论文发表 | 鹿角可再生动物模型建立与即刻加载对种植体及其周围骨改建的作用
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近日,西南医科大学口颌面修复重建和再生实验室和西南医科大学附属口腔医院口腔颌面外科何芸教授团队的研究成果“鹿角可再生动物模型建立与即刻加载对种植体及其周围骨改建的作用”在中文学术期刊西南医科大学学报上发表。平生公司的高分辨桌面CT(VENUS)在论文中提供了重要的鹿角图像和定量分析。

该研究的通讯作者为何芸教授,第一作者为沈洁。

 

实验背景

种植修复是目前被广泛认可和最为流行的口腔修复体之一。即刻加载种植是指种植体植入后,一周内即行上部修复并加载行使功能。与传统延迟加载种植(需等待3 ~ 6个月的骨整合完成后才能加载)相比,即刻加载种植大大缩短了疗程,减少了就诊次数,即时解决了患者的美观、咀嚼和语音等问题。临床和动物研究表明:即刻加载种植与传统延迟加载种植具有相似的种植体稳定性和成功率,其种植体边缘骨组织和软组织变化水平无统计学差异 [4-6] 。但是,即刻加载作用下的骨改建对骨整合是促进还是妨碍却存在争议,其中重要的原因可能是,现有的人群/动物研究模型干扰因素多,载荷不可控。

 

动物模型操作性和可控性强,被广泛应用于医学研究,代替人体模型探讨人类疾病的发病和防治。就口腔种植而言,国内外大量学者,以狗、兔、老鼠等动物为模型进行相关研究,将种植体植入其颌骨或其他长骨 [7-9] 。但是,这些动物模型结果不一,问题较多:①种植体植入、取出和加力等,持续给动物带来伤害,还会产生额外的应力,影响实验结果;②这些研究往往在动物的颌骨或长骨等部位植入种植体,采用的加力方式难以准确控制,且动物的进食和日常生活可能影响加力;③实验完成后,动物往往需要处死。

 

鹿角是哺乳动物中唯一可完全再生的器官,研究表明在快速生长期其组织结构、化学组成成分和物理特性与骨组织相同 [10-12] 。这提示,鹿角可以作为植入床用于种植体相关研究。本研究拟利用专用可控加载设备对植入鹿角的种植体进行即刻加载,建立新型即刻加载种植研究动物模型,对比分析即刻加载和不加载对种植体及其周围骨组织改建的作用,旨在探索新型的、可再生的、可控的、易操作的动物模型用于即刻加载种植体及其周围骨改建研究,为进一步揭示即刻加载种植体周围骨改建的动态过程及其机制和指导临床种植修复体加载策略奠定基础。

 

实验过程

实验动物

在夏季鹿角处于快速生长期时,选取四川省宜宾市欣荣梅花鹿养殖场的健康成年雄性梅花鹿6只,体重:100 ~ 130 kg;年龄:约4岁。

 

实验仪器

Micro-CT(平生医疗Venus,中国)

 

实验方法

Micro-CT(Venus VNC-102,平生医疗科技有限公司)扫描标本,扫描参数为电压90 KVp,电流0.06 mA,像素20 μm,保持种植体与扫描平面垂直,扫描完成后行三维重建。选取各时间点各组种植体周围1.0 mm鹿角组织,进行骨计量学分析,见图2。主要分析指标:种植体-骨结合率(bone-implant contact,BIC)、BV/TV、Tb. N、Tb.Th和Tb. Sp等。

 

实验结果

 

种植体周围鹿角组织的影像学观察,见图3。随着术后时间的延长,种植体周围的鹿角组织逐渐长入种植体螺纹,种植体周围鹿角组织的新生骨数量逐渐增加,加载组种植体周围鹿角组织较未加载组致密,特别是8周加载组可见种植颈部大量高密度的鹿角组织。

 

BV/TV值结果 随着术后时间的延长,未加载和加载组的BV/TV值均逐渐增加,其差异具有统计学意义(P < 0.05)。同一时间点,加载组的BV/TV值均大于未加载组,但是其差异没有统计学意义(P > 0.05),见表1

 

Tb.Th值结果 随着术后时间的延长,未加载和加载组的Tb.Th值均逐渐增加,其差异具有统计学意义(P < 0.05)。同一时间点,加载组的BV/TV值均大于未加载组,其差异具有统计学意义(P < 0.05),见表2。

Tb.Sp值结果 随着术后时间的延长,未加载和加载组的Tb.Sp值均逐渐减小,其差异具有统计学意义(P < 0.05)。同一时间点,加载组的Tb.Sp值均小于未加载组,其中4周时未加载和加载组的Tb.Sp值差异具有统计学意义(P < 0.05),见表3。

 

Tb.N值结果 随着术后时间的延长,未加载和加载组的Tb.N值均逐渐增加,其中未加载组4周和8周的Tb.N值差异具有统计学意义(P < 0.05)。同一时间点,加载组的Tb.N值均大于未加载组,其中4周时加载组和未加载组的 Tb.N 值差异具有统计学意义(P <0.05),见表4。

 

结论

本研究成功建立了鹿角这一新型的、可再生的、可控的和易操作的动物模型,并进一步用于即刻加载种植体及其周围骨改建研究,为相关实验动物模型的建立提供了新思路。同时,研究进一步证实了可控的适当的即刻加载可以促进种植体周围的骨改建和骨结合,这为指导临床种植修复体加载策略奠定了基础。

 

使用设备

Micro CT(型号:VENUS)(平生医疗科技)

影像软件:Avatar(平生医疗科技)