青少年女性月经周期不同阶段加力对正畸牙移动的影响

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.15.007

摘要/Abstract

摘要：

背景：雌激素对正畸牙齿移动有影响，目前仅有动物实验证明，雌激素水平越低，正畸牙移动量越大，雌激素水平越高，正畸牙移动量越小。
目的：分析青少年女性正畸患者月经周期的不同时期加力对正畸牙移动的影响。
方法：选取12例14-18岁已具有月经初潮，月经规律，需要拔除上颌第1前磨牙的女性患者。采取自身对照，将患者上颌左右两侧尖牙，随机分为月经期加力组和排卵期加力组，应用种植体支抗加力远中移动尖牙，月经期加力组加力2周后排卵期加力组开始加力。各组分别于加力即刻及4周时取模，灌制超硬石膏模型，测量各组尖牙向远中移动的距离，采用GraphPad Prism5软件包对数据进行统计学分析。
结果与结论：月经期加力组尖牙移动量大于排卵期加力组(P < 0.05)。提示青少年女性正畸患者在月经期加力正畸牙的移动速度较排卵期正畸牙的移动速度显著增加，可有效缩短正畸矫治疗程。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 组织工程, 正畸, 月经期, 排卵期, 牙齿移动, 雌激素, 种植体支抗

Abstract:

BACKGROUND: Estrogen has an effect on orthodontic tooth movement. Currently, only animal experiments show that the lower estrogen levels, the greater the amount of orthodontic tooth movement; the higher
estrogen levels are, the smaller the amount of orthodontic tooth movement is.
OBJECTIVE: To investigate effects of orthodontic force applied on orthodontic tooth movement at different stages of menstrual cycle among young female patients.
METHODS: Twelve young female patients were included in this study, aged 14-18 years old. They already have regular menstrual cycle, and need to extract the first premolar in the maxilla. By using self-control method, these female patients with their maxillary canine at both sides were randomly divided into two groups: orthodontic force at ovulatory period and orthodontic force at menstrual period. Micro-implant anchorage was implanted to the distally moving canine. Orthodontic force was given to the group of ovulatory period 2 weeks after the force was given at menstrual period. Dentition models were taken at day 0 and 28 after force, to prepare a superhard plaster model using silastic impression materials. Between these two groups, the distances of the canine distal movement were measured and statistical analysis was performed with GraphPad Prism5 software.
RESULTS AND CONCLUSIONS: The distances of the canine distal movement in the group of orthodontic force at menstrual period were greater than that in the other group (P < 0.05). The orthodontic teeth with the application of orthodontic force at menstrual period move faster than that with the application of orthodontic force at ovulatory period, thus effectively shortening orthodontic treatment.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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Key words: orthodontics, menstrual cycle, ovulation period, estrogen

中图分类号:

R318

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Wang Bin, Yang Xi, Zhou Jian-ping, Feng Gang, Dai Hong-wei, Huang Lan. Orthodontic tooth movement at different stages of adolescent female menstrual cycle[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(15): 2332-2337.

图/表（结果） 3

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引言

近年来，随着人们口腔健康意识的增强，正畸治疗已成为错牙合畸形患者恢复颜面美观及咀嚼功能的主要方法之一，因此越来越多的青少年女性错牙合畸形患者选择考虑接受正畸治疗。但正畸治疗一般需要一到两年或者更长的治疗时间，一些疑难病例甚至需要更长的时间，这不仅是错牙合畸形患者常常抱怨的内容，也是患者选择拒绝接受正畸治疗的主要原因之一。
研究表明，长期的正畸治疗容易导致患者牙釉质脱矿、牙根吸收和牙周疾病等一系列并发症^[1-9] ，而这些并发症的发病率又与正畸治疗时间长短正相关，矫治时间越长，发生龋病、牙根吸收和牙周病的概率相应增加^[10-12] ，患者的合作性和依从性亦随之降低，因此正畸治疗时间过长已成为正畸治疗难以普遍推广的一个重要原因。如何加速正畸牙齿的移动，缩短正畸疗程以减少并发症的发生、提高患者的合作性与依从性是未来正畸治疗的重要发展方向之一。
自20世纪70年代以来，国内外众多学者尝试了一系列的加快正畸牙移动速度的方法^[13] ，但这些方法在安全性、疗效等方面均存在着不可忽视的弊端，如系统给药在加速牙齿移动的同时，也作用于人体其他组织器官，不仅缺乏特异性，同时存在不可知的不良反应；局部用药：临床操作较为复杂，亦因具有不可控性与创伤性而难被患者接受；外科手术操作则更为复杂，创伤更大；机械和生理刺激亦存在不良反应；托槽与弓丝间摩擦力的降低也是有限的。因此如何安全、有效地加速正畸牙移动，缩短疗程是未来研究的热点方向之一。
临床中正畸患者以青少年为主，其中未成年女性患者在未成年患者中占有超过一半的比例，成年女性患者选择接受正畸治疗也占有相当大的比例。月经周期现象是女性的一种正常生理变化，也是女性的一种正常生理周期。而雌激素则是维持女性月经周期规律性最重要的性激素之一，其对人体骨组织的结构和功能亦起着非常重要的作用，且具有近月节律性^[14-15] 。在正畸临床工作中，正畸牙齿的移动的速率与牙槽骨代谢水平的高低密切相关，雌激素水平改变引起的牙槽骨代谢平衡的倾斜，势必会影响正畸牙齿的移动速率，尤其在牙槽骨组织局部环境中对骨结构的变化、骨量的维持和骨组织的改建过程中起着非常重要的作用^[16-18] 。当雌激素水平相对较高时(排卵期)，成骨细胞功能相对较活跃，而破骨细胞功能相对较低，因而造成成骨速率相对大于骨丧失速率(破骨速率)，从而导致正畸牙移动受抑制，此时正畸牙移动速率降低。反之亦然，当雌激素水平相对较低时(月经期)，破骨细胞功能相对较活跃，而成骨细胞功能相对较低，因而造成骨丧失速率大于成骨速率，从而促进正畸牙移动的，此时正畸牙移动速率相对较高。
国内外一系列动物实验研究亦显示，雌激素水平的高低与骨代谢平衡之间存在密切关系^[19-23] ，可利用雌激素在大鼠动情期中的生理性波动，以加速牙槽骨改建，从而达到加速正畸牙移动的目的。在正畸治疗过程中，正畸牙移动大致可分为3个阶段，分别为：初始阶段、滞缓阶段和滞缓后阶段。在初始阶段(正畸加力后的第1周)中，正畸牙移动较快，在滞缓阶段(正畸加力后的第2到第3周)中，正畸牙移动相对较慢，在滞缓后阶段(正畸加力后的第4周)，正畸牙移动又达到一次快速期，牙移动速率又相对较快。这3个阶段的时间和顺序也具有与月经周期相似的近月节律性^[24-27] ，能否将正畸牙移动的近月节律性与月经周期的近月节律性两者相互联系起来以获得安全有效的正畸疗效是一个值得深度思考的问题。
因此，本试验以时间生物学和生物节律变化为切入点，将女性月经周期的近月节律性与正畸牙移动3阶段的近月规律性相结合起来，试图探索一种更高效、安全、无创和快速的加速正畸牙移动的方法，从而为正畸医生临床中缩短正畸治疗疗程提供一种全新的模式。
　　

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材料方法

设计：同体对照观察。

时间及地点：病例来自重庆医科大学附属口腔医院正畸科2012年10月至2013年8月间就诊患者。

对象：从重庆医科大学附属口腔医院正畸科2012年10月至2013年8月间来就诊的患者当中，选择青少年女性患者共12例。

纳入标准： ①14-18岁青少年女性错牙合畸形患者，已经有月经初潮，且月经周期规律。②磨牙关系为Ⅰ类关系，尖牙关系为Ⅰ类。③需要拔除上颌第1前磨牙。④采用微种植钉支抗(绝对支抗)远中移动尖牙。⑤锥形束CT显示尖牙位于牙槽骨松质内，未触及骨皮质。⑥患者及监护人签署“知情同意书”。

排除标准： ①重度牙列拥挤病例。②尖牙关系明显呈Ⅱ类和Ⅲ类或反牙合关系。③左右两侧牙列基骨弓不对称。④锥形束CT显示尖牙位于牙槽骨骨皮质内或触及骨皮质。

材料：

方法：

实验的分期：月经期的测定，采用月经史的调查问卷和基础体温测量的方法划分月经周期的月经期，基础体温测定的条件：①睡眠时间≥6 h。②醒来未进行活动之前，静卧测量。③置于舌下测量口腔温度。④测量 3 min。⑤月经来潮和同房日须附加记号标示，遇有发烧或饮酒过度或晚睡晚起等会影响体温的状况，亦应特别注记说明。排卵期则由被试者自己每天用商品定性排卵试纸测定^[28-29]，当出现阳性结果的第1天，则由被试者自己报告。

干预模型的建立：选取12例符合纳入标准的个体，拔除上颌第1前磨牙后，将同一患者的上颌左右两侧尖牙，随机分为月经期加力组和排卵期加力组。全部患者均采用MBT直丝弓矫治技术，分别用0.014、0.016、0.018的镍钛圆丝和0.017×0.025的镍钛方丝排齐、整平上下颌牙列后，在上颌的左右两侧第2前磨牙和第1磨牙之间植入微种植钉支抗(图1A，B)，种植钉植入的角度为85°，深度为9.0 mm，在0.018×0.025不锈钢方丝能够完全入槽，并能够在槽沟内来回自由滑动时，开始拉尖牙向远中。①月经期加力组：在月经期第1天，于一侧尖牙托槽上通过镍钛拉簧施加150 g (力值由测力计测得)^[30](图1C-F)，拉尖牙向远中，加力持续至下一个月经期的第1天(4周后)。②排卵期加力组：在排卵期(由排卵试纸测得)第1天，于另一侧尖牙上通过镍钛拉簧施加150 g力，拉尖牙向远中，加力持续至下一个排卵期的第1天(4周后)。

尖牙移动距离的测量：月经期加力组，分别于施加150 g力即刻和4周，用藻酸盐印模膏取印模，灌制超硬石膏。排卵期加力组，亦分别于施加150 g力即刻和4周，用藻酸盐印模膏取印模，灌制超硬石膏。待模型完全干燥后，完整翻制出，选取模型上尖牙的牙尖点和同侧第1磨牙的近中颊尖点为参照点，这两个参考点的距离设为s，测量出的一个周期后的s′与上一次的s的差值设为△s，即为1个月经周期的尖牙移动的距离，每次的s值及s′值均由同一人测量6次取平均值得出。

主要观察指标： ①错牙合畸形患者月经周期。②尖牙移动距离。

统计学分析：计算出两组中每个个体在一个周期内的尖牙移动量，采用GraphPad Prism5软件进行自身配对t 检验，分析两组尖牙移动量差异的统计学意义(P < 0.05)。

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讨论

既往研究表明，加速正畸牙移动^[31-35] ，缩短正畸疗程的方法大致可分为4类：①减小托槽与弓丝间的摩擦力。②局部或系统给药。③外科手术。④局部的机械或生理刺激。但研究发现，以上方法均存在着不可忽视的弊端^[36] ，如系统给药，缺乏特异性，存在不良反应；局部注射药物，临床操作也较复杂，因而具有不可控性和创伤性而不易被患者接受；外科手术操作则更为复杂，创伤更大；机械和生理刺激也具有不良反应；降低材料间摩擦力而加速正畸牙移动的作用也是有限的。所以寻求一条高效、无创的加速正畸牙齿的移动，缩短正畸治疗疗程，减少并发症发生，提高患者的合作性和依从性的临床路径显得尤为重要。
正畸牙移动的速率与应用最佳矫治力及合理把握最佳矫治时机密切相关，以往的研究多集中于正畸患者最适矫治力及最佳矫治年龄的选择。而对个体的最佳施力时机研究相对较少，本试验基于这一出发点，从最佳施力时机出发，安全、简单、无创、可行地以时间生物学为切入点将女性月经周期的节律性与正畸牙移动的规律性相结合，探索一种高速、安全地加速正畸牙移动的新方法，以期加速牙齿移动，缩短正畸疗程。
女性的生理周期主要分为4个时期：月经期、滤泡期(排卵期前1周)、黄体前期(排卵后1周)及黄体后期(月经前1周) ，在月经周期中，雌激素在月经来潮时水平最低，在卵泡期早期呈缓慢增加趋势，从排卵之前1周开始速度加快，于排卵期前一两天达到高峰，以后迅速下降，到黄体期中间又出现一次高峰，此次峰值较小而持续时间较长。
本试验基于上述理论依据选取月经周期中的月经期及排卵期进行探讨研究，月经期加力组选取雌激素水平最低时期的月经期开始加力，此时的牙槽骨矿化成分和骨量均降低，而牙槽骨吸收则增强，从而导致尖牙的移动量在同一时间段增长。相反，排卵期加力组选取雌激素水平最高的排卵期开始加力时，骨矿化成分和骨量均提高，而骨吸收则受到抑制，从而导致尖牙的移动量在同一时间段减少。
研究显示，女性雌激素水平在月经周期中所发生的生理性波动与导致影响骨改建的激素及一系列细胞活性因子发生周期性波动密切相关^[37] 。牙周组织中的胶原纤维的降解和牙槽骨的吸收均受雌激素水平高低的影响，一方面雌激素会影响胶原纤维的沉积和交联^[38] ；另一方面雌激素又会增强碱性磷酸酶的活性和促进骨钙素的分泌，从而减少牙槽骨的吸收，导致正畸牙齿的移动受抑制^[39] 。而当雌激素水平降低时，牙槽骨中的成骨细胞产生的骨吸收因子，如白细胞介素和骨保护素的分泌^[40-44] ，并通过提高牙槽骨的矿化成分和增加骨量、促进白细胞介素1和白细胞介素6的分泌。肿瘤坏死因子α则可能通过影响破骨细胞的分化和活性从而介导骨丧失^[45] 。动物实验显示雌激素的水平降低可以加速正畸牙齿移动^[46] 。因此，正畸牙移动的量和雌激素水平有着密切的关系。
本试验结果显示选择月经期开始加力组尖牙移动的量显著大于选择排卵期开始加力组尖牙移动的量，差异有显著性意义(P < 0.05)，提示正畸牙移动的量与人体生理周期不同时期加力有着相当密切的关联。
正畸牙移动可分为3个阶段：初始阶段、滞缓阶段和滞缓后阶段，在初始阶段(加力后第1周)压力侧牙槽骨受压迫，发生骨吸收，牙齿快速移动，接着进入滞缓阶段(加力后第2到3周)，牙移动量较少，在滞缓后阶段(加力后第4周)牙齿移动再次加快，牙周恢复至加力前状态，整个移动过程具有与女性月经周期规律性相似的近月节律性。
本试验选取月经期开始加力，此时雌激素水平最低，正畸牙齿移动较快，而此时加力时机又刚好处于初始阶段(快速移动阶段)，因而此阶段正畸牙移动较快；而当一次月经周期即将结束，雌激素水平又将降低至最低水平，正畸牙齿移动较快，而此时加力时机又刚好又处于滞缓后阶段(再次快速移动阶段)，从而又达到一次快速移动，从而导致整个月经周期内正畸牙移动较快。
试验选取排卵期开始加力，此时雌激素水平最高，正畸牙齿移动本身较慢，而此时加力时机处于初始阶段(快速移动阶段)，因而此阶段正畸牙移动相对月经期加力较慢；而当一次月经周期即将结束，雌激素水平又将上升至最高水平，正畸牙齿移动较慢，而此时加力时机处于滞缓后阶段(再次快速移动阶段)，此阶段牙移动的速率又较月经期加力慢，两个阶段叠加起来，从而导致整个月经周期内正畸牙移动较慢。
以往国内外关于正畸牙移动与雌激素水平关系的文献研究报道，大多聚集于动物实验层面上，得出的试验结果亦为实验动物体内，牙移动的量与雌激素水平呈负相关关系。较少有文献报道，在月经周期不同阶段，直接施加正畸力于需要加快移动的患者牙齿上，从而观察月经周期不同阶段加力对正畸牙移动速率的影响。本文作者正是查阅了大量的文献，观察到这一现象，从而受启发，尝试在正畸患者牙齿上选择月经周期不同阶段施加正畸力，来观察正畸牙移动速率的变化。这是本试验的一大新颖之处。
本组临床观察采用自身对照原则，消除了较多的干扰因素，保证了结果的可靠性。另外，本试验以时间生物学和生物节律变化为切入点，将女性月经周期的节律性与正畸牙移动的规律性相结合起来，试图探索一种更高效、非侵袭性的加速牙齿移动的方法，具备一定的新意，是本试验的又一新颖之处。但是，本试验仅选取了具有代表性的雌激素水平最高时期的排卵期和雌激素水平最低时期的月经期进行研究，而对月经周期中的其他时段的研究相对较少，无法得出月经周期中其他阶段雌激素水平与正畸牙移动的关系。另外，本试验尚未对雌激素及其他相关细胞因子进行实验室检测，未定量分析研究。上诉不足之处尚有待进一步探讨与研究。

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