镍钛螺簧牵拉大鼠第一磨牙向近中移动：正畸牙移动模型

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.27.013

摘要/Abstract

摘要：

背景：在有关正畸牙移动的实验中，动物模型的建立是关键，其中力值的选择、支抗的控制对实验结果的影响很大。
目的：在综合考虑各种因素的情况下，建立一个较完善的正畸牙移动动物模型。
方法：在20只Wistar大鼠上颌两个切牙牙根中部水平钻洞，用0.3 mm直径结扎丝从洞中穿过，将牙槽骨、两个切牙结扎在一起，将右上颌第一磨牙以0.2 mm直径结扎丝结扎，随机分为4组，在切牙和第一磨牙间分别置10，25，50 g Sentalloy镍钛螺簧，以切牙为支抗，拉第一磨牙向近中移动，以不加力的为对照组。加力后14 d苏木精-伊红染色观察第一磨牙牙体牙髓变化，并使用软件测量计算牙本质吸收相对深度。
结果与结论：10 g镍钛螺簧组牙骨质不规则吸收，压力侧牙周膜间隙变窄；25 g镍钛螺簧组压力侧可见牙骨质及牙本质不规则吸收；50 g镍钛螺簧组牙根可见明显的吸收，深达牙本质层。10 g螺簧组牙本质吸收相对深度与对照组相比差异无显著性意义(P > 0.05)，其他各组之间牙本质吸收相对深度差异均有显著性意义(P < 0.05)。说明在大鼠两个中切牙牙根中部及牙槽骨处钻洞并用结扎丝结扎，使两个中切牙与牙槽骨成为一个整体，共同作为支抗，采用镍钛螺簧拉第一磨牙近中移动，可建立稳定、科学、可靠的正畸牙移动的动物模型。10 g力是大鼠第一磨牙近中移动所需的合适力值。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程

全文链接：

关键词: 实验动物, 组织构建, 口腔生物材料, 镍钛螺簧, 正畸牙移动, 正畸力, 螺旋弹簧, 第一磨牙

Abstract:

BACKGROUND: The establishment of model is very crucial in the orthodontic tooth movement experiment. The selection of force and controlling of anchorage may greatly affect experimental results.
OBJECTIVE: To establish an animal model for orthodontic tooth movement.
METHODS: Twenty Wistar rats were included in this study. The root of incisor teeth at upper jaw was drilled and then threaded with a ligature wire (0.3 mm diameter), therefore the alveolar bone and two incisor teeth were ligated. The first molar at right upper jaw was also ligated using a ligature wire (0.2 mm diameter). The experimental teeth were randomly divided into four groups. A Sentalloy closed-coil spring (10 g, 25 g, 50 g) was placed between the maxillary incisors and the maxillary first molar, respectively. Taking the incisor as the anchorage, the molars were given a mesial movement, and control group received no force. On day 14, the dental pulp, dentin and enamel were observed by hematoxylin-eosin staining. The relative depth of dentin resorption was analyzed with Image-Pro Plus software.
RESULTS AND CONCLUSION: A light force (10 g Ni-Ti coil spring) produced irregular enamel resorption and narrowed periodontal membrane space, whereas heavy force (25 g Ni-Ti coil spring) produced irregular dentin and enamel resorption, even heavier force (50 g Ni-Ti coil spring) produced apparent resorption at dental root, which affected the dentin. No statistical difference of the relative depth of dentin resorption was found between the 10 g group and the control group (P > 0.05). The data between other groups showed statistically significant differences (P < 0.05). The mechanical union of the incisors and the mandibular bone efficiently prevents the continuous eruption of the upper incisors, which maintains the anchorage stability. Using Ni-Ti coil spring, a stable, scientific and reliable model of orthodontic tooth movement can be established through mesial movement of the first molars. The optimal force of 10 g is used to move the rat first molar mesially.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程

全文链接：

Key words: biocompatible materials, orthodontic anchorage, molar, models, animal

中图分类号:

R318

段娇红, 张扬. 镍钛螺簧牵拉大鼠第一磨牙向近中移动：正畸牙移动模型[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(27): 4339-4344.

Duan Jiao-hong, Zhang Yang. Mesial movement of the rat molars using Ni-Ticoil spring: a model of orthodontic tooth movement[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(27): 4339-4344.

图/表（结果） 3

参考文献

[1]Ribeiro JS,Maciel JV,Knop LA,et al.Effect of growth hormone in experimental tooth movement.Braz Dent J.2013;24(5): 503-507.
[2]Niklas A,Proff P,Gosau M,et al.The Role of Hypoxia in Orthodontic Tooth Movement. Int J Dent.2013;2013:841840.
[3]Li F,Li G,Hu H,et al.Effect of parathyroid hormone on experimental tooth movement in rats.Am J Orthod Dentofacial Orthop.2013;144(4):523-532.
[4]Reitan K,Kvam E.Comparative behavior of human and animal tissue during experimental tooth movement.Angle Orthodontist. 1971;41(1):1-14.
[5]Romanos GE,Bernimoulin JP.Collagen as a basic element of the periodontium: immunohistochemical aspects in the human and animal. 1. Gingiva and alveolar bone. Parodontol.1990; 1(4):363-375.
[6]解志强,白玉兴,王邦康.小型猪正畸牙根吸收实验动物模型的建立[J].北京口腔医学, 2004,12(1):22-26.
[7]Goulart CS,Nouer PRA,Martins LM,et al.Photoradiation and orthodontic movement: experimental study with canines.Photomed Laser Surg.2006;24(2):192-196.
[8]孙新华,王锐,张晓英.He-Ne激光对兔实验性牙移动牙周组织中TGF-β1 表达的影响[J].上海口腔医学,2006,15(1):52-57.
[9]付鼎,厉松,马玉洁,刘鹏飞.上颌快速扩弓对小型猪后牙颊侧骨板改建影响的锥体束CT研究[J].中华口腔正畸学杂志,2013, 20(1): 8-12.
[10]徐芸.口腔正畸学-现代原理与技术[M].天津:科技翻译出版公司, 1996.
[11]Kirschneck C,Proff P,Fanghaenel J,et al.Differentiated analysis of orthodontic tooth movement in rats with an improved rat model and three-dimensional imaging. Ann Anat. 2013;195(6):539-553.
[12]Kaipatur NR,Wu Y,Adeeb S,et al.Impact of bisphosphonate drug burden in alveolar bone during orthodontic tooth movement in a rat model: a pilot study. Am J Orthod Dentofacial Orthop.2013;144(4):557-567.
[13]Ren Y, Maltha JC, Van 't Hof MA,et al．Age Effect on Orthodontic Tooth Movement in Rats.J Dent Res.2003; 82(1): 38-42.
[14]Kersey ML,Glover KE,Heo G,et al. A comparison of dynamic and static testing of latex and nonlatex orthodontic elastics. Angle Orthod.2003;73(2):181-186.
[15]Kim KH,Chung CH,Choy K,et al.Effects of prestretching on force degradation of synthetic elastomeric chains.Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2005;128(4):477-482.
[16]Renick MR,Brantley WA,Beck FM,et al.Studies of orthodontic elastomeric modules. Part 1: glass transition temperatures for representative pigmented products in the as-received condition and after orthodontic use.Am J Orthod Dentofacial Orthop.2004;126(3):337-343.
[17]Boshart BF,Currier GF,Nanda RS,et al.Load-deflection rate measurements of activated open and closed coil springs. Angle Orthod.1990;60(1):27-32.
[18]Manhartsberger C,Seidenbusch W.Force delivery of Ni-Ti coil springs. Am J Orthod Dentofac Orthop.1996;109(1):8-21.
[19]Smith NR.Clinical pearl: a method of controlled movement of teeth using open and closed coil spring. J Orthod. 2007;34(3): 173-175.
[20]Han S,Quick DC.Nickel-titanium spring properties in a simulated oral environment.Angle Orthod.1993;63(1):67-72.
[21]Gonzales C,Hotokezaka H,Yoshimatsu M,et al.Force magnitude and duration effects on amount of tooth movement and root resorption in the rat molar.Angle Orthod.2008;78(3): 502-509.
[22]Ren Y,Maltha JC,Kuijpers-Jagtman AM.The rat as a model for orthodontic tooth movement--a critical review and a proposed solution.Eur J Orthod. 2004;26(5):483-490.
[23]魏治统,杜传诗,吴德全.牙周膜面积的测量[J].中华口腔科杂志, 1964,10(1):9-12.
[24]Begg PR,Kesling PC.The differential force method of orthodontic treatment.Am J Orthod.1977;71(1):1-39.
[25]Abi-Ramia LB,Sasso Stuani A,Sasso Stuani MB,et al.Effects of low-level laser therapy and orthodontic tooth movement on dental pulps in rats.Angle Orthod. 2010;80(1):116122.
[26]Ballard DJ,Jones AS,Petocz P,et al.Physical properties of root cementum: part 11. Continuous vs intermittent controlled orthodontic forces on root resorption. A microcomputed- tomography study.Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2009; 136(1):8.e1-8; discussion 8-9.
[27]Weltman B,Vig KW,Fields HW.Root resorption associated with orthodontic tooth movement: a systematic review.Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2010;137(4):462-476.
[28]Hartsfield JK Jr.Pathways in external apical root resorption associated with orthodontia.Orthod Craniofac Res.2009;12(3): 236-242.
[29]Brezniak N,Wasserstein A.Orthodontically induced inflammatory root resorption. Part I: The basic science aspects. Angle Orthod.2002;72(2):175-179.
[30]Moskovitz M,Tickotsky N,Ashkar H,et al.Degree of root resorption after root canal treatment with iodoform-containing filling material in primary molars. Quintessence Int.2012;43(5): 361-368.
[31]李新桂,刘月华,张寅.正畸力对大鼠正畸牙根吸收后早期修复的影响[J].临床口腔医学杂志,2010,26(2):86-89.
[32]李文星,刘月华.大鼠正畸牙根吸收早期龈沟液中DPP的变化规律[J].临床口腔医学杂志, 2011,27(1):23-26.
[33]王峰,刘志峰,陆怀秀,等.淫羊藿苷对正畸快速扩弓致大鼠牙根吸收抑制作用的扫描电镜观察[J].牙体牙髓牙周病学杂志,2013, 23(11):685-687,712.
[34]Noda K,Arai C,Nakamura Y.Root resorption after experimental tooth movement using superelastic forces in the rat.Eur J Orthod.2010;32(6):681-687.

引言

正畸治疗离不开力的作用，正畸力施加在牙上，在牙周组织中传递并激活牙周细胞进行骨改建，作用机制至今仍不明确。正畸医生每日使用的各种移动牙齿方法多基于临床经验而非实验资料。力施加后产生各种组织应答，如骨和牙周韧带的重建、细胞应答等^[1-3]，分析它们之间的关系需要一个良好标准化的、可重复的力系统，通过对牙齿及周围组织的形态和生物力学特性的正确描述，使得评估正畸牙移动过程中牙周膜内的压力和拉力变化成为可能。到目前为止，大量关于正畸生物力学原理及反应的实验中，使用了不同的动物模型，例如鼠、狗、兔、猪、猴^[4-9]。相比于其他实验动物，鼠的价格低廉，这在大样本的研究中十分有利，而且组织学材料的制备也相对容易；其次，鼠源性抗体更易获得，使得一些分子生物学技术得以顺利实施。小鼠的口腔容积太小，放置正畸部件十分困难，因此大鼠成为研究实验性牙移动的首选。将大鼠牙槽骨与人牙槽骨比较，显示大鼠牙槽骨比人的致密，而且没有骨单位，包含相对少的骨髓腔，沿牙槽骨表面类骨质较少。大鼠的骨细胞外基质包括相对少的酸性黏多糖，钙平衡更多的由肠内吸收控制而非骨组织。人牙槽嵴顶处的牙周膜纤维数量较多，牙齿倾斜移动时被迅速拉紧，而大鼠的牙槽嵴顶纤维则数量较少，牙周膜中只有极少量的上皮剩余。大鼠牙根根尖1/3的牙骨质层较厚^[4-5]。尽管对正畸力反应的基本原理相同^[10]，但大鼠对正畸治疗反应的组织变化要比人快。

在使用大鼠进行实验性牙移动的研究中，很多研究者没有考虑到实验动物本身的生理特点，例如自然情况下大鼠磨牙的远中漂移及切牙的持续萌出^[11-12]。磨牙的远中漂移会导致低估磨牙近中移动的量，持续性的切牙萌出会导致支抗的丧失，而且力的方向不能得到有效控制；在正畸加力装置的设计上也有很多缺陷。力值大小直接影响周围组织的变化，而力值的大小与牙根表面积相关。大鼠磨牙非常小，这使得正畸装置的设计比较复杂。在许多研究中，使用了不锈钢螺旋弹簧或者弹性橡皮链作为力传递系统，产生的力值是变化的，而且很难控制，尤其是弹性橡皮链，它的弹性严重依赖于时间和温度、唾液酸碱度及吸水度。因此，推荐使用恒定的持续力进行实验研究，以更好地分析力与牙移动之间的关系。

正畸牙移动产生的反应可分为3部分：初始位移、延迟阶段和进行性牙移位。由于牙周膜和骨的变形及牙的伸长，短时间内即产生初始移位。然后由于牙周膜的透明样变，牙相对于其支持牙槽骨发生的移动停止，为延迟阶段。一旦潜行性骨吸收为牙周膜的坏死区域积蓄了活力，则牙移动进入进行性牙移位阶段。大鼠实验性牙移动的实验周期应该至少2周。

总之，尽管大鼠是最常用的研究牙移动的实验动物，但在实验设计上仍存在很多缺陷。实验的目的就是在综合考虑各种因素的情况下，建立一个较完善的正畸牙移动动物模型，为下一步的研究做好准备。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程
全文链接：

材料方法

设计：随机对照动物实验。

时间及地点：于2013年1至4月在解放军沈阳军区总医院完成。

材料：

实验动物：24只6周龄雄性Wistar大鼠，体质量200-250 g，由解放军沈阳军区总医院动物实验室提供，许可证号：0004544。

主要实验用液体配方： ①EDTA脱钙液：EDTA 10 g，PBS(pH 7.2)100 mL，加NaOH搅拌溶解后，用1 mol/L HCl调pH至7.2，再加甲醛15 mL。②中和液：1 mol/L Tris-Cl (pH 7.6)10 mL，5 mol/L NaCl 3 mL，ddH₂O定容100 mL。③苏木精液：苏木精2.50 g，纯乙醇25 mL，钾明矾50 g，蒸馏水500 mL，氧化汞1.25 g，冰醋酸20 mL。将苏木精溶于乙醇中(稍加热)，将预先已溶解钾明矾的蒸馏水加入苏木精乙醇液，使溶液尽快沸腾后，将火焰熄灭后慢慢加入氧化汞，防止溶液溅出，再煮沸2 min，此后将烧瓶立即浸于冷水中，当染液冷却后，加入冰醋酸。④伊红溶液：伊红0.25-0.50 g，蒸馏水100 mL。先取少许蒸馏水加入伊红，用玻璃棒将伊红研碎，再加入全部蒸馏水。

实验方法：

大鼠第一磨牙牙根表面积的测定：牙齿上施加力值的大小应根据牙根表面积而定，因此实验取雄性Wistar大鼠4只，颈椎脱臼法处死，切取左、右上颌第一磨牙及其周围骨组织(图1A)，仔细去除牙槽骨，将第一磨牙放入5%次氯酸钠溶液中浸泡12 h以去除牙周膜。仔细将5个牙根分开，用数字游标卡尺测量各个牙根在牙颈部(釉牙骨质界)处的直径(d)，以及釉牙骨质界到根尖的距离为(l)，测量5次取均值。将牙根假想为圆锥体，则根据公式：圆锥体侧面积=π×d×1/2，计算出鼠5个牙根的总面积(图1B)。

不同力值下大鼠第一磨牙牙本质吸收的变化：

建立大鼠不同力值镍钛螺簧拉磨牙向近中移动模型：取20只雄性Wistar大鼠，10%水合氯醛麻醉下，仰卧位置于鼠板上，固定四肢，头偏向一侧，在上颌两个切牙牙根中部水平用牙钻钻洞，用5 mL注射器抽取生理盐水冲洗，局部降温。用棉球吸走多余液体。0.3 mm直径结扎丝从洞中穿过，将牙槽骨、两个切牙结扎在一起。右上颌第一磨牙以0.2 mm直径结扎丝结扎(图2)。

切牙病理标本制备及染色：①脱钙：取出经40 g/L多聚甲醛溶液固定48 h的标本，置于培养皿中，倒入EDTA脱钙液，室温，每日换液，共28 d。②蜡块制备：取出脱钙后的标本，用中和液冲洗；体积分数70%乙醇1 h、体积分数80%乙醇1 h、体积分数90%乙醇1 h、体积分数95%乙醇1 h、体积分数100%乙醇1 h梯度脱水，每次12 h；二甲苯透明，至组织块透亮；在64 ℃浸蜡3 h；石蜡包埋。③苏木精-伊红染色：以上颌第一磨牙为中心，切片与合平面平行，进行连续组织切片，切片厚度5 μm；黏片(水温42-44 ℃)；烘片24 h后过二甲苯20 min脱蜡；在体积分数100%，90%，80%乙醇脱水各1 min；自来水冲洗5 min；过蒸馏水，苏木精染3 min；自来水冲洗1 min；于1%盐酸乙醇分色；自来水冲洗后反蓝1 min；伊红染 3 min；自来水冲洗1 min；在体积分数80%，90%，100%乙醇脱水各1 min；二甲苯透明10 min；中性树胶封固。④显微镜下观察牙本质吸收情况。

图像分析：首先选取根中1/3牙本质吸收最深的5张连续切片，进行图像采集。使用Image-Pro Plus软件测量远中颊根、腭根近中侧牙根吸收的深度以及牙根近远中向直径。测量由同一实验者重复3次后取平均值，并采用双盲法减少误差。为保证实验结果的可比性，吸收深度用相对数表示，计算公式为：牙本质吸收相对深度=(牙本质吸收深度/牙本质近远中向直径)×100%。

主要观察指标：各组牙本质吸收相对深度。

统计学分析：采用SPSS 16.0对牙本质吸收相对深度进行统计分析，两组间比较采用成组t 检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植；肝移植；移植；心脏移植；组织移植；皮肤移植；皮瓣移植；血管移植；器官移植；组织工程

全文链接：

讨论

使用大鼠作为正畸牙移动模型，由于两个切牙牙根长且粗大，因此被选做支抗牙，在牙根中部及牙槽骨处钻洞并用结扎丝结扎，可以有效防止切牙的不断萌出，保持支抗的稳定。有学者在安装矫治器过程中给予大鼠吸氧，以解决鼻腔出血引起的短暂性呼吸困难^[13]。实验中在大鼠牙槽骨钻洞时始终保持大鼠头偏向一侧，用针管抽取生理盐水局部降温，棉球及时吸走多余液体，并未发生因窒息而死的情况。在大鼠第一磨牙近中移动的研究中，使用的加力单位有弹性橡皮链，螺旋弹簧等。弹性橡皮链的初始力值很大，随后力量迅速衰减，有报道证实在加力24 h后，力量即丧失40%。为了补偿橡皮链的这种高速的力量衰减，最初的力量通常要达到所需力量的2倍^[14-16]。很多因素影响螺旋弹簧的载荷形变率，包括金属的性质、弓丝直径、螺旋直径、螺旋数目、长度等^[17]。镍钛合金是在19世纪70年代早期开始应用于口腔正畸，它的特性是形状记忆和超弹性，能够在较大的形变时产生轻柔的矫治力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力，符合生理要求。因此镍钛螺簧可以产生非线性的载荷形变曲线，即载荷不随形变加大而变大，在加力3-9 mm范围内，可以保持恒定的力^[18-19]。有学者将镍钛螺簧、不锈钢螺簧、弹性橡皮链浸泡在37 ℃人工唾液中，模拟口腔环境，加力2，4，6周后，发现镍钛螺簧的物理特性基本上没有变化，不锈钢螺簧随时间的延长产生一定的力值衰减，弹性橡皮链的衰减是最大的^[20]。在大鼠正畸牙移动模型的建立中力值是一个关键因素。最适矫治力应能产生较快的牙齿移动速率而不出现继发性组织损害，如牙槽骨丧失和不可逆性牙根吸收。有学者认为人的磨牙是鼠磨牙的20倍大，在鼠磨牙上施加10 g力相当于在人磨牙上加200 g的力^[21]。而还有学者认为人磨牙体积是鼠磨牙的50倍，在鼠牙上施加10 g的力相当于在人磨牙上加500 g的力，因此建议施加10 g以下的力^[22]。牙齿上施加力值的大小应根据牙根表面积。实验经计算认为鼠牙根总面积约为 10.62 mm²。中国学者魏治统测量了人上颌第一磨牙的牙根表面积，约为360 mm²，是大鼠第一磨牙牙根面积的34倍^[23]。在鼠第一磨牙上加10 g的力，相当于人第一磨牙上加340 g的力。根据Begg差动力原理，磨牙近中移动的最佳力值是300-500 g^[24]。有研究显示在近中移动大鼠磨牙时，与25，50，100 g的力相比，10 g力产生了较大的牙齿移动及较少的牙根吸收^[21]。

关于大鼠牙齿移动的研究证实，正畸加力后早期牙髓充血，发生的组织变化与炎症过程一致。如果受到的损害没有超出牙髓组织的生理限度，这种反应是可逆的。加力3 d后显示成牙本质细胞紧密排列，核内染色质延伸、扩散，呈现活跃细胞状态；在成牙本质细胞层变化明显的区域无细胞层缺失；多细胞层则变得更加明显，可以观察到未分化的间充质细胞、成纤维细胞、防御细胞；牙髓血管化明显。7 d后，牙髓显示出正常的4层组织结构^[25]。

实验观察周期为14 d，牙齿已经移动，重点观察牙根吸收的情况。牙根吸收是正畸牙齿移动中不可避免的病理结果。正畸性牙根吸收是一个透明区消除的过程，在去除坏死组织过程中，最初相关联的细胞是酸性磷酸酶阴性细胞并具有巨噬细胞样特征的细胞，被来自坏死组织的信号所激活，任务是清除坏死组织。清除过程开始于透明区的边缘，此处血液供应存在，甚至增加。透明区被清除过程中，附近的牙根表面的类牙骨质可能被破坏，进而暴露下方的高密度矿化牙骨质。吸收过程一直持续直到没有透明区存在或者力值降低。吸收陷窝扩大了牙根的表面积，因此间接的降低了应力。这种减压允许过程反方向发展，牙骨质被修复。吸收陷窝的修复过程可以始于陷窝边缘、底部或任意地方，无细胞牙骨质被细胞性牙骨质替代。处于凋亡状态的破骨细胞在陷窝底部留下一层蛋白质，包含骨桥蛋白和骨唾液蛋白。这一层以后被识别作为沉积线，在此成骨细胞开始骨形成^[26-28]。正畸诱导的炎症性牙根吸收可以被分成3度，轻度的牙根吸收仅发生在牙骨质的外层，并且能够被完全修复，这个过程类似于骨小梁重建；中度的牙根吸收发生在牙骨质及牙本质的外层，经过吸收重建过程的牙根外形可能与吸收前不同；重度的牙根吸收表现为根尖组织的吸收，牙根变短变平，只有外层的牙骨质可以被修复^[29-30]。25 g和50 g力值组均发生了牙本质的吸收，力值越大吸收越严重，而10 g力值组的牙根吸收大部分只发生在牙骨质层，有几例发生于牙骨质牙本质交界处，几乎可以忽略不计。由于牙骨质可以修复重建，牙本质吸收则为不可逆性，牙本质吸收的深度更能代表牙根吸收的严重程度，进而反映出所施加力值的大小是否合适。因此实验测量指标使用了牙本质吸收相对深度。有学者采用牙根吸收相对面积的指标^[31-32]，还有学者使用扫描电镜观察牙根表面的吸收状态同时测量并计算各牙的牙根吸收指数^[33]。但牙根表面的吸收陷窝有的大而浅，有的小而深，面积并不能真实反映出牙根吸收的严重程度。 Noda等^[34]评估了不同大小持续力作用下大鼠磨牙牙根吸收情况，发现1.6 g的力值就引起了大鼠第一磨牙的牙根吸收。Gonzales等^[21]使用50，100 g力值近中移动大鼠第一磨牙，两周时发现最大的根吸收面积发生在远中颊根、其次为远中腭根，由于中间颊根最短小，100 g力值应用28 d后几乎完全被吸收。因此实验选取了远中颊根和远中腭根，测量其牙本质吸收深度。

实验的观察期为14 d，着重观察了牙骨质和牙本质的吸收情况，结合牙根表面积的测量结果，认为10 g的力值是大鼠第一磨牙近中移动的合适力值。在大鼠两个中切牙牙根中部及牙槽骨处钻洞，并用结扎丝结扎，使两个中切牙与牙槽骨成为一个整体，共同作为支抗，采用镍钛螺簧拉第一磨牙近中移动，可建立稳定、科学、可靠的正畸牙移动的动物模型。根据牙根表面积的测量以及不同力值下的组织观察，10 g力是大鼠第一磨牙近中移动所需的合适力值，25 g和50 g的力值在14 d的加力周期中都导致了较严重的牙根吸收。