比格犬自体牙移植的牙周重建研究

张 川，张 鹏，唐 渝，任小华，田 鲲，

(1.西南医科大学口腔医学院，四川 泸州 646000；2.遵义医学院，贵州 遵义 563003；3.四川省医学科学院·四川省人民医院，四川 成都 610072)

自体牙移植是指通过外科手术将自身的阻生牙、多生牙等无功能牙植入到同一口腔的另一位置，使其在新的牙位上生长或生存，以替代缺失牙齿的生理功能来修复牙列缺损的一种外科治疗方法[1，2]。其最早报道于20世纪50年代[3]，已发展近一个世纪，随着对自体牙移植术式的深入研究，其成功率也随之增加，有研究报道指出可达到75%～91%[4]。自体牙移植具有保存自体组织、节省治疗时间以及迅速恢复美观和功能等优点[5]，但自体牙移植的成功条件非常严苛，取决于供牙区与受区有较好的外形适配性、恰当的固定方式、且需供牙保留充分的牙周膜活性[6]。并且，髓腔钙化、牙根吸收等并发症在自体牙移植中时有发生，严重者会因术区感染造成移植牙脱落。故自体牙移植虽具有较多优点，但仍未能替代传统的方式修复缺失牙。为实现自体牙移植牙的成功，需探明自体牙移植后牙周膜的愈合过程，以期增强牙周组织的再生和重建能力。基于此，本研究选择比格犬进行自体牙移植实验，对比其术后1周、1月和2月的影像学和术后1月与2月的组织学变化，以探究自体牙移植后牙周组织的再生与改建机理，为自体牙移植的临床应用提供进一步的理论支持。

1 材料与方法

1.1实验材料2018年3～7月，选择成年比格犬(5年龄)1只(由四川省人民医院动物实验中心提供) ，体重 17 kg。实验器械：DSK种植机及ITI配套工具盒，口腔外科手术器械。设备：数字化根尖放射仪、包埋组织切片机、显微镜。本研究经四川省人民医院伦理委员会批准[四川省人民医院(2018)科伦审字(280)号]。

1.2方法

1.2.1术前准备 比格犬术前拍摄X射线片，观察实验牙牙根及牙槽骨的情况。术前肌注 40 万单位/ kg 青霉素，禁食12 h。采用舒泰50(根据体重按有效剂量0.1 ml/kg)左侧臀部肌注诱导麻醉，再按0.5 ml/kg 右侧臀部肌肉注射3%戊巴比妥钠对比格犬进行基础麻醉。

1.2.2牙齿拔除 碘伏消毒术区，龈上刮治，分离左侧上颌第一侧切牙(1号牙)牙龈，牙挺微微挺松，以不伤及牙周膜为准，将上颌前磨牙钳放置在牙颈部，颊舌向摇动，松动后沿牙长轴方向将其拔出，棉球压迫止血3 min，1月后以同样方法拔除双侧上颌第二前侧切牙，将离体左侧上颌第二侧切牙(2号牙)浸泡与生理盐水中待用。见图1a，图1b。

1.2.3移植牙齿 运用ITI4.5 mm直径的扩孔钻和3.2 mm直径的球钻磨除牙槽窝内壁的筛状骨板以模仿人工预备移植窝。清洗血凝块，将左侧上颌第一侧切牙原位植回牙槽窝，双侧上颌第二侧切牙交替移植。采用十字缝合法缝合牙龈，先缝合近远中两端牙龈，并将线留长，交叉捆绑固定实验牙(图1c)。肌注 40 万单位/ kg 青霉素。术后一周拆除缝线。分别于术后1周、1月和2月拍摄X射线片。

1.2.4组织切片制备 牙齿移植后2个月，过量麻醉处死实验动物，取出上颌颌骨并修整组织块，4%甲醛溶液固定72 h，0.01 mol/L PBS 缓冲液(pH=7.2)冲洗浸泡组织块3 次，每次5 min，然后将组织块放入混酸脱矿溶液(氯化铝结晶4 g 、浓盐酸5 ml 、95 %甲酸10 ml 、冰醋酸10 ml、10%性福尔马林溶液85 ml)脱钙10天，常规脱水，浸蜡，包埋。标本按平行牙长轴方向做颊舌向和垂直牙长轴的连续组织切片，苏木素伊红染色，镜下观察。

2 结果

2.1X射线检查1号牙自体移植术后1周，X射线片显示1号牙(图2a)制备的牙槽窝与移植牙之间存稍小间隙，牙槽窝壁不平整；术后1月肉眼见牙龈附着紧密、无松动，X射线片(图2b)显示牙周愈合良好，牙周间隙缩小，根尖区域无透射影像，牙根无内、外吸收影像；移植术后两月X射线片(图2c)显示牙根尖周可见小范围低密度透射影像，无外吸收影像，根管内无牙根内吸收影像。2号牙自体移植术后1周(图2d)X射线显示牙颈部低密度影像，制备的牙槽窝与移植牙贴合紧密。术后2月牙龈附着紧密、无松动，X射线片(图2e)可见牙颈部外吸收影像，牙周膜间隙与正常牙周膜间隙无明显差别，根尖周可见小范围低密度透射影像，根管内无牙根内吸收影像。

图1 牙齿移植术流程图 a：拔出实验牙；b：离体实验牙；c：植入实验牙，缝线“十字交叉”固定

图2 两牙自体移植术后X射线片 a:1号牙术后1周；b:1号牙术后1月；c:1号牙术后2月；d:2号牙术后1周；e:2号牙术后1月

2.2HE染色组织学分析2号牙术后1月，沟内上皮炎症细胞浸润明显，牙颈部结合上皮再附着松弛；牙根颈部可见牙根表面凹坑状吸收，牙周膜间隙可见少量破骨细胞和炎性细胞浸润；牙根吸收陷窝表面可见薄层新生牙骨质；牙周膜纤维细胞不规则排列；硬骨板改建活跃，少量破骨细胞和较多成骨细胞(图3a～图3c)。1号牙术后两月，沟内上皮炎症细胞浸润明显，牙颈部结合上皮再附着宽度相较2号牙更宽(图3d)；牙根表面可见一层均匀的新生牙骨质，硬骨板也可见新生的密质骨，牙周膜纤维被包埋入新生牙骨质和新生骨质形成穿通纤维(图3e)；牙周膜纤维也较规则地形成斜行排列，牙周膜中炎性细胞相较与2号牙明显减少(图3f)。

图3 两牙术后组织切片(HE染色，×100倍) a～c:2号牙术后一月；d～f:1号牙术后2月 B：牙槽骨；C：牙骨质；D：牙本质；PDL：牙周膜；NB：新生的牙槽骨；NC：新生牙骨质；SE：沟内上皮；JE：结合上皮

3 讨论

早期开展牙移植技术时，由于技术上的缺陷和基础机制研究水平的局限，移植成功率仅有50%左右[7]，而随着对自体牙移植术式的深入研究，截止到21世纪初，其临床报道成功率为 80%～96%[8，9]。移植牙的预后[10]主要有三种：牙周膜愈合；牙骨质骨性粘连及自行脱落。牙周膜的活性决定其愈合方式，牙周膜愈合分为再附着和新附着。再附着是指牙周组织被分离后，存活的纤维结缔组织与周围组织再融合。牙周膜愈合初期再附着大概需要1～2月，而在牙龈区和牙根的颈部区域，再附着的发生仅需要1～3周。新附着是指牙周膜缺失的牙根表面由临近的牙周膜干细胞通过再生重新连接牙根与周围组织的关系，其机制在于通过牙根表面牙周膜来源的细胞增殖、牙根表面牙骨质沉积及Sharpey纤维穿入牙骨质等过程，于暴露的牙根表面和周围组织之间形成新的结缔组织[11]。Iwata等[12]通过探索即证明了自体牙周膜细胞种植可以产生新的牙周组织附着。然而，影响牙周膜活性的因素较多，比如牙离体的时间、供牙牙根与牙槽窝的匹配度、牙齿的固定方式等[13]。据报道，离体牙体外保存时间超过30 min会明显影响牙周膜细胞的活性，本研究中试验牙离体时间约20 min左右，有利于保护牙周膜细胞的活性。此外供牙牙根与牙槽窝恰当的匹配度有助于移植牙牙周膜再附着与新附着的形成。若受区牙槽窝过大，则牙槽窝与牙根间隙会积聚血凝块，不利于根面牙周膜吸收营养；如果受区牙槽窝过深，供牙牙釉质难以与受区牙槽骨形成附着，致使受区边缘牙槽骨退行性吸收[14]；受区牙槽窝过浅不利于固位，且日后支持力也欠佳。牙齿的固定[15]主要有弹性固定和刚性固定，弹性固定利于牙周膜间隙的维持；刚性固定出现骨粘连的可能性较大。故在本研究中采用缝线十字交叉固定移植牙，可见术后牙周膜间隙维持良好。

本实验选择在术后1周、1月和2月行X射线片检查。术后一周软组织开始愈合，X射线片检查移植深度与移植牙是否错位。术后1月，两颗实验牙肉眼见牙龈均附着紧密、无松动，已达到临床愈合，此时1号牙与对合牙建立了初步咬合关系。术后1月，X射线片显示两颗实验牙牙周愈合良好，牙周间隙缩小，根管内无牙根内吸收影像，但2号牙根尖区域出现小范围透射影像。1号牙与2号牙出现差异性愈合，可能是因为1号牙是原位备洞模仿人工备洞牙移植，其预备牙槽窝形态与实验牙牙根的吻合度高于2号牙交替移植的吻合度，致使一些空隙部位被血凝块占据，从而影响牙周组织和牙周膜的成骨效应。移植术后两月X射线片显示1 号牙根尖周可见小范围低密度透射影像，无外吸收影像，根管内无牙根内吸收影像。本实验，选用比格犬年龄较大，X射线显示试验牙根尖孔皆已闭合，由于术后未及时进行根管治疗，术后两月X射线片显示根尖周低密度透射影，HE染色根尖区出现大量炎性细胞浸润。因此，临床上对于根尖孔闭合的移植牙，术后应及时行根管治疗，以预防牙髓坏死、感染并发根尖周的炎症[16]。2号牙术后1月HE染色，沟内上皮炎症细胞浸润明显，牙颈部结合上皮相较于1号牙术后两月再附着松弛，再附着宽度2号牙也比1号牙窄，提示移植牙愈合早期动度虽不明显，但其软组织附着仍未完善。2号牙牙根部可见牙根表面凹坑状吸收，牙周膜间隙可见少量破骨细胞和炎性细胞浸润；牙根吸收陷窝表面可见薄层新生牙骨质；牙周膜纤维细胞不规则排列；硬骨板改建活跃，少量破骨细胞和较多成骨细胞。1号牙牙根表面可见一层均匀的新生牙骨质，硬骨板也可见新生的密质骨，牙周膜纤维被包埋入新生牙骨质和新生骨质形成穿通纤维。牙周膜纤维也较规则地形成斜行排列；牙周膜中炎性细胞较少。可见只要能较好地保护号牙周膜的活性，牙周膜中的成牙骨质细胞和成骨细胞便有形成新生牙骨质和新生骨质的能力，且新生的牙骨质和骨质中有穿通纤维；随着移植牙行使功能后，牙周膜纤维也在逐步改建，形成了规则的斜行纤维。

由此可见，采取恰当的自体牙移植方式，牙周组织的再生是可以预期的。自体牙移植修复缺失牙应该成为一种常规的治疗方法，因为其极大程度地保留了牙体组织，一些特殊的感知功能是种植牙不可比拟的。即使远期发生牙根吸收，其对牙槽骨的保存作用也使日后行种植修复可以获得足够的骨支持。然而，选择合适的适应证和标准操作流程才能提高自体牙移植的成功率。