骨牵张术修复犬下颌骨高速投射物伤性骨缺损的实验研究
作者：田磊 ,何黎升，刘瑞峰，任常群。
【摘要】 目的 研究应用双焦点骨牵张术Ⅰ期修复下颌骨高速投射物伤性骨缺损的可行性。方法 6只犬以多功能生物撞击机的二级撞击机系统致伤，清创后即刻植入钛质内牵张器，7天后开始骨牵引，速率为1mm/d，0.5mm/次，2次/d，连续10天。在牵张结束后的2、4、10周分别行大体观察、X线片检查、苏木精伊红染色(HE染色)组织学观察，并测量新生骨区骨密度;在固定期10周后使用三点弯法测量牵引区的抗弯强度并进行骨密度测量，均以未致伤侧下颌骨作为对照。结果 所有实验动物都顺利完成下颌骨牵张，伤口愈合良好，平均下颌骨牵张长度为(9.62±0.7)mm。放射线观察显示：固定期10周后，牵引区已无明显的透光区，有皮质骨形成。组织学观察：牵张结束后即可见牵张骨端边缘有少量新生骨形成，牵张区充满胶原纤维组织;固定期10周后,牵引区两端骨小梁呈网状，基本平行于牵引长轴，可见形成的成熟皮质骨。三点弯法测试牵引区抗弯强度结果牵张组的常温抗弯强度和骨密度与对照组抗弯强度均无统计学差异。结论 骨牵引术Ⅰ期修复犬下颌骨高速投射物伤骨缺损是可行的，新骨形成依靠膜内成骨和软骨成骨两种方式，新生骨质经放射线、组织学观察与正常骨质类似，抗弯强度好。
【关键词】 颌面损伤;火器伤;骨牵张。
Abstract: Objective To study the feasibility of rehabilitation of mandible defect injured by high velocity projectile by the way of instant bifocal distraction osteogenesis in dogs.Methods Six dogs were injured by secondary impact system of the new multifunctional bioimpact on maxillofacial region.The titanium distractors were implanted into the injured canine mandible after debridement.The distractors were stretched 0.5mm each time and two times each day for 10 days consecutively.New bone formation was examined by Xray,histological observation,bone densitometry and in the way of gross observation at different time after fixation period.And 3point bending test was used to assess its mechanical property.Results The mandibles were lengthened 9.62mm on average in experimental group,and new bone formation was obviously without bone nonunion and deformity healing.In Xray examination,bone defect was connected by new bone and trabecula could be observed after 10week fixation.In histological section,new bone was obvious and lamellar bone could be seen as well as mature cortex.And there were no statistical differences in bending strength and bone density between the experimental and control groups(P0.05).Conclusion It is feasible to rehabilitate canine mandible defect due to high velocity projectile by distraction osteogenesis instantly.The new bone is formed mainly by the way of intramembranous ossification.
Key words:maxilofacial trauma;firearm wound;distraction osteogenesis。
1992年McCarthy等首先成功地将骨牵张技术(DO)应用于先天性颅面部发育不良的下颌骨缺损的治疗，此后，骨牵张技术已经成为修复颌骨缺损的一种重要手段。目前一般认为骨膜是骨牵张中骨痂形成的最主要的因素，新骨形成多来自骨膜的骨化，软骨成骨出现极少，完整地保留骨膜是骨牵张时做皮质切开的操作原则之一。但在颌面部火器伤性骨缺损时，骨膜(包括骨内膜)可能被严重破坏或缺损，且火器伤造成组织出现坏死区、挫伤区和振荡区，其血供受到很大的影响，再生能力较一般创伤差[1，2]。虽然国内外也有采用Ⅰ期原位骨牵张技术治疗火器伤骨缺损的报道[3，4]，但都局限于四肢长骨，火器伤性颌骨缺损能否用骨牵张术来Ⅰ期修复目前还缺乏研究。本实验以已经建立的高速投射物伤性下颌骨缺损为实验模型[5]，对骨膜损伤情况下能否应用双焦点骨牵张术修复颌骨缺损进行了研究。
材料与方法。
杂种狗6只(第四军医大学动物试验中心提供)，体重15.5～19.2kg，实验前1周进行驯养，实验前3天连续测体温、脉搏、呼吸，经统计学分析个体间无明显差异;以未致伤侧下颌骨为对照组。
2 实验方法。
2.1 动物准备 实验动物肌肉注射846麻药合剂(解放军兽医大学，1.5ml/kg)麻醉，右侧下颌区剪毛备皮，动物俯卧于致伤架上。
2.2 致伤方式 使用新型生物撞击机的生物高速投射装置，采用二级驱动方式致伤。动物距离二级发射管口10mm，调节高压气室压力为1.0MPa，投射物为钢珠，质量2g致伤，投射物平均初速度为(757.6±19.4)m/s，致伤后所有动物肌注青霉素G l0万U和硫酸庆大霉素0.1g，以后每天2次给予同样剂量，共用7天。
2.3 干预措施。
手术操作在无菌条件下实施，动物致伤后迅速放置于手术台上，在右侧下颌骨下缘上1.0cm处横行切口，切口经过伤道，长度约7～8cm;切开皮肤、皮下、肌层至骨膜上，用生理盐水反复冲洗伤道,清除伤道内可见异物、凝血块、污染坏死组织及游离碎骨片,尽量止血，清创后测量骨缺损范围为20mm×10mm大小。在骨缺损区近心端设计骨转移盘10mm×10mm，先用电动细裂钻在截骨线上打孔，将孔连成线，完成皮质骨切开术(corticotomy)，将小骨凿置入截骨线内，轻轻敲入，使转移盘能够有明显的活动度但不至于游离。制作转移盘时注意保护转移盘内的血管束及骨髓不受破坏，尽可能的保留转移盘的骨膜，使转移盘做成带血供的骨块(图1)。在转移盘和其近心端骨质上安放内置式钛制牵张器(骨牵引器为自行设计，由西安中邦钛生物材料有限公司制造)，骨牵开器以钛单皮质螺钉固定。安装好牵拉器, 调节牵拉器关节, 将截开骨皮质的两部分下颌骨对位、对线, 骨面密切接触固定,冲洗手术创腔，分层缝合骨膜、肌层、皮下和皮肤。牵引器的加力杆自犬耳下下颌骨升支后方的皮肤处穿出。实验组动物术后当天即开始拧动加力杆行骨牵引，每次牵引0.5mm，2次/d，牵引10天，至转移盘与另一侧骨断端接触时结束。结束牵引后仍以牵引器固定10周。在牵张期间，实验动物每日检查伤口，应用抗生素预防感染，加强动物喂养，给予软食喂养，10天后拆除伤口缝线或任其自行脱落。
3 主要观察指标。
3.1 牵张结束后的2、4、10周分别行X线片检查，观察骨质愈合、改建情况。
3.2 牵张完成后和固定期2、4、10周时分别处死动物，4%多聚甲醛灌注固定后下颌骨标本脱钙，切片苏木精伊红染色(HE染色)做组织学观察。
3.3 取固定10周的下颌骨标本，将下颌骨自中线处锯开，标本舌侧面统一向下，置于盛有深度为5cm生理盐水的盒内，采用美国 Lunar公司的DPXLQ型DEXA及其小动物软件Lunar SmartScan TM标本检测系统测定实验侧新生骨骨密度，条件：电压=76kVp，电流=150μA。在扫描后的骨显像上，检查区域为下颌骨下缘牵开区。
3.4 使用三点弯法测量牵引区的抗弯强度，均以未致伤侧下颌骨做为对照。测试前记录下牵引区骨质和对照组相应区域骨质的宽、高和压槽的跨度(20mm)。将所得的最大受力值也进行记录，由三点弯强度计算公式，可计算抗弯强度，抗弯强度=3×最大受力值×跨度/(2×宽×高2)，所用的仪器为无锡建筑材料仪器机械厂生产的DKZ25OOO型电动抗折试验机。
4 统计学处理。
实验数据经SPSS10.0统计软件包处理，结果用均数±标准差(±s)表示，采用Student t检验和χ2检验判定组间差异显著性，取P值为0.05。
结 果。
1 一般情况。
6只实验动物全部存活，术后进流食顺利，无明显痛苦表现，未见感染，颌下区切口均Ⅰ期愈合拆线。1只实验犬术后5天发现下颌升支后方牵张器加力杆穿出皮肤处有清凉液体流出，伤口无明显感染，考虑为术中将加力杆穿出时可能损伤腮腺，造成涎瘘，以过氧化氢、生理盐水清创后，在加力杆附近缝扎5针，症状消失。所有牵引器无松脱发生。