在，其高度受到影响，在拔牙窝内预备种植窝可以最大限度地避免对下颌神经管的损伤； ② 在拔牙窝内进行种植窝的预备，既可以在一定的限度内靠近邻牙牙根，又能够在种植体与邻牙之间保留一定厚度的牙槽骨，不至于因为距离太近导致两者之间牙槽骨的吸收； ③ 选取常规直径的短植体植入比格犬颌骨内，即使其因炎症导致种植体根尖部未能发生骨结合， 但其冠方的骨结合足以支撑其后期稳定性，能够在引起炎症的情况下避免种植体的脱落。

3.2 逆行性种植体周围炎建模方式的选择

为了成功的在实验动物体内建立出逆行性种植体周围炎模型，我们查阅了诸多种植体周围炎动物模型建立的方法。目前临床上常用的种植体周围炎动物模型建立方法主要有牙槽骨去除法、丝线结扎刺激法、接种致病菌法、持续咬合创伤法以及高糖饮食法等，其中丝线结扎刺激法因成功率较高最为经典，但其也存在造模时间较长、骨缺损程度不易控制、并非准确模拟人体内发病过程的问题[9]。本研究讨论了许多方案，比如窝洞预备的过程中不进行充分冷却造成根尖区骨坏死，或者窝洞预备的长度大于种植体长度，结合邻牙根尖周感染创造模型等； 但为了使建立出的模型更贴近逆行性种植体周围炎在人体内的发病过程，更具有实用价值，为以后的研究奠定基础，最终选取了文中的方法，因为该疾病的发生本身就与邻牙根尖周炎症以及种植体与邻牙之间的距离过近有关。本研究结果也证实了当初选择的正确性。

3.3 逆行性种植体周围炎动物建模的结果

为了提高建模的成功率，选取不同种类、不同表面处理的种植体。研究显示[10]，亲水种植体在吸附蛋白促进骨结合的同时，也极有可能促进了细菌的粘附，也就是说，倘若植入颌骨内的种植体周围或邻牙根尖周组织本身存在炎症，亲水种植体可能更容易发生逆行性种植体周围炎。最终本研究也在一枚亲水种植体根尖部成功建立出炎症模型。另外一枚超亲水种植体在第3个月进行影像学检查时周围存在炎症，但在第4 个月再次检查时脱落，脱落的原因可能为单纯的逆行性种植体周围炎向种植体冠方扩散，也有可能是因为种植体与邻牙过近，未能形成有效的骨结合加剧了逆行性种植体周围炎的扩散。而非亲水组的种植体在第3 个月检查时，邻牙根尖周的炎症并未能扩散到种植体根尖周围，对种植体造成的影响还未能体现在影像学检查上。假以时日，随着邻牙根尖周炎的发展，其对种植体的影响必定愈发明显，最终体现在影像学检查上。造成这种差异的原因可能是这两种种植体对细菌吸附能力的不同，也可能是由于亲水种植体的位置更接近邻牙。由于种植体与邻牙之间距离不能够做到精确控制，一旦距离过小很可能会导致种植体与邻牙之间的骨质吸收致使建模失败，因此，整个建模过程的关键把控种植体根方与邻牙之间的距离(<3 mm)[3]。具体操作中可以先通过术前影像学检查预估拔牙窝与邻牙之间的距离，之后在拔牙窝内预备种植窝洞时进行适当调整，尽量保证种植体冠方与邻牙之间有足够厚度的牙槽骨，确保其能够形成稳定骨结合的前提下，根方尽量靠近邻牙。

3.4 逆行性种植体周围炎动物建模的意义

种植体周围炎因为可以直接从患者口内提取龈沟液进行分析，已基本确定部分炎症因子与该疾病的发生发展密切相关[11-13]，同时其成熟的动物建模方式使得组织病理学研究得以进展。但是逆行性种植体周围炎病损区域位于种植体根尖部，取材较为困难，且其能够成功建立的动物模型尚未见文献报道，因此其分子水平以及组织病理学研究止步不前。这次本研究探索的建立逆行性种植体周围炎动物模型的方法，尚处在初步阶段，在日后的研究中会对其加以完善，使其成为研究该疾病的重要基础；接下来将进一步对发生逆行性种植体周围炎的种植体周围组织取材以进行后续的组织病理学研究。

4 结 论

本研究团队首次探索了一种在比格犬颌骨内建立逆行性种植体周围炎动物模型的方法，结果表明，种植体植入的过程中使其冠方与邻牙之间保留足够距离(>3 mm)，而根方尽量靠近邻牙(<3 mm)，并辅以邻牙开髓处理，能够在种植体植入3 个月以后成功的建立逆行性种植体周围炎的动物模型。根据文献查阅结果，该方法尚无人尝试