骨缝牵引成骨动物模型的建立及应用

目的建立兔颅骨矢状缝牵引成骨的动物实验模型,评价该模型的可行性,并探讨局部应用rhBMP-2对牵引成骨的作用。方法以微型牵引种植钉(Miniscrew implants,MSI)作支抗,镍钛弹簧为牵引力源,建立MSI兔颅骨矢状缝弹力牵引成骨模型。应用该牵引系统对11周龄的新西兰白兔作矢状缝牵引成骨。将动物随机分为实验组(牵引+rh BMP-2,n=7),对照组(单纯牵引,n=7)。牵引29天,于0、5、11、17、23及29 d,应用X线及Micro-CT评价骨缝牵开情况;第7、27天注射四环素,第17天注射钙黄绿素,作为术后荧光组织切片观察标记。观察动物对该牵引成骨系统的耐受性,比较各组骨缝牵开的距离,并观察矢状缝组织形态学变化,验证兔颅骨矢状缝牵引成骨模型的可行性。结果MSI弹力牵引系统成功率为86%,牵引成骨实验可顺利完成。对照组矢状缝牵开的距离大于实验组(D29),两组矢状缝牵开的距离随着牵引持续时间的增加而递增,但骨缝牵开呈现先快后慢的趋势。骨组织形态学显示,两组骨缝间均有新生骨组织形成,说明该牵引成骨模型既能有效牵开骨缝,也能诱导骨缝间成骨。而实验组骨缝间新生骨组织形成速度大于对照组。结论本实验采用自行研制的微型种植钉MSI弹力牵引系统,成功建立了兔矢状缝弹力牵引成骨模型。骨缝牵引过程中,局部应用rhBMP-2可促进骨缝成骨,但导致了骨缝融合。

内置式牵引器经腭横缝牵引成骨对上颌骨及腭骨形态的研究

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关系变化。定期拍摄定上颌咬合片。结果:SDOI和I I组与NC组相比,硬腭长度明显增大。其中SDOI I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。

局部应用生长因子促进颅骨缝牵引成骨的实验研究

目的:研究局部应用富血小板血浆及人重组BMP2对颅缝牵引成骨的作用,并用Micro-CT进行影像学评价,为进一步了解生长因子对颅缝的改建作用提供依据。方法:将30只雄性6周龄的新西兰白兔随机分为3组:(0)对照组,(1)富血小板血浆组(PRP),(2)富血小板血浆结合10μg rhBMP-2组(PRP/rhBMP-2)。用镍钛牵开弹簧给予兔矢状颅骨缝持续200 g等张牵引力牵引33天。牵引结束后,采集所有兔矢状颅骨缝标本行Micro CT精细扫描及三维重建及硬组织切片观察成骨情况。结果:Micro CT重建兔矢状颅骨缝显示,对照组和PRP组的骨缝牵开,骨缝牵开体积比PRP/rhBMP-2凝胶组大(P<0.05)。PRP的局部应用不仅促进了骨缝间的新骨形成,而且加速骨缝纤维组织的创伤愈合。PRP/rhBMP-2组牵引后骨缝可见有新骨再生及骨缝融合现象。PRP/rhBMP-2凝胶组平均骨缝融合程度约为颅骨厚度的15.3±9.5%。实验前后PRP/rhBMP-2凝胶组治疗区颅骨平均厚度较对照组和PRP凝胶组有增厚表现(P<0.05)。结论:PRP和PRP/rhBMP-2的局部应用都能有效促进骨缝牵引成骨时新骨加速形成。Micro CT显示:PRP凝胶可以诱导骨缝骨形成并加速了骨缝伤口的愈合,缝形态存在;PRP/rhBMP-2组新骨再生导致了骨缝牵引时过早产生了骨缝融合现象,提示今后在骨缝牵引成骨临床应用时需要避免高浓度生长因子在骨缝局部应用而导致的骨缝早闭。

镍钛记忆合金牵引装置前牵上颌骨成骨对颅面骨长度的影响

目的研究经腭横缝前牵上颌骨对颅面骨、下颌骨长度和咬合关系的影响。方法 12周龄杂种犬10只,随机分为空白对照组4只,实验组6只。实验组于腭横缝前后打孔,安置特制内置式镍钛记忆合金牵引装置,利用其产生的弹力前推上颌骨。向前持续弹性前推4周,观察牵引前后颅面骨、下颌骨长度和咬合关系的变化情况。结果实验犬上颌逐渐前突,咬合关系呈现Ⅱ类错颌。后期逐渐恢复尖窝相对的咬合关系。颅面骨、下颌骨长度较对照犬明显增加。结论本牵引装置可有效地延长上颌骨的长度,在上颌骨延长的同时,下颌骨的长度同时得到了延长,同时最终得到相对正常的咬合关系。

纤维蛋白凝胶对上颌扩弓成骨矿化的影响

目的 :研究原位注射纤维蛋白凝胶对SD大鼠上颌扩弓成骨矿化的影响。方法 :体外实验中,将大鼠骨髓间充质细胞(rBMSCs)在不同凝血酶浓度制备的纤维蛋白凝胶环境下进行共培养,通过CCK-8、 ALP染色和活性定量以及茜素红染色,检测梯度浓度凝血酶制备的纤维蛋白凝胶降解产物对rBMSCs细胞增殖和成骨分化的影响。将rBMSCs分别采用共培养、二维表面培养和三维培养方法与纤维蛋白凝胶进行结合,观察细胞形态和黏附情况。体内实验中,构建SD大鼠上颌扩弓模型(n=12),以100 g作为扩弓力,扩弓7 d,随机分为2组,每组6只,将仅配戴14 d保持器作为对照组(R组),将原位注射纤维蛋白凝胶联合配戴14 d保持器作为实验组(R+FG组),通过显微CT(Micro-CT)三维重建和分析,比较新生骨量和骨矿化密度的差异。通过H-E染色、Masson三色染色、TRAP染色和顺序荧光染色,观察腭中缝的组织学差异。采用GraphPad Prism 8.0.1软件包对数据进行统计学分析。结果:体外实验结果显示,纤维蛋白凝胶降解产物对rBMSCs细胞增殖和成骨分化无显著影响(P>0.05),且以上述3种方式培养的r BMSCs均具有良好的细胞延展性。体内实验结果显示,实验组新生骨量(P<0.001)和骨小梁矿化密度(P<0.01)较对照组显著提升,腭中缝内可见大量矿化程度更高的新生骨小梁组织;破骨细胞数量减少,矿化沉积速率显著加快(P<0.001)。结论:纤维蛋白凝胶降解产物对rBMSCs增殖、分化无影响。SD大鼠上颌扩弓后,腭中缝组织可通过原位注射纤维蛋白凝胶,促进新骨生成和矿化速率,抑制破骨细胞分化。