文摘

客观的。临床前试验研究评估系统性,影像学和组织学反应骨腻子包含利多卡因在犬齿提取模型。方法。五个小猎犬狗提取正确的下颌前磨牙和套接字与(1)异种移植颗粒骨移植和胶原蛋白海绵塞(控制),(2)骨腻子,(3)骨油灰和异种移植(3:1),或(4)异种移植骨夹在腻子。术后6周,全身和局部反应使用血液化学小组进行评估,ct机,组织学分析。结果。血液中化学反应没有显著差异指出在6周postgrafting与基线相比。套接字嫁接与骨腻子配方比较影像学和组织学证据相比,骨愈合控制套接字。结论。我们的临床结果表明,这个骨头腻子似乎是一个安全的生物相容的装置可能有用的拔牙术后管理。

1。介绍

拔牙术是一种常见的牙科手术解决严重腐烂,牙周参与,不可复位或牙齿的影响。这些程序通常下进行局部麻醉,但不幸的是可以与显著的术后疼痛减轻后局部麻醉代理,尤其是第三影响或部分影响臼齿是提取1,2]。此外,长期出血可能是一个问题尤其是在患者抗凝治疗(3]。解决术后不适,止痛剂,包括毒品,往往规定。这些止痛药往往持续时间4 - 6小时口服时的行动,并可能需要多个剂量每日4 - 6的平板电脑(4]。不必要的副作用,这些代理频繁和与胃肠道,心血管和肾脏系统(5]。

延长镇痛时间不增加系统水平的镇痛药物成为一个理想的目标在临床实践中。当地的药物输送系统已经开发的牙科但很少提供麻醉或镇痛药物解决。事实上,MEDLINE数据库使用的在线搜索关键字“牙”,“当地”,“交付”“麻醉”,和“镇痛”确定只有1报告[6因此强调需要进一步研究。Xybrex骨油灰(Orthocon Inc .,欧文顿纽约,美国)是一种可植入的,hand-moldable(类似于粘土的一致性),和可吸收的交付系统,提供了一个控制释放利多卡因。它的成分是脂肪酸盐的bioresorbable混合物(腊状填塞),16%利多卡因(w / w),液体维生素E(处理属性),氧化烯化共聚物(分散剂)。它已被证明提供几天的功能在大鼠坐骨神经封锁7),目前销售整形外科医生为当地疼痛管理和骨止血。止血骨腻子可能包含一个缓慢释放麻醉可能治疗有益的简单和复杂拔牙术的术后管理。此外,颗粒骨移植材料和骨泥的混合物可能提供帮助的好处节约提取的三维架构在网站指定套接字牙科植体位置(8]。

临床前试验研究的主要目标是评估安全概要,生物相容性,口腔组织的愈合反应这骨头腻子犬齿提取模型。

2。材料和方法

2.1。动物保健

动物实验协议是审查和批准的机构动物保健和使用委员会(IACUC)的北卡罗莱纳大学教堂山分校。五女小猎犬狗大约1岁,体重大约10公斤每被用于这项研究。所有的狗都有一个完整的爆发的病理学的恒牙。

2.2。外科手术

犬类提取网站模型用于这个研究[9]。4 - 6毫克/公斤的动物麻醉静脉注射硫喷妥钠。麻醉后,动物被插管维持气道通畅。麻醉水平的维护和监测血压袖带的帮助和脉搏血氧计由一名兽医。此后,2%利多卡因的口腔和舌组织渗透的右侧下颌弓。下颌的1日,2日,3日,4日磨牙半切的薄裂钻下丰富的灌溉和atraumatically提取电梯和钳。提取插座完全去除掉,嫁接的四个治疗武器:(a)牛异种移植颗粒(BioOss Osteohealth Inc .,雪莉,纽约,美国)和胶原蛋白栓(美国CollaPlug-Zimmer牙科,卡尔斯巴德,CA)(控制套接字(X)), (b)只骨腻子(Orthocon, Inc .) (Bp), (c)异种移植颗粒层间夹骨腻子放在日冕和顶端方面(Bp-X-Bp), (d) 3: 1混合骨腻子的重量和异种移植粒子,分别(3 bp-x)。这种混合选择基于初步研究(数据未显示)。动物之间的交错嫁接的方法是使用和套接字使用4 - 0铬缝合和稳定肠道缝合。

2.3。术后护理和安乐死

狗保持柔软饮食研究的整个持续时间。手术后,布洛芬400毫克和500毫克阿莫西林口服3和7天一天三次,分别。视觉观察软组织治疗6周是每两天。6周后,过量的动物安乐死戊巴比妥(120毫克/公斤(四)通过颈动脉。5%戊二醛和4%甲醛的混合物注入和下颚解剖全体。犬的下颚进一步切除1摩尔的高速圆盘芒刺,放置在4%多聚甲醛。

2.4。血液化学小组

血液从每只动物术前和手术后6周,由化学小组包括肝功能化验测试使用Superchem犬概要文件测试(美国纽约Antech诊断,成功湖)。

2.5。影像学分析

传统的二维射线照片的下颌半切术切除后立即被(美国Faxitron x射线林肯郡,IL)。其次是microcomputed断层扫描(μ(SCANCO医学CT)扫描μCT 40, Bruttisellen,瑞士)收购基础图像的轴向片和横断面图像生成。每片0.07毫米buccolingual方向每把1144片获得下颌骨在分辨率为1024×1024像素。然后检查每个薄片2 x放大和套接字标记为感兴趣的地区。区域内的所有材料目前的兴趣包括每个套接字和决心是“总量”(电视)。扫描后,3 d数据集被使用单个全局阈值分割,上面所有的像素被认为是骨,下面所有像素被认为是nonbone。每个数据集是决定使用一种自适应的阈值方法,在灰度数据集分割在不同的水平。体积分数变化的阈值,至少,也就是说,最陡梯度灰色的水平,被选为阈值的数据集根据制造商的建议(SCANCO医学)。这些μ使用3 d CT图像进行分析μCT分析软件(SCANCO医学)根据制造商的指示。骨体积比(BV)提取的电视插座和平均骨密度(BMD)测量(测量与mg HA /毫米³)获得。获得基线密度测量,材料放入无菌1.5毫升埃普多夫管相同配置的嫁接插座和扫描μCT如上所述。

2.6。组织学分析

后μCT成像,个体骨块包含整个套接字被切片获得mesial-distal方向。解剖之前,每个套接字的全部使用22映射放射学测量线缠绕在每个套接字的interbony方面。此后,包含个人套接字的块脱钙(美国纽约Immunocal-Decal化工有限公司Tallman)和嵌入在石蜡。部分被削减buccolingual维度和沾hematoxylin-eosin Gomori三色的污渍。串行部分光学显微镜下观察(奥林巴斯DX41,中心山谷,PA,美国)使用100 x 200 x 400 x放大。

2.7。统计分析

单向方差分析、克鲁斯卡尔-沃利斯检验和因果邓恩的多重比较测试被用来比较不同治疗结果在武器(GraphPad软件公司,拉霍亚,CA,美国)。一个值< 0.05被认为是显著的。

3所示。结果

所有动物耐受过程,没有显示任何公开的压力的迹象,如体温升高,改变行为,或减肥研究的整个持续时间。我们指出立即止血腻子时应用于提取插座。材料很容易应用和整个过程仍在套接字。进一步,视觉检查每周进行3次在6周显示提取所有套接字的正常愈合阶段没有明显的愈合不良事件的证据。术前,postextraction 6周术后代表狗的图片所示的数字1(一)- - - - - -1 (f)。完整的软组织闭合是指出在所有的动物提取每个套接字无论治疗手臂。为期6个月的比较术前和术后的临床化学中揭示化学和肝功能值在正常参考范围内与组之间没有显著差异。

基线移植材料密度值在表1。正如所料,X组记录密度最高的价值,而Bp组最低价值。Bp-X-Bp和3 bp-x组之间记录密度值X和英国石油公司。代表射线成像提取的套接字如图6周后愈合时间2。传统二维射线照片显示视觉可比射线密度在所有套接字(图2(一个))。通过μCT成像异种移植颗粒中可见提取当嫁接中配置(数据套接字2 (c),2 (e),2 (f))。粒子明显明显扩大μCT图像(长箭头,数字3(一个),3 (c),3 (d))。骨形成的影像学证据还指出在所有套接字,无论嫁接的配置(数字2 (c)- - - - - -2 (f))。新骨形成在放大图像(短箭头,显然是明显的数字3(一个)- - - - - -3 (d))。总共有1144μCT片每0.07毫米厚被把下颌骨横跨整个4提取网站。分析之前,感兴趣的区域被确定为每个套接字在每个重建切片(图2 (b)),它被用来确定BV /电视比率和计算弹道导弹防御。BV /电视范围从0.5578的平均比率(55%)到0.4823(48%),而弹道导弹防御范围从841.7到816毫米公顷/毫米³(表2)。组之间没有显著差异指出()。值得注意的是,套接字接枝在BP-X-Bp配置的图片显示慢的愈合骨形成率比其他群体虽然BV的差异/电视和BMD(图并没有统计上的不同2 (e))。

在光学显微镜下,视觉骨沉积的证据形式的编织骨内发现套接字。正如所料,控制套接字与异种移植嫁接和胶原蛋白海绵(X)之间的异种移植颗粒含有残余新形成的骨(箭头,图4(一)和5(一个))。Gomori三色的染色显示颗粒骨包围类骨质和骨基质(箭头,图4 (e))。蓝色染色骨单位指示成熟骨基质的存在是与地区混杂在一起染色的粉红色色调是成熟骨的暗示。同样,套接字嫁接与英国石油(Bp)包含数额可观的骨头(箭头,图至关重要4 (b)和5 (b))。Gomori三色的染色也从本地杰出的新骨和骨样的板层骨组(图4 (f))。3 bp-x网站的治疗模式是类似于岛屿的英国石油(Bp)和X集团新成立的骨骼以及异种移植的残余颗粒之间插入不成熟骨(箭头,图4 (d),4 (h),5 (d))。然而,套接字嫁接在Bp-X-Bp配置似乎没有包含尽可能多的不成熟/成熟骨中心的套接字相比其他(箭头,图3的配置4 (c),4 (g),5 (c))。这一发现是一致的μCT调查。

4所示。讨论

目前动物研究评估口腔组织的生物反应骨头腻子材料包含利多卡因在拔牙模型。主要目标是评估材料的安全配置文件使用系统性和口头评估。这是使用血液化学小组执行比较样本收集的基线和提取/移植后4 - 6周。我们也寻求治疗的影像学和组织学反应特征提取的套接字。

据报道,局部麻醉药物的副作用包括但不限于感觉异常,眼部并发症,过敏、局部组织毒性,高铁血红蛋白症1]。这些药物也会影响心血管和神经系统。本研究中使用的可吸收骨腻子带来利多卡因的破裂排放。相反,它提供了一个控制缓释麻醉代理进入周围组织能够长期镇痛,一个理想的术后临床拔牙术的目标。的确,王先生和他的同事们报告说,这个腻子配方能够长期的和可逆的镇痛持续至少10超过利多卡因的解决方案用于单独注入大鼠坐骨神经阻滞并无明显的重要局部神经毒性或系统性毒性(7]。不过有可能利多卡因局部和全身毒性当放置在多个提取的套接字。狗,总有毒剂量的利多卡因范围从4.6 - -19.4毫克/公斤(10]。本研究中使用的狗的平均重量约10公斤,有毒的利多卡因剂量需要方法46毫克至194毫克。虽然我们没有植入后立即测量血液中利多卡因含量,我们的临床、实验室、影像学和组织学数据不建议全身或局部毒性。此外,没有动物显示任何公开的压力的迹象,如体温升高,改变行为或减肥,所有提取插座正常愈合。我们指出,血液化学值保持在正常参考值范围在6周与基线相比。事实上,利多卡因是主要在肝脏代谢,和血液化学小组没有发现任何毒性的迹象,包括任何动物的肝毒性,。水平的白蛋白,丙氨酸氨基转移酶(血糖)和天冬氨酸转氨酶(血清)在正常参考值范围基线和6周。

Araujo和同事报道,组织学和尺寸变化发生在下颌磨牙的前8周后提取狗(11]。因此,通过评估在6周的生物反应,局部骨代谢在Bp的存在单独或与异种移植颗粒混合骨材料可以评估。此外,比较了异种移植和胶原蛋白配方,临床上用于站点保存过程(12,13]。开始之前的研究中,我们比较了Bp的处理特征与异种移植颗粒骨混合时1:1 - 5:1 w / w Bp骨头。我们推断颗粒骨将提供协助保护三维体系结构的好处牙科植体提取插座在网站指定的位置(8]。颗粒骨放射学明显在套接字使用3 bp-x配置(数据移植2 (f)和3 (d))。立即和持续的止血(即。,bleeding did not last more than a few seconds) in sockets grafted with Bp, Bp-X-Bp, or 3Bp-X was also noted as was complete soft tissue closure at rates comparable to control sockets.

通过μCT分析、均值BV /电视比率范围从大约48%到55%的处理部门之间没有明显的统计学差异。正如上面提到的,这是一段活跃的骨代谢提取套接字在狗11),我们注意到在所有组骨形成(数据的证据4(一)- - - - - -4 (h)和5(一个)- - - - - -5 (d))。偶尔,空洞在Bp-containing套接字明显组织学上都可能被腻子材料。脱钙作用和组织学处理可能导致他们形成。或者,部分移植材料过早可能已经丢失或吸收的材料可能在高级阶段。事实上,在整形外科手术,腻子再吸收在大约4周的时间(个人通信、Orthocon Inc .)。而移植材料的部分损失,完全丧失视觉检查没有发现在48小时μCT和组织学分析证实移植材料在所有套接字的存在无论嫁接配置。

关于骨矿物质密度,基线值表明,Bp嫁接配置低于X配置符合事实,英国石油(Bp)不是一个矿化颗粒的产品而由无机牛骨基质。异种移植的粒子没有再吸收完全超过6周,清晰可见放射学和组织学检查与其他研究协议(14- - - - - -16]。因此,这可能会导致更高的密度值在X集团,嫁接后。尽管这些观察,μCT分析没能证明其统计学意义()治疗手臂之间的差异表明骨腻子没有干扰骨代谢和矿化正常进行。骨密度增加随着时间的推移,由于骨基质钙化(17),和数额可观的新形成的骨指出放射学、组织学检查套接字包含骨腻子材料。

绝大多数的套接字显示最小炎性浸润组织学检查表明材料耐受良好。然而,我们注意到放射学,组织学检查的套接字嫁接愈合Bp-X-Bp配置出现继续以较慢的速度比其他配置。这一发现的原因尚不清楚,但有可能是部分腻子的日冕方面可能是过早地失去了尽管在套接字缝合。这是明显的放射学的明显的挤压异种移植颗粒骨材料在日冕方向(图2 (e))。因此,这种策略也没有声音或容忍相比其他嫁接配置。事实上,在1套接字在动物嫁接在这个配置中,组织学证据的异物反应。没有其他插座接枝微粒骨或骨腻子显示这组织学反应。目前材料被FDA批准用于骨科手术和已经指出来演示一个最小的炎症反应在其他动物模型(7]。然而,我们发现也可以归因于在骨科医学,无菌条件下使用,而在口腔狗无菌的状态是不可以实现的。

本研究的潜在局限性小样本大小,缺乏随机化和纵向血液取样,缺乏动态histomorphometry。仅一个未经处理的提取插座(血栓)将是有用的比较愈合没有贪污的材料。然而,之前报道,在过去的180天,纽曼提取在狗窝的治疗涉及一系列事件包括凝块的形成,取而代之的是(我)一个临时结缔组织矩阵,(2)编织骨,(iii)板层骨和骨髓18]。~ 4至8周期间与矿化骨标志是同意我们的研究。人体临床试验评估镇痛需要这种材料的性质。

5。结论

本次调查的范围内,这包含利多卡因的临床前试验研究表明,骨腻子,当单独使用或者与异种移植骨颗粒混合,不引起不利的地方,系统性或放射反应。组织学和影像学评估表明类似的骨愈合率相比,控制套接字时放置单独或与异种移植在一个混合提取插座。还需要进一步的研究来证实这些发现以及评估其镇痛属性在人类。

确认

作者要感谢Anissa安德森女士和小君桑托斯先生,UNC的实验动物医学,布兰登·弗雷德里克先生,北卡罗来纳大学生物医学研究成像中心和桑德拉·霍顿女士NC州立大学的技术援助。本文从Orthocon支持一种无限制的补助金,Inc .)、美国纽约欧文顿。没有利益冲突的报道。