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目的:通过建立超声骨刀骨皮质切开术辅助正畸牙移动的动物模型,研究超声骨刀骨皮质切开术加速新西兰兔正畸牙齿运动的效果以及RANKL、PCNA的表达情况,为超声骨刀骨皮质切开术在口腔正畸中的临床应用提供理论依据和参考。 方法:选取健康新西兰大白兔30只,年龄约20周,体重2～2.5kg。根据不同的加力时间(1d、3d、5d、7d、14d)随机分成5组,每组6只。采用分口设计,随机选择下颌一侧作为实验侧,另一侧作为对照。实验侧行下颌第一磨牙超声骨刀骨皮质切开术,对照侧不切开,随后两侧同时进行正畸加力(力值约80g)。术中进行超声骨刀骨皮质切开时,使用基于智能手机的SEEK THERMAL红外热成像仪检测切开部位骨表面温度,并拍摄不同时间点的静态图像。动物处死前使用锥形束计算机断层扫描(Cone-beamcomputed tomography,CBCT)进行扫描。按不同加力时间使用注射过量速眠新Ⅱ的方法处死动物,使用电子游标卡尺测量测量实验侧及对照侧下颌第一磨牙近中移动的距离(第一磨牙与第二磨牙之间的距离)。取1d、3d、5d、7d、14d(每组3只)下颌第一磨牙及周围组织进行形态学检测,HE染色检测实验侧和对照侧下颌第一磨牙压力侧和牵引侧牙周组织病理学改变;免疫组织化学法结合图像分析法检测第一磨牙牙周组织中RANKL、PCNA的表达情况。取1d、3d、5d、7d、14d(每组3只)下颌第一磨牙周围组织,实时荧光定量PCR反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,QPCR)检测第一磨牙牙周组织RANKL、PCNA的mRNA表达情况。数据使用SPSS17.0统计软件完成统计分析,计量资料采用独立样本t检验进行分析。 结果:1.超声骨刀切割时兔颌骨表面时,温度随切割时间推移而增加,持续切割20s时,温度不超过34±1℃。 2.第1、3、5、7、14d实验侧第一磨牙近中移动距离及速率均大于对照侧第一磨牙的近中移动距离及速率,差异有显著性意义(P均＜0.05)。 3.术后7d及14d时CBCT观察未见明显根吸收以及牙周病变。 4.HE染色结果:1d,实验侧张力侧牙周膜变宽,牙周膜中的细胞成分增多。对照侧牙周膜无明显变化,牙槽骨骨板连续。3d,实验侧牙周膜纤维排列紊乱,细胞成分增加;压力侧牙槽骨的牙周膜侧可见多核的破骨细胞,骨髓腔可见成骨细胞。7d,实验侧牙周膜间隙稍恢复,纤维排列变得粗糙和不规则;实验侧压力侧牙周膜可见多核的破骨细胞,骨吸收变活跃;在牙槽骨表面发现许多骨陷窝。对照侧牙槽骨见骨陷窝,破骨细胞数量较第3d减少。14d,实验侧及对照侧的张力侧骨小梁粗,骨髓腔小;压力侧骨小梁细,骨髓腔大。实验侧张力侧的骨陷窝中的骨细胞幼稚,体积大,核深染,细胞密度大,骨样基质沉积,提示有新生骨形成。 5.免疫组化结果:第3、7d实验侧的压力侧RANKL表达多于对照侧,3d时到达顶峰,差异有显著性意义(P＜0.05);第1、5、14d实验侧的压力侧RANKL表达多于对照侧,但差异无显著性意义(P＞0.05)。第1、3d实验侧的张力侧PCNA表达多于对照侧,3d时到达顶峰,差异有显著性意义(P＜0.05);第5、7和14d实验侧的压力侧PCNA表达多于对照侧,但差异无显著性意义(P＞0.05)。 7.QPCR结果:第3、7d实验侧的压力侧RANKL mRNA表达增加,3d时到达顶峰,差异有显著性意义(P＜0.05);第1、5和14d实验侧的压力侧RANKL mRNA表达多于对照侧,但差异无显著性意义(P＞0.05)。第1、3d实验侧的张力侧PCNA mRNA表达多于对照侧,3d时到达顶峰,差异有显著性意义(P＜0.05)。第5、7、14d实验侧的压力侧PCNA mRNA表达多于对照侧,但差异无显著性意义(P＞0.05)。 结论:超声骨刀骨皮质切开术辅助正畸可加快正畸牙齿移动速率。超声骨刀骨皮质切开术早期能增强破骨性细胞因子表达,促进细胞增殖,加速牙周组织改建。超声骨刀切割产热较少,并且一般情况下不会增加根吸收等风险。超声骨刀骨皮质切开术是一种加速正畸牙移动的微创、有效的治疗方法。