A osteogénese de distracção (DO) é a formação de novo osso entre segmentos ósseos separados através da aplicação de uma força de distracção constante e estável aos segmentos ósseos separados. Em 1998, Liou et al[1 ] propuseram um método de osteogénese de distração da membrana periodontal, que aumentou a velocidade de movimento dentário várias vezes e encurtou consideravelmente o processo de tratamento. Subsequentemente, Liou et al[2] e Kisnisci et al[3], um grupo de estudiosos estrangeiros, observaram gradualmente que a taxa de movimento dentário dentro da zona de regeneração óssea obtida após a osteogénese de distracção poderia também ser significativamente aumentada. No entanto, o timing óptimo e os valores de força para mover os dentes para a nova zona óssea após a osteogénese de distracção são ainda as principais questões em discussão. Nesta experiência, foi desenvolvido um modelo animal para observar a taxa de movimento dos dentes e as alterações na raiz e nos tecidos periodontais a diferentes valores de força em cães após a osteogénese de distracção mandibular.
1. materiais e métodos
1.1 Animais experimentais e agrupamento
Oito cães beagle saudáveis (fornecidos pelo Centro Experimental Animal da Universidade Médica de Anhui), com idades compreendidas entre os 10-18 meses, 10-12 kg, machos e fêmeas. Todos os cães tinham dentição permanente na boca e a fórmula para dentição permanente: I3/3.C1/1.P4/4.M2/3.×2 = 42, com dentição completa e periodonto saudável, e foram mantidos em cativeiro durante uma semana antes da cirurgia, vacinados contra a raiva, e treinados para comer alimentos moles. Foram divididos aleatoriamente em dois grupos de 4 animais cada, numerados e rotulados, e os dentes experimentais foram movimentados com uma força de 50g e 100g respectivamente após 6 semanas de retracção do osso.
1.2 Retractor
Foi utilizado um retractor intraoral de aço inoxidável auto-desenhado para produzir retracção utilizando a rotação da haste de parafuso para accionar a peça deslizante para se deslocar ao longo da ranhura guia da peça fixa, com uma extensão máxima de 25 mm, e a peça deslizante deslocou-se 0,5 mm com uma semana de rotação.
1.3 Método experimental
1.3.1 Osteogénese de distracção mandibular
Todos os cães foram submetidos a osteotomia de distração mandibular unilateral entre o terceiro e quarto pré-molares. No dia da cirurgia, os cães foram jejuados e pesados, e a anestesia geral foi administrada por infusão intravenosa de 3% de pentobarbital de sódio 1 ml/kg. A infiltração submucosa de lidocaína contendo 1/300.000 epinefrina foi aplicada; a incisão foi feita ao nível do sulco vestibular dos dentes do terceiro e quarto pré-molares, aproximadamente 62,5 px, e o retalho mucoperiosteal vestibular foi virado para cima abaixo da extremidade inferior da mandíbula para expor completamente o corpo da mandíbula; a mandíbula foi cortada longitudinalmente entre o terceiro e quarto pré-molares com uma broca de fenda de 700# em condições de jacto de água para formar uma fractura artificial completa, e o ângulo mandibular ipsilateral foi cortado fora da boca. Foi feita uma incisão de aproximadamente 5 mm na pele para inserir a haste de parafuso do retractor, fixar o retractor, ajustar a haste de parafuso extra-oral de modo a que os segmentos ósseos de ambos os lados estivessem o mais juntos possível para estabilizar a mandíbula; depois de não haver hemorragia activa, a mandíbula foi suturada na posição e em camadas. Após a operação, o paciente recebeu uma injecção intramuscular de 800.000 unidades de penicilina duas vezes/dia durante 5 dias, uma dieta semilíquida e nutrição, e uma solução de gentamicina para limpar a ferida. Após 5 d de atraso, o retractor foi rodado a cada 12 h durante uma semana, com aproximadamente 1 mm de retracção por dia.
1.3.2 Métodos experimentais de movimentação e medição dos dentes
Após 6 semanas de consolidação osteogénica, a mola de tensão helicoidal NiTi foi fixada entre a zona de regeneração óssea entre o terceiro e o quarto pré-molar com uma ligadura ortodôntica sob anestesia geral, e o quarto pré-molar foi ligado ao primeiro molar com uma figura de 8 ligaduras para aumentar a resistência de suporte. A força foi determinada medindo o comprimento da mola de tensão com um calibrador de força combinado com um calibrador de vernier. 50 g e 100 g foram aplicados para mover o terceiro pré-molar distalmente e centralmente para a zona de regeneração óssea. A força foi aumentada a cada quinze dias para reduzir a fadiga de tensão da mola de tensão e abrandar a deterioração da força, de modo a que a tensão experimental do dente fosse mais estável e fiável. A velocidade de movimento é determinada pela distância percorrida pelo dente experimental no mesmo tempo, medida 3 vezes pelo mesmo técnico utilizando paquímetros de vernier (precisão: 0,02 mm), média e registada.
1.3.3 Observação radiográfica
Na mesma máquina de raios-X de diagnóstico médico controlado à distância 500mA (Beijing Wandong Medical Equipment Co., Ltd, Modelo FSK302-1A), a osteogénese da área de regeneração óssea mandibular foi observada durante o período de osteogénese de distracção. Ao mesmo tempo, após a 1ª, 2ª, 3ª e 4ª semanas de movimentação dos dentes experimentais, foram feitas radiografias apicais dos dentes experimentais utilizando a máquina de radiografia apical digital para observar a reabsorção apical, as alterações na membrana periodontal e nos tecidos periodontais. Tudo isto foi feito pelo mesmo técnico.
1.3.4 Extracção
Após 4 semanas de movimentação dos dentes experimentais, 90-160 ml de ar foram injectados intravenosamente nos cães experimentais para executar os animais e interceptar os espécimes incluindo os dentes experimentais, tecidos periodontais e parte do osso do maxilar. Os espécimes foram imediatamente fixados por imersão em fixador de formalina neutro a 10% durante 48 h e depois preparados para utilização. Os espécimes foram colocados num agitador giratório (Jintan Huacheng Kaiyuan Experimental Instrument Factory, HY-5, amplitude 20mm) a temperatura ambiente durante 10 dias com agitação contínua a 130r/min. Após descalcificação, as amostras foram lavadas em água corrente durante 24 h. As amostras foram desidratadas em solução de etanol por fases, imersas em cera de parafina com um ponto de fusão de 60-62°C durante 3-4 h (a temperatura de imersão foi de 70-72°C) e depois embebidas. Os espécimes foram seccionados pelo cortador Leica RM2135 (feito na Alemanha) com uma espessura de 4~5μm, rotineiramente corados com HE e observados sob microscópio de luz.
2. resultados
2.1 Estado geral dos animais
Todos os animais toleraram toda a experiência; não ocorreu deformação, quebra ou deslocação do dispositivo de tracção; não ocorreu infecção na ferida cirúrgica. A alimentação e a actividade voltaram gradualmente ao normal 2-3 d após a cirurgia. A extensão média da mandíbula após a retracção foi de 6,65 mm, e a função mastigatória foi ligeiramente prejudicada e normalizada após a dentição adequada. Nos animais experimentais, a linha média da mandíbula do lado operado foi ligeiramente desviada para o lado oposto, e a face foi ligeiramente enviesada para o lado oposto. Diferentes graus de vermelhidão gengival e inchaço ocorreram quando a dentição foi movida, o que voltou ao normal após tratamento periodontal. Todos os dentes estavam dentro do primeiro grau de afrouxamento, excepto o primeiro ao segundo grau de afrouxamento após quatro semanas de tracção a 100g de força.
A área de regeneração óssea da mandíbula isolada era difícil ao toque, não foi encontrada descontinuidade ou defeito ósseo, a córtex óssea era plana e contínua, e os antigos e novos limites ósseos eram difíceis de distinguir.
2.2 Condição dos dentes experimentais
A velocidade de movimento dos dentes experimentais era julgada pela distância que os dentes se moviam a cada semana. Onde W0 indica a distância inicial entre o dente experimental (terceiro pré-molar) e o quarto pré-molar após a osteogénese de distracção; W1-4 indica a distância entre o dente experimental e o quarto pré-molar após a primeira, segunda, terceira e quarta semanas de movimento, respectivamente. A diferença entre as distâncias medidas entre o terceiro e o quarto pré-molar nas duas semanas adjacentes é a distância que os dentes experimentais se movimentaram nas duas semanas adjacentes. Os dados são expressos como média ± desvio padrão, e a distância média acumulada percorrida pelos dentes experimentais após 4 semanas de movimento a 50 g e 100 g de força foram de 1,98 ± 0,10 mm e 3,68 ± 0,09 mm, respectivamente.
2,3 Observação por raios X
A observação radiográfica da mandíbula revelou que a densidade óssea do novo tecido ósseo na zona de distração aumentou gradualmente com o prolongamento do período de fixação da osteogénese de distração, e a densidade óssea do novo osso era mais elevada na 6ª semana e estava próxima da do osso normal.
As radiografias apicais mostraram que a ponta da raiz apresentava uma reabsorção óbvia ou apenas contornos apicais ligeiramente indistintos e arredondados quando o dente experimental era movido a diferentes valores de força; quando o dente experimental era movido a 100g de força, a membrana periodontal era ligeiramente alargada, o rebordo alveolar era reabsorvido e o dente era inclinado.
3. discussão
A osteogénese de retracção está gradualmente a tornar-se um método eficaz para a correcção de deformidades esqueléticas craniofaciais e para aumentar a velocidade da movimentação dentária ortodôntica. Actualmente, estudos domésticos têm relatado principalmente experiências sobre o movimento rápido dos dentes através da osteogénese de distração óssea periodontal ou alveolar. Nesta experiência, pela primeira vez, uma certa quantidade de tecido ósseo foi estendida para proporcionar a necessária folga para os dentes ortodônticos após a distracção directa da mandíbula para o osso.
3.1 Selecção de animais experimentais
Existem muitos modelos animais para osteogénese, tais como cabras, coelhos e ratos. No entanto, nesta experiência, para além da simples osteogénese, foi necessário mover o dente para a nova área óssea. Embora as cabras sejam suaves e fáceis de manusear, as raízes das cabras são espessas e apertadas, tornando difícil mover a dentição durante a fase experimental, enquanto coelhos e ratos são roedores com dentição pequena, tornando-os difíceis de observar e manipular. O cão Beagle utilizado nesta experiência é um cão suave e capaz de cooperar autonomamente durante a retracção mandibular e movimento dentário, o que por um lado reduz o número de vezes que o animal é anestesiado e por outro lado não representa um perigo para o operador, uma vez que a posição de observação está dentro da boca e não afecta adversamente a experiência devido à irritabilidade do animal. Além disso, a dentição canina não é significativamente diferente da dos seres humanos e é melhor tolerada do que outros animais.
3.2 Retractores
Uma boa fixação do retractor é essencial para assegurar o efeito osteogénico durante o processo de retracção. Por conseguinte, o
O comprimento, tamanho e forma do retractor, se é feito para encaixar, se é colocado com segurança, e se a direcção e magnitude da força de ajuste são apropriadas e precisas, tudo isto afecta a estabilidade do retractor e são aspectos chave do teste. O retractor utilizado neste ensaio foi concebido e realizado por um técnico superior profissional de acordo com os requisitos do ensaio, em linha com as características da própria experiência. No entanto, o retractor deve ser mais pequeno, não só para reduzir a sensação de corpos estranhos na boca, mas também para não causar danos no periodonto e nos seus tecidos moles.
3.3 Preparação do espécime
Nesta experiência, as amostras foram embebidas em formalina neutra 10%, porque a formalina neutra com tampão fosfato não é facilmente oxidada e pode manter o pH 7,0 durante muito tempo, o que é muito benéfico para a fixação (especialmente fixação a longo prazo) e coloração das amostras de tecido, tornando as células normais do tecido morfológicas, estratificadas e coloridas, e as células normais do tecido estão basicamente livres de atrofia e deformação[4].
A selecção de uma solução descalcificante apropriada é essencial para a preparação de secções convencionais de boa qualidade de tecido ósseo descalcificado, e existem vários componentes de soluções descalcificantes que devem ser seleccionados de acordo com o tecido a descalcificar [5]. Dada a necessidade de observar diferentes tecidos, tais como o dente – periodonto – osso alveolar – osso do maxilar simultaneamente, a descalcificação com ácido misto significa que a taxa de descalcificação é mantida e que os diferentes componentes do ácido misto desempenharão os seus diferentes papéis para se complementarem uns aos outros sem causar danos ao tecido.
3.4 Selecção da força e duração do movimento dentário
As alterações que ocorrem na raiz e nos tecidos periodontais sob diferentes valores de tracção podem ser influenciadas por muitos factores, tais como idade, sexo, nutrição e duração do tratamento. A maioria dos estudiosos acredita que o valor da força de tracção não é facilmente demasiado elevado, caso contrário, uma reabsorção radicular severa ocorrerá e levará a uma reacção inflamatória local da raiz. Schwartz[6] mostrou que a força ortodôntica mais adequada não excede a pressão capilar, ou seja, 20-26 g/cm2, uma força ortodôntica tão suave e duradoura permite que os dentes produzam o movimento desejado sem causar danos na raiz e nos tecidos periodontais e é considerada como “mecânica clássica”, portanto, os estudiosos recomendam que o tamanho da força ortodôntica aplicada deve ter em conta a área da superfície das raízes dos dentes. No entanto, é clinicamente difícil determinar a força ortodôntica ideal para cada dente devido à dificuldade de medir com precisão a área de superfície da raiz e a diferente força necessária para mover o dente de diferentes maneiras. Assim, combinando a experiência clínica e a literatura, foram utilizados dois valores de força de 50g e 100g para mover o dente experimental para a nova zona óssea da osteogénese de distracção.
Estudos estrangeiros[7, 8] descobriram que a duração da força ortodôntica também causa reabsorção radicular, o que é tão importante como o valor da força de tracção na reabsorção radicular. Se o tratamento ortodôntico for realizado com forças intermitentes, o intervalo entre as interrupções não só restaura o osso reabsorvido, como também impede uma reabsorção radicular posterior [9]. Contudo, os resultados de um estudo de Jiang Ruoping [10] mostraram que embora a aplicação intermitente de forças externas possa ser mais consistente com o estado fisiológico das células no organismo, a exposição prolongada das células tecidulares à mesma força pode não ser conducente à função fisiológica das células, mas pode aumentar a reabsorção radicular. Por esta razão, a mola de tensão helicoidal de NiTi foi utilizada para aplicar a força. A força de tensão helicoidal da mola de NiTi decaiu mais lentamente e foi aplicada uma vez cada 2 semanas, de modo a que a força de carga pudesse ser considerada como uma força contínua.
3.5 Método experimental de movimentação dentária
Neste estudo, o dente experimental foi movido directamente através da fixação da mola de tensão com um fio de ligadura e verificou-se que havia instabilidade no movimento. Quando ocorre um movimento de inclinação, a tensão concentra-se no topo do rebordo alveolar, resultando numa reabsorção horizontal tanto no lado de tracção como no lado de tensão do rebordo alveolar, seguida de uma perda da altura do osso alveolar. Além disso, a mola de tensão tende a recolher detritos alimentares, tornando difícil a auto-limpeza e assim agravando a gengivite, e vários factores potenciais podem também contribuir para a perda da altura do osso alveolar. Por conseguinte, devem ser feitas melhorias na movimentação dentária e na selecção do material em conformidade. No entanto, também foi relatado que existe uma pequena perda da altura do osso alveolar em dentes ortodônticos durante o tratamento ortodôntico, mas que a reabsorção excessiva nunca ocorre após a conclusão do tratamento ortodôntico[11 ] .
O modelo animal escolhido para esta experiência é representativo. Utilizando um dispositivo de retracção caseiro, um modelo animal científico, simples e fiável pode ser estabelecido com uma velocidade e frequência de retracção precisa e controlável, utilizando cães como sujeitos experimentais. O modelo animal pode ser usado como base para futuras experiências sobre o movimento dos dentes em momentos diferentes, mas esta experiência é apenas uma pequena amostra de experiências em animais e as conclusões obtidas precisam de ser mais estudadas e validadas.