本文關(guān)鍵詞： 種植體 植入扭矩 脫位扭矩 OPG RANKL　出處：《南方醫(yī)科大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景種植體植入骨內(nèi)后,初期穩(wěn)定性是保證種植體在愈合期間不至產(chǎn)生過度微動(100～150μm),激發(fā)種植體周圍骨組織通過改建和骨再建形成良好的骨-種植體界面上的生物性骨結(jié)合,順利渡過愈合期的關(guān)鍵因素。在進(jìn)行種植即刻或早期負(fù)重時,種植體的初期穩(wěn)定性顯得尤為重要,這是由于種植體植入后在種植體與骨組織之間還未形成有效骨結(jié)合的情況下就進(jìn)行修復(fù)治療,給予種植體負(fù)荷,為了避免種植體在愈合期間產(chǎn)生過度微動,因此就必須要求種植體具有良好的的初期穩(wěn)定性。種植體的穩(wěn)定性有許多檢測方法,在臨床上一般通過種植體的植入扭矩來判斷種植體初期穩(wěn)定性,植入扭矩越大,種植體的初期穩(wěn)定性越好,反之則種植體的初期穩(wěn)定性越差。多數(shù)研究證明,種植體植入扭矩在30Ncm以上,表示種植體具有良好的初期穩(wěn)定性,可以行即刻或早期修復(fù)及負(fù)重。但是這些研究對種植體植入扭矩的上限并沒有定論,對于過高扭矩植入種植體是否會對周圍骨組織的改建及種植體與骨的結(jié)合產(chǎn)生負(fù)面影響還存有爭議。種植體植入時窩洞的制備以及種植體植入后對植體對周圍骨組織的擠壓力都會造成對骨組織形成一定的炎癥和創(chuàng)傷,因此,種植體植入后早期都會發(fā)生周圍骨組織的壞死和吸收,導(dǎo)致種植體穩(wěn)定性下降,隨后種植體周圍骨組織通過新骨形成和改建,形成種植體與骨的直接結(jié)合,使種植體的穩(wěn)定度得以恢復(fù)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為種植體植入扭矩超過50-55Ncm,種植體對周圍骨組織的擠壓力會引起骨發(fā)生微裂,導(dǎo)致過度的骨吸收和壞死,進(jìn)而影響骨結(jié)合順利形成,甚至引起種植體的失敗。有研究表明,在犬下頜骨高扭矩(50Ncm)植入種植體,術(shù)后1-3月后,發(fā)現(xiàn)種植體周圍骨組織發(fā)生顯著吸收。但是近年來,國內(nèi)外不斷有臨床報道和實(shí)驗(yàn)研究證明即便在高扭矩(80-176Ncm)狀態(tài)下植入種植體雖然會導(dǎo)致周圍骨組織發(fā)生微裂,但是這并不會引起周圍骨組織的過度吸收,甚至加速了種植體周圍骨組織的改建,最終對種植體的骨結(jié)合并沒有產(chǎn)生不良影響。種植體在植入牙槽骨后的骨組織愈合是一個系統(tǒng)的漸進(jìn)過程,由于手術(shù)的創(chuàng)傷、機(jī)械性壓力以及營養(yǎng)障礙的影響會伴隨發(fā)生局部的骨壞死及骨吸收等系列骨改建過程,這個過程主要是通過破骨細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等細(xì)胞的吸收吞噬作用來完成的。而種植體周圍新骨的形成主要周圍骨組織內(nèi)的未分化細(xì)胞通過細(xì)胞分裂、分化、增生,逐漸成為骨母細(xì)胞。骨母細(xì)胞的作用是產(chǎn)生骨基質(zhì)和膠原基質(zhì),形成未鈣化的類骨組織(Osteoid tissue)。隨后骨母細(xì)胞不斷分泌堿性磷酸酶,形成堿性的細(xì)胞外環(huán)境,而這種外環(huán)境的改變可以促使類骨組織出現(xiàn)礦物質(zhì)沉積,并逐漸鈣化形成新生幼稚編織骨組織。在骨改建的過程當(dāng)中,不成熟的幼稚編織骨組織將逐漸被成熟的層板狀骨所替代,完成骨改建過程。根據(jù)Wolff氏法則,局部應(yīng)力的大小對周圍骨組織的骨改建過程有著重要的影響,在種植體與骨結(jié)合的早期,與種植體緊密接觸部位主要表現(xiàn)為骨吸收,而非接觸部位則主要表現(xiàn)為骨形成。這些骨得代謝活動主要由破骨細(xì)胞(Osteoclast,OC)和成骨細(xì)胞(Osteoblast,OB)參與。破骨細(xì)胞來源于巨噬細(xì)胞,具有骨吸收和骨改建的功能。而成骨細(xì)胞主要來源于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,是骨新生和骨改建的主要功能細(xì)胞,負(fù)責(zé)骨基質(zhì)的合成、分泌及礦化。在種植體植入后,由于手術(shù)創(chuàng)傷及種植體對周圍骨組織的擠壓力的刺激,在術(shù)后2-3天,首先在種植體周圍骨組織中出現(xiàn)破骨細(xì)胞,造成骨組織的吸收和破壞,繼而在這些破壞的骨質(zhì)中有成骨細(xì)胞附著并分化成熟,分泌基質(zhì)、鈣化完成骨的新生和修復(fù)。近年來,已證實(shí)OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)是破骨細(xì)胞分化與成熟的主要調(diào)節(jié)機(jī)制,骨保護(hù)素(Osteoprotegerin, OPG)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子(Receptor activitor of NF-κB,RANK)、細(xì)胞核因子κB受體活化因子配基(Receptor activitor of NF-κB Ligand, RANKL)所形成的OPG/RANKL/RANK環(huán)路介導(dǎo)了破骨細(xì)胞的形成和分化過程中所必須的細(xì)胞間信號,而且RANKL是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能直接誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化并參與破骨細(xì)胞功能調(diào)節(jié)的細(xì)胞因子,由于骨保護(hù)素OPG可競爭結(jié)合RANK,阻斷RANKL與RANK的結(jié)合作用,從而阻斷RANKL所啟動的信號傳導(dǎo)途徑。因此,RANKL和OPG表達(dá)的比例決定了骨吸收的程度。另外,經(jīng)研究證實(shí),種植體在植入后第7天周圍骨組織內(nèi)的RANKL和OPG表達(dá)到達(dá)高峰,而后逐漸降低,種植體周圍骨組織可以通過OPG/RANKL系統(tǒng)參與破骨細(xì)胞的形成,調(diào)節(jié)骨的吸收和破壞,從而影響骨組織代謝的微環(huán)境。可以認(rèn)為,種植體周圍骨組織環(huán)境中OPG、RANKL或RANK的表達(dá)水平,可能是決定破骨與成骨發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵所在。為了研究不同植入扭矩下種植體所產(chǎn)生的機(jī)械性擠壓力對周圍骨組織改建和種植體-骨結(jié)合的影響,以及植入扭矩對種植體愈合階段周圍骨組織代謝過程中OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的表達(dá)情況和對骨形成及骨改建的影響,我們進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)共分為兩部分：植入扭矩對種植體脫位扭矩的影響的動物實(shí)驗(yàn)研究(實(shí)驗(yàn)一)和實(shí)驗(yàn)二植入扭矩對種植體周圍骨組織中OPG/RANKL mRNA表達(dá)的影響(實(shí)驗(yàn)二)。實(shí)驗(yàn)一植入扭矩對種植體脫位扭矩的影響的動物實(shí)驗(yàn)研究目的通過脫位扭矩實(shí)驗(yàn)檢測在骨愈合階段,高、中、低扭矩狀態(tài)下植入種植體后,種植體穩(wěn)定度變化的情況,并評價種植體-骨結(jié)合水平。方法選取健康成年雄性Beagle犬9只,拔除下頜骨雙側(cè)第一至第四前磨牙,愈合12周后,植入自行設(shè)計(jì)的光滑面鈦合金種植體,規(guī)格為3.5×10mm。每側(cè)下頜骨植入3顆種植體,植入扭矩分別為10-30Ncm(低扭矩,L組),30-50Ncm(中扭矩,M組)和=70Ncm(高扭矩,H組)。三只實(shí)驗(yàn)動物左側(cè)為1w組,右側(cè)為4w組；另三只左側(cè)為4w組,右側(cè)為8w組；最后三只左側(cè)為8w組,右側(cè)為1w組。于種植體植入術(shù)后相應(yīng)時間進(jìn)行臨床觀察,處死實(shí)驗(yàn)動物行X線片檢察后進(jìn)行脫位扭矩(Rv)實(shí)驗(yàn),取骨標(biāo)本留用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件中采用方差進(jìn)行分析(ANOVA),當(dāng)P0.05時認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果9只實(shí)驗(yàn)動物未出現(xiàn)死亡。所植入的54顆種植體均未出現(xiàn)松動、脫落情況,種植體留存率100%。X線片檢查,顯示種植體均與骨組織緊密結(jié)合,未見種植體周圍骨透射影像及種植體頸部骨蝶形吸收。術(shù)后1w的脫位扭矩分別為：H組Rv= 57.83±10.00Ncm Ncm,M組Rv=35.83±9.83Ncm,L組Rv=13.83±4.54Ncm,種植體植入扭矩越大,種植體脫位扭矩值越高,三組之間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.01)。種植體穩(wěn)定性均較植入時降低,植入扭矩越高的種植體在種植體植入術(shù)后早期其穩(wěn)定性越高。術(shù)后W脫位扭矩分別為：H組Rv=58.33±8.29Ncm,M組Rv=35.00±9.25Ncm,L組Rv=36.67±11.22Ncm,三組比較差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.01),兩兩比較：L組與M組之間的Rv值無顯著性差異(P0.05),但兩組與H組比較,具有顯著性差異(P0.05)低扭矩植入組種植體穩(wěn)定度明顯增高,與中扭矩植入組相似,但與高扭矩植入組相比其穩(wěn)定性仍較低。術(shù)后8w脫位三組的脫位扭矩值相似,均接近60Ncm,分別為：L組Rv=60.83±4.40,M組Rv=59.83±7.94Ncm,H組Rv=60.67±3.61,各組之間無顯著性差異(P0.05)。種植體均獲得了較好的繼發(fā)性穩(wěn)定性,并具有了良好的骨-種植體結(jié)合。結(jié)論不同扭矩值植入種植體,在術(shù)后早期種植體穩(wěn)定性均較植入時降低,但高扭矩植入組的穩(wěn)定性最好。術(shù)后4w,低扭矩植入組的穩(wěn)定性明顯增加,術(shù)后8周時,所有種植體均獲得了較好的穩(wěn)定性和骨結(jié)合。高扭矩植入時未見種植體周圍骨組織過度吸收,亦不會影響骨與種植體之間的結(jié)合。植入扭矩在30～50 Ncm以上,骨愈合期間種植體均具有良好的穩(wěn)定性,可施行即刻或早期負(fù)重。實(shí)驗(yàn)二植入扭矩對種植體周圍骨組織中OPG/RANKL mRNA表達(dá)的影響目的本實(shí)驗(yàn)的目的是研究在不同植入扭矩的情況下,種植體的機(jī)械性擠壓力對種植體愈合階段周圍骨組織代謝過程中OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)的表達(dá)情況和對骨細(xì)胞的激活、分化和成熟影響。進(jìn)而打算初步探討在高、中、低三種不同植入扭矩植入種植體對周圍骨組織的代謝活動的影響,從分子水平探索不同強(qiáng)度的機(jī)械性擠壓力對種植體周圍骨組織的吸收、改建及形成的影響。為臨床治療提供更多的理論依據(jù)和指導(dǎo)。方法實(shí)驗(yàn)分組及種植體植入如實(shí)驗(yàn)一。實(shí)驗(yàn)動物處死后,采用電動骨鉆分割骨塊,獲取種植體周圍骨組織(5x5x10mm的長方體骨塊),截取上半部分5mm制取完成后迅速放入干冰內(nèi)保存,然后通采用熒光定量PCR方法對標(biāo)本中OPG及RANKL mRNA表達(dá)情況進(jìn)行檢測分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件中采用方差進(jìn)行分析(ANOVA),當(dāng)P0.05時認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)果經(jīng)熒光定量PCR檢測OPG/RANKL mRNA擴(kuò)增曲線拐點(diǎn)清楚,擴(kuò)增曲線整體平行性好,低濃度樣本擴(kuò)增曲線指數(shù)期明顯。曲線指數(shù)期斜率與擴(kuò)增效率成正比,斜率較大,擴(kuò)增效率良好。融解曲線整體平行性良好。術(shù)后1w的種植體周圍骨組織的OPG mRNA表達(dá)均處于高位, L組=6.65±0.34, M組=5.52±0.27, H組=6.53±0.30。三組之間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.01)。兩兩比較,H組和L組的種植體周圍骨組織的基因表達(dá)無顯著性差異(P0.05)；M組與其它兩組均有顯著性差異(P0.05)。提示不同扭矩植入種植體的成骨活動均較為活躍,尤其是低扭矩植入組和高扭矩植入組的成骨活動更為明顯。術(shù)后4w的OPG mRNA表達(dá)分別為：L組7.18±0.38,M組=2.73±0.23,H組5.16±0.36。三組之間mRNA表達(dá)量均有顯著性差異(P0.001)。M組的骨形成趨于穩(wěn)定,而L組和H組骨形成活躍,L組更為明顯。術(shù)后8w,OPG mRNA表達(dá)值均有明顯變化,L組=2.8±0.27,M組=1.80±0.28,H組=2.21±0.27。三組比較,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.001),兩兩比較：H組和M組與L組有顯著差異(P0.05)；H組和M組無明顯差異(P0.05)。不同植入扭矩的種植體的OPG mRNA表達(dá)值均較低,提示種植體周骨形成趨于平穩(wěn)。術(shù)后1w的種植體周圍骨組織的RANKL mRNA表達(dá)均處于高位,L組=8.44±0.27,M組=7.91±0.23,H組=6.09±0.25。L組表達(dá)量最高,M組次之,H組最低。三組比較具有顯著性差異(P0.01),提示種植體周圍骨組織破骨活動均較活躍。術(shù)后4w的RANKL mRNA表達(dá)均明顯下降,L組=5.51±0.51,M組=4.63±0.38,H組=3.55+0.27。三組比較均有顯著性差異(P0.01),提示各組的破骨活動均趨于平穩(wěn)。術(shù)后8w的RANKL mRNA表達(dá)分別為,L組=5.48±0.30,M組=4.73±0.50,H組=4.84±0.42;三組比較差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。兩兩比較,M組L有顯著差異(P0.05)；H組與L組也具有顯著性差異(P0.05)；H組與M組無顯著性差異(P0.05)。不同扭矩植入的種植體周圍骨組織的破骨活動與術(shù)后4周相似。術(shù)后1w的OPG/RANKL mRNA表達(dá)比值分別為：L組=0.79±0.03, M組=0.70±0.05, H組=1.07±0.07；三組比較有顯著性差異(P0.01)；H組的骨改建較其它兩組更為活躍。術(shù)后4wOPG/RANKL mRNA表達(dá)比值分別為：L組=1.32±0.18,M組=0.60±0.08,H組,H組=1.46±0.11,三組相比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.001)。兩兩比較,M組與L組和H組分別相比,均有顯著性差異(P0.05),L組與H組無顯著性差異(P0.05)。H組和L組的骨改建活躍,而M組的骨改建活動趨于平穩(wěn)。術(shù)后8w后OPG/RANKL mRNA表達(dá)比分別為：L組=0.53±0.03, M組=0.38±0.04,H組0.46±0.07。三組相比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.001)。兩兩比較,L組與H組相比無顯著性差異(P0.05),M組與其它兩組相比,均有顯著性差異(P0.05)。由于每一組的OPG/RANKL mRNA表達(dá)比率均較低,表明不同植入扭矩的種植體周圍骨改建活動均趨于平穩(wěn)。結(jié)論不同植入扭矩的種植體在術(shù)后1周OPG和RANKL表達(dá)均處于高位,表明術(shù)后1周時種植體周圍骨改建活躍,至術(shù)后8周骨改建趨于平穩(wěn)。H組和L組OPG/RANKL比值術(shù)后4w時到達(dá)峰值,這可能與低扭矩和高扭矩植入組均需要更多的新骨形成有關(guān)。M組的骨改建活動在術(shù)后4w趨于平穩(wěn),提示種植體植入扭矩控制在30-50Ncm,種植體周圍的骨改建活動會更順利的完成。對于高扭矩植入種植體在骨改建早期階段(術(shù)后7d內(nèi))的OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)的信號表達(dá)還應(yīng)作進(jìn)一步的研究。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R783.6

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本文編號：1451240