兩種咬合板對大鼠脊柱形態(tài)的影響

兩種咬合板對大鼠脊柱形態(tài)的影響【摘要】【目的】比較大鼠佩戴兩種咬合板升高咬合垂直距離(OVD)后脊柱形態(tài)的變化?！痉椒ā?4只成年Wistar大鼠隨機(jī)分為C組(對照組)、Full-S組(戴上頜全牙列咬合板),Post-S組(戴上頜雙側(cè)后牙咬合板)。咬合板采用印模和模型技術(shù)在體外制作、口內(nèi)襯墊、調(diào)牙合粘接。戴牙后觀察大鼠咬合關(guān)系及行為、體重變化,并在正位X線片上測量頸椎C4、胸椎T1、T6、T10和腰椎L4中點(diǎn)偏離脊柱中線的距離,側(cè)位片上觀察胸椎曲度(θ)角的變化。體重及定點(diǎn)測量數(shù)據(jù)作統(tǒng)計(jì)學(xué)分析?！窘Y(jié)果】Full-S組大鼠與其他兩組比較出現(xiàn)咬合偏斜,生長受抑制;正位片上T10和L4偏離中線值及側(cè)位片上θ角Full-S組顯著大于Post-S大鼠組和對照組(P)?！窘Y(jié)論】全牙列咬合板可能導(dǎo)致大鼠脊柱排列形態(tài)的改變;雙側(cè)后牙咬合板用于大鼠咬合垂直距離升高對脊柱形態(tài)無明顯影響?！娟P(guān)鍵詞】咬合垂直距離;咬合板;脊柱;大鼠Abstract:【Objective】Toparetwotypesofocclusalsplintsusedtoincreaseocclusionverticaldimension(OVD)onvertebralalignmentinrats.【Methods】Twenty-fourmaleWistarratsweredividedintothreegroups.EightinFull-Sgroupworemaxillaryfullarchfixedocclusalsplint,eightinPost-Sgroupworemaxillarybalancedposteriorsplintsandthecontrolgroupwereuntreated.Everyratwasweighedandregisteredtheocclusaldiscrepancy,aswellasunderwentfrontalandlateraltotalbodyradiographsonemonthaftertheocclusalsplintswereplaced.Variablesofthedistancesbetweenthereferencepoints(centersoftheC4,T1,T6,T10,andL4vertebrae)andthemiddleline;andtheangleofthecurvatureinthoracicregionweremeasured.StatisticalanalysiswasprocessedwithSPSSforWindowsforone-wayANOVAwithLSDtestformultipleparisons(α=).【Results】ThedeviationofocclusalpositionandlostweightwerefoundintheratsofFull-Sgroup,whileitwerenormalinothertwogroups.Infrontalradiographs:SignificantchangesinthealignmentofT10andL4vertebrawereobservedbetweenFull-Sgroupandtheothertwogroups(P).Inlateralradiographs:theangleofthecurvatureinthoracicregioninFull-SgroupwasremarkablygreaterthanthatinPost-Sgroupandcontrolgroup(P).【Conclusions】(1)Maxillaryfullarchfixedocclusalsplint(Full-S)couldchangethemodeofocclusion,whichinducedthealterationofvertebralalignmentinrats.Maxillarybalancedposteriorsplints(Post-S)usedtoincreaseOVDhadnoinfluenceonvertebralalignmentinrats.Keywords: occlusionverticaldimension;occlusalsplints;radiography;spine;rats臨床咬合重建修復(fù)及深覆合、反頜等的正畸治療中常涉及咬合垂直距離(occlusal

vertical

dimension,

OVD)的升高[1,2]

。研究表明

,咬合不對稱可引起慢性頸痛

[3,4];

咬合平面傾斜將導(dǎo)致下頜應(yīng)力向頸椎轉(zhuǎn)移

,并產(chǎn)生補(bǔ)償性頸椎姿勢變化;大鼠單側(cè)咬合升高可導(dǎo)致脊柱側(cè)彎等。這些研究提示頜位與咬合對整個(gè)口頜系統(tǒng)甚至全身的和諧均有著重要影響,咬合升高應(yīng)在不改變咬合模式的前提下獲得生理適應(yīng)性改建,否則可能引起口頜系統(tǒng)甚至全身的不良反應(yīng)。本試驗(yàn)擬采用兩種咬合板升高大鼠咬合垂直距離,以觀察其對大鼠咬合關(guān)系、體重增長和脊柱形態(tài)的影響,為后續(xù)研究的動(dòng)物模型建立提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。材料與方法實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。40周齡雄性Wistar大鼠24只,平均體重470g,清潔級,按體重順序編號,隨機(jī)分為全牙列咬合板(FullSplint,Full-S)組、雙側(cè)后牙咬合板(PosteriorSplint,Post-S)組和C組(對照組),

每組

8只。觀察時(shí)間為

4周。兩種咬合板的設(shè)計(jì)及制作準(zhǔn)備工作射麻醉。用個(gè)別托盤及硅橡膠

大鼠用5%水合氯醛(mL/100g 體重,下同)腹腔注(3MESPEExpressTM)取上頜全牙列印模,超硬石膏(日本,MG)灌模。咬合板在模型上制作,口內(nèi)試戴調(diào)牙合,樹脂粘接(3M,ESPE,RelyXTMARC)。Full-S 組 在石膏模型上制作上切牙帶環(huán)固位的鑄造金屬支架加透明塑料上頜全牙列咬合板,粘接于上頜前牙及雙側(cè)磨牙。使下頜前后牙在正中和前伸頜位均與咬合板接觸,咬合板厚度在第一磨牙區(qū)約~2mm(圖1)。Post-S組 在石膏模型上放置 mm不銹鋼珠于上頜雙側(cè)第一磨牙區(qū),制作帶前牙及腭部連接體的咬合基板,并在口內(nèi)堆塑樹脂(3M,ESPE,FiltekTMZ250),與下頜后牙均勻接觸至鋼珠高度,光照固化,調(diào)牙合,樹脂粘結(jié),最后去除前牙及腭部連接體,完成雙側(cè)后牙咬合板。在正中頜位僅雙側(cè)后牙接觸,前伸頜位僅前牙接觸。咬合板厚度在第一磨牙區(qū)約

~2mm(圖

2)。一般觀察包括咬合板存留情況、咬合關(guān)系及行為觀察 ,記錄每天體重并描繪體重增長曲線、上下切牙咬合偏斜情況及全身姿勢變化。脊柱X線片定點(diǎn)測量咬合板戴入4周后,在5%水合氯醛腹腔注射麻醉下 ,采用有機(jī)玻璃自制大鼠X線拍片箱(圖3),拍攝全身正、側(cè)位片(日本,Shimadzu,500mA),投照條件為45mV,5mAs,球管距大鼠1m。在正位片上,以X線片上寰椎(C1)頂點(diǎn)與第4骶椎(S4)中點(diǎn)連線作為脊柱中線,在硫酸紙上標(biāo)記第4頸椎(C4)、第1胸椎(T1)、第6胸椎(T6)、第10胸椎(T10)及第4腰椎(L4)中點(diǎn),測量各點(diǎn)偏離中線的距離;在側(cè)位片上

,標(biāo)記脊柱最大彎曲處兩胸椎上下緣切線的垂線

,測量交角θ值作為胸椎最大彎曲度。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料單因素方差分析檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前 3組間的體重差異;采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后 0~4周3組間的體重變化趨勢差異。經(jīng)正態(tài)檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn),脊柱X線片各定點(diǎn)測量數(shù)據(jù)可采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料單因素方差分析進(jìn)行檢驗(yàn)。3組間的多重比較采用LSD-t檢驗(yàn)。所有數(shù)據(jù)的分析用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包完成,顯著性水平為。2 結(jié) 果一般觀察觀察期間Full-S和Post-S咬合板固位良好無脫落,Full-S組大鼠咬合發(fā)生不同程度偏斜,并出現(xiàn)斜頸、脊柱屈曲現(xiàn)象。而Post-S組大鼠咬合及行為未見明顯變化。體重變化實(shí)驗(yàn)前后測得各組大鼠的體質(zhì)量具體情況見表 1?？梢奆ull-S 組大鼠于實(shí)驗(yàn)后體質(zhì)量明顯下降。單因素方差分析結(jié)果表明 ,實(shí)驗(yàn)前3組大鼠的體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=,P=)。重復(fù)測量數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果表明 ,實(shí)驗(yàn)0~4周3組大鼠體質(zhì)量隨時(shí)間變化的趨勢差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F=,P=)。LSD-t檢驗(yàn)結(jié)果表明:①Full-S組與Post-S組大鼠體質(zhì)量隨時(shí)間變化的趨勢差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=); ②Full-S組與對照組大鼠體質(zhì)量隨時(shí)間變化的趨勢差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=); ③Post-S組與對照組大鼠體質(zhì)量隨時(shí)間變化的趨勢差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=)。由表1繪制的體質(zhì)量增長曲線(圖4)。脊柱X線片定點(diǎn)測量實(shí)驗(yàn)后4周3組大鼠脊柱各定點(diǎn)測量見圖 5A~C,數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表 2、3。正位片:可見對照組大鼠脊柱各測量點(diǎn)均位于中線上 (圖5A);Full-S 組大鼠脊柱部分測量點(diǎn)明顯偏離中線 (圖5B);Pos-S組大鼠脊柱各測量點(diǎn)基本位于中線上(圖

5C)。單因素方差分析結(jié)果表明

,于

C4、T1、T6處脊柱偏移值

3組大鼠間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

(P>);

而T10、L4處,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

(P)。側(cè)位片:對照組及

Post-S

組大鼠最大胸椎曲度 α正常;Full-S

組α明顯增大。單因素方差分析結(jié)果表明

,3

組間的胸曲角度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=,P=)。LSD-t檢驗(yàn)結(jié)果:Full-S組大鼠脊椎胸曲角度α明顯增大,與其他兩組相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<);Post-S組和對照組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=)。3 討 論OVD升高動(dòng)物模型的建立咬合垂直距離(OVD)升高是口腔臨床的常用治療手段,比如顳頜關(guān)節(jié)病的治療、Ⅱ類和Ⅲ類錯(cuò)牙合的矯正以及咬合重建修復(fù)等常涉及頜位的調(diào)整及咬合垂直距離的升高?；颊吣苓m應(yīng)新建的OVD是咬合重建修復(fù)成功的關(guān)鍵。采用動(dòng)物模型模擬OVD升高對了解其對口頜系統(tǒng)及全身的影響有重要的參考價(jià)值,而動(dòng)物模型的建立涉及到所選擇的動(dòng)物種類、咬合升高材料、升高范圍、觀察時(shí)間和評價(jià)指標(biāo)等。用于OVD升高試驗(yàn)的動(dòng)物包括豚鼠、大鼠、兔、豬、猴等。大鼠因下頜運(yùn)動(dòng)及顳下頜關(guān)節(jié)組織形態(tài)與人類相似,實(shí)驗(yàn)成本相對較低,因此常用于咬合創(chuàng)傷及咬合升高動(dòng)物模型的建立[8,9]。由于臨床上咬合重建修復(fù)一般在成人進(jìn)行,且以中老年人為主,因此本實(shí)驗(yàn)選擇40周齡大鼠建模。OVD升高動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中常用方法有 :在全牙列上粘固咬合板。在雙側(cè)磨牙咬合面直接堆塑樹脂。嵌體式咬合升高裝置 ,在動(dòng)物后牙預(yù)備洞型再粘固升高裝置[11]。前牙升高,后牙被動(dòng)萌出恢復(fù)咬合接觸。OVD升高裝置要求易于成形、固位好、升高距離可測、耐磨耗且不磨損對頜牙等,但目前尚無理想方法。對于OVD升高范圍,Yabushita認(rèn)為Wistar大鼠咬合垂直距離升高mm為最大張口度的30%,屬于生理性適應(yīng)范圍。本實(shí)驗(yàn)中大鼠OVD升高距離設(shè)定為~mm,在可適應(yīng)范圍內(nèi)。咬合板采用精細(xì)印模和模型技術(shù)在體外制作并在口內(nèi)調(diào)牙合、粘接,觀察期間兩種咬合板均達(dá)到良好固位與穩(wěn)定效果。其中,Full-S制作過程中采用定量控制蠟型高度(在第一磨牙中央凹定點(diǎn)放置mm直徑的不銹鋼珠,充膠時(shí)去除鋼珠,完成后用卡尺測量),保證了每個(gè)大鼠咬合板雙側(cè)高度相同。而Post-S的鋼珠直接埋置在雙側(cè)第一磨牙作為高度導(dǎo)向,具有雙側(cè)對稱平衡性,X線標(biāo)記性。兩種咬合板均可在粘結(jié)前和取材后直接測得各點(diǎn)厚度,以便評估升高距離和磨耗量,這與在口內(nèi)直接粘接咬合面干擾物的方法有更好的可控性。另外,試戴調(diào)牙合及粘接過程由同一名操作者完成,可保證每只大鼠左右兩側(cè)咬合板的一致性。不同咬合板對大鼠咬合模式的影響大鼠的牙列式為:I1/1M3/3,16[11] 。正常情況下咬合模式為正中頜位后牙接觸時(shí)前牙與腭部粘膜接觸 ,前牙覆牙合、覆蓋均約為~mm,而前伸頜位前牙切對切咬合時(shí)上下第一磨牙間也存在大約 ~mm間隙。因此大鼠咬合的邊緣范圍相對人類更大。全牙列咬合板即前后牙同時(shí)接觸的咬合板 ,在臨床上用于顳頜關(guān)節(jié)紊亂病(temporomandibular joint disorder, TMD)的治療,其中穩(wěn)定性咬合板、再定位咬合板及牙合調(diào)位咬合板均屬于此列 ,其治療機(jī)理在于通過 OVD的升高阻斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)對病變牙合位的記憶 ,從而緩解過大肌張力產(chǎn)生的疼痛 ,最終通過調(diào)牙合、咬合重建修復(fù)或正畸治療在新的頜位上建立咬合接觸關(guān)系。 本試驗(yàn)中Full-S設(shè)計(jì)為OVD升高同時(shí)前后牙均勻接觸,導(dǎo)致大鼠失去正中頜位的記憶,前牙切導(dǎo)基本消除,因此出現(xiàn)不同程度的咬合偏斜;提示治療性咬合裝置如果長期戴用將會(huì)引起咬合紊亂。而Post-S設(shè)計(jì)僅后牙接觸,雖然OVD升高高度與Full-S基本一致但基本保留了大鼠原有咬合模式,即后牙咬合時(shí)前牙不接觸,而前牙咬合時(shí)后牙不接觸,因此戴牙后未發(fā)現(xiàn)咬合偏斜現(xiàn)象。提示咬合裝置在不改變原有咬合模式的情況下可不引起頜位異常。咬合與全身健康的關(guān)系及其評價(jià)方法大鼠營養(yǎng)攝入和生長是否正常直接表現(xiàn)為體重增長。 因此咬合裝置是否符合生理要求可通過體重增長曲線來評價(jià)。本實(shí)驗(yàn)中戴Full-S咬合板大鼠體重明顯下降,可能由于體積較大,縮小了大鼠的固有口腔,食物不易在口腔內(nèi)混合,并且影響吞咽,導(dǎo)致營養(yǎng)攝入不足而明顯影響體重增長。而佩戴Post-S咬合板的大鼠體重增長正常,表明大鼠可以適應(yīng)這種咬合板的咀嚼模式,并能用該咬合板正常進(jìn)食。咀嚼系統(tǒng)神經(jīng)傳導(dǎo)及解剖結(jié)構(gòu)與脊柱具有密切關(guān)系。研究表明發(fā)育型偏頜畸形患者頸椎正位X線片顯示頦部及第4~6頸椎棘突偏離中線程度大于正常人[13];人為造成咬合干擾可檢查到上段頸椎及骶椎關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)異常[14]。正畸治療中長期升高咬合垂直距離會(huì)導(dǎo)致頸椎位置的異常等[15]。人類正常脊柱形態(tài)的維持有賴于頭部及軀干各部位的肌力平衡[14]。而對于爬行類動(dòng)物來說同樣遵循這一規(guī)律。D′Attilio的測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠單側(cè)OVD升高可導(dǎo)致胸椎T6、T10有偏移,而雙側(cè)咬合平衡后脊柱可回復(fù)正常。本實(shí)驗(yàn)中參考了D′Attilio采用X線拍片的方法評價(jià)脊柱排列的做法,并將他們設(shè)計(jì)的無底金屬拍片框改為X線透射的有機(jī)玻璃拍片箱,具有穩(wěn)定性和可重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)佩戴Full-S咬合板后大鼠也出現(xiàn)斜頸、脊柱側(cè)彎及曲背等現(xiàn)象,T10、L4明顯偏移、胸曲明顯增大,提示切導(dǎo)異常、咬合板重量等因素也會(huì)導(dǎo)致頭面部肌群負(fù)荷增加,并誘發(fā)胸椎和腰椎排列的代償性改變。而Post-S咬合板戴用后大鼠未出現(xiàn)脊柱形態(tài)的改變,表明大鼠對這種咬合板的適應(yīng)是在生理性范圍內(nèi)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,采用間接直接法完成的上頜雙側(cè)后牙咬合板用于OVD升高,未對全身發(fā)育及脊柱排列形態(tài)產(chǎn)生明顯影響,可推薦用于OVD升高大鼠模型的建立;而前后牙同時(shí)接觸的全牙列咬合板可能由于改變了大鼠咬合模式,未能達(dá)到生理性適應(yīng),從而導(dǎo)致了體重明顯降低和脊柱形態(tài)的改變。提示咬合與全身有著密切,通過觀察咬合關(guān)系、體重增長曲線和脊柱的形態(tài)可以了解試驗(yàn)性咬合裝置是否為動(dòng)物所適應(yīng),從而評價(jià)動(dòng)物模型的可用性?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】ORMIANERZ,GROSSM.A2-yearfollow-upofmandibularposturefollowinganincreaseinocclusalverticaldimensionbeyondtheclinicalrestpositionwithfixedrestorations[J].JOralRehabil,1998,25(11):877-883.盧建輝,黃敏莉,吳紀(jì)楠. 牙列重度磨耗的牙合重建修復(fù)治療 [J]. 中山大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)科學(xué)版,20XX,25(3S):304-305.KARPPINENK,EKLUNDS,SUONINENE,etal.Adjustmentofdentalocclusion intreatment ofchronic cervicobrachial painandheadache[J].JOralRehabil,1999,26(9):715-721.CATANZARITIJF,DEBUSET,DUQUESNOYB.Chronicneckpainandmasticatorydysfunction[J].JointBoneSpine,20XX,72(6):515-519.MOTOYOSHIM,SHIMAZAKIT,HOSOIK,etal. Stressesonthecervicalcolumnassociatedwithverticalocclusalalteration[J].EurJOrthod,20XX,25(2):135-138.D′ATTILIOM,FILIPPI MR,FemminellaB,etal. Theinfluence ofanexperimentally-inducedmalocclusiononvertebralalignmentinrats:acontrolledpilotstudy[J].Cranio,20XX,23(2):119-129.董妍,劉洪臣,王新木,等. 創(chuàng)傷咬合動(dòng)物模型的建立和研究 [J]. 口腔頜面外科雜志,20XX,13(3):222-224.YABUSHITAT,ZEREDOJL, TODAKetal.Roleof occlusalverticaldimensioninspindlefunction[J].JDentRes,20XX,84(3):245-249.WINARAKWONGL,MURAMOTO,SOMAK,etal. Age-related changesandthepossible adaptability ofratjawmusclespindles: immunohistochemicalandfinestructuralstudies[J].ArchHistolCytol,20XX,67(3):227-240.CURTISDA,KAPILAS,CURTIST,etal. Vertical dimensionincreasesintheadultrhesusmonkey:a