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目的:应用X射线能谱分析仪从微观上分析功能矫治前伸大鼠下颌后髁突前、中、后部钙磷元素的代谢情况及在保持过程中的改变,从而以Ca/P的动态变化评价功能矫治过程中的骨改建情况,通过检测全过程的钙磷能谱变化评价II类牙合功能矫治的远期效果,为临床提供相应的实验室依据。方法:选取健康的5周龄雄性SD大鼠35只(清洁级),体重约90-100g,由河北医科大学实验动物中心提供。经实验室饲养7天,待大鼠适应实验室环境后随机分为:对照组(2周组,4周组,6周组);实验组(戴用矫治器2周组,戴用矫治器4周组,戴用矫治器2周后摘除并观察2周组,戴用矫治器6周组)。每组5只,自由摄食饮水。实验组大鼠配戴自制的上颌可摘式斜面导板矫治器引导下颌前伸,每日戴用时间为10-12小时;对照组不做任何处理,为自然生长组。大鼠断颈处死后取双侧髁突,其中右侧髁突于4%多聚甲醛中固定,10%EDTA脱钙,逐级酒精脱水后常规石蜡包埋,沿髁突矢状切片,厚约5μm,取中间部位的切片,进行组织切片制备,HE染色后光镜下观察其形态,并在10倍镜下应用vista病理图像分析软件采图,测量髁突前、中、后部软骨厚度;左侧髁突于2.5%戊二醛中固定24小时以上,液氮制冷条件下沿矢状方向劈开髁突,暴露观察面。样本经0.1mol/LPBS反复冲洗,再置于0.1mol/LPBS液中超声清洗5分钟,梯度酒精逐级脱水,乙醚置换酒精,干燥后使用导电胶粘于观测台,在扫描电镜定位下分别对髁突前、中、后斜面做X射线能谱分析及元素定量测定。将全部记测数值按顺序输入计算机同时用SPSS 13.0统计分析软件对样本数据进行分析处理。使用t检验比较各组特征数值,分析各组数据之间的差异。结果:1 HE染色后光镜下观察髁突软骨层变化:1.1髁突软骨层形态学变化软骨细胞根据形态可将其分为:①纤维层:由平行于髁突表面的胶原纤维构成,含有纤维细胞;②生发层:细胞体积小,呈圆形或卵圆形,排列紧密,核大,胞外基质少;③成熟层:细胞体积明显增大,卵圆形,软骨基质明显增多,细胞排列不规律;④移行层:细胞肿胀,较成熟层明显增大。胞核固缩或肿胀,细胞外软骨基质增多、均匀。软骨层移行并无确切分界,其下方为骨小梁与软骨表面垂直排列。髁突软骨由后向前逐渐变薄,以成熟层、移行层的变化最为明显。对照组大鼠在生长发育过程中可以观察到髁突软骨出现增龄性变化,整个软骨层逐渐变薄,以中后部变化最为明显。细胞体积变小,骨小梁变粗。1.2髁突软骨层厚度变化1.2.1前部软骨:戴用矫治器2周后其厚度与对照组相比无统计学差异(P>0.05),直到戴用6周后软骨层较对照组变薄(P<0.05),放弃保持的2+2周组大鼠髁突前部软骨较4周组变厚(P<0.05),与对照组相比无统计学差异(P>0.05)。1.2.2中部软骨:戴用矫治器2周后较对照组变厚(P<0.05),放弃保持的2+2周组与4周组相比其变化无统计学差异(P>0.05)。1.2.3后部软骨:后部软骨层厚度变化较大与对照组相比变厚(P<0.01),放弃保持的2+2周组其后部软骨层与4周组相比变薄(P<0.01),但与对照组相比仍然存在差异(P<0.01)。2髁突钙磷能谱变化:2.1前部:戴用矫治器2周后,Ca元素峰值强度较低,而P含量相对升高,实验组Ca/P较对照组低(P<0.01);戴用矫治器4周时,能谱分析显示Ca峰值强度略有升高,变化不明显,而P元素相对降低,实验组Ca/P有所升高但低于对照组(P<0.05);6周时,Ca元素含量进一步升高,与P含量差距变大,实验组Ca/P继续升高,但仍然与对照组的Ca/P存在差距(P<0.05);放弃保持的2+2周组与一直戴用矫治器的4周组相比,前部软骨P含量相对升高,Ca/P降低(P<0.05)。2.2中部:Ca、P元素总体变化趋势和前部相似,在戴用矫治器2周后Ca/P明显降低(P<0.05);戴用4周后Ca/P与对照组相比无统计学差异(P>0.05);放弃保持的2+2周组与一直戴用矫治器的4周组相比Ca/P略有降低(P<0.05)。2.3后部:戴用矫治器2周后,Ca元素峰值强度较低,而P含量相对升高,实验组Ca/P较对照组低(P<0.01);戴用矫治器4周时, Ca峰值强度升高, P元素相对降低,实验组Ca/P虽有所上升,但仍然比对照组低(P<0.05);6周时,Ca元素含量进一步升高,此时实验组虽然比对照组的Ca/P低但是已无统计学差异(P>0.05);放弃保持的2+2周组与一直戴用矫治器的4周组相比,Ca/P降低(P<0.05)。结论:1功能矫治2周时大鼠髁突软骨层细胞增生活跃,中后部软骨层厚度明显增大,前部厚度于矫治6周时变薄。治疗后放弃保持则出现明显复发,前、后部变化较显著。2对照组大鼠髁突骨矿化程度(Ca/P)在整个实验过程中呈逐渐升高的趋势,是一种发育性的改变。3实验组大鼠髁突骨矿化程度(Ca/P)在治疗初期明显降低,随后逐渐升高接近对照组,但中部改建完成较快,前部较慢在实验结束时仍未稳定。4放弃保持后,髁突Ca/P降低,是一种复发性表现,这一现象早于软骨厚度的变化。
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