Distraction osteogenesis (DO) adalah pembentukan tulang baru di antara segmen tulang yang terpisah dengan menerapkan gaya distraksi yang konstan dan stabil pada segmen tulang yang terpisah, yang memiliki keuntungan dari trauma bedah minimal, tidak ada pencangkokan tulang dan perluasan simultan jaringan lunak di sekitarnya. Pada tahun 1998, Liou et al [1] mengusulkan metode osteogenesis distraksi periodontal, yang meningkatkan kecepatan pergerakan gigi beberapa kali lipat dan memperpendek proses perawatan secara signifikan. Selanjutnya, Liou et al [2] dan Kisnisci et al [3], sekelompok sarjana asing, secara bertahap mencatat bahwa laju pergerakan gigi di dalam zona regenerasi tulang yang diperoleh setelah osteogenesis distraksi juga dapat meningkat secara signifikan. Namun, waktu yang optimal dan nilai kekuatan untuk memindahkan gigi ke zona tulang baru setelah osteogenesis distraksi masih menjadi masalah utama yang sedang dibahas. Dalam percobaan ini, sebuah model hewan dikembangkan untuk mengamati kecepatan pergerakan gigi dan perubahan pada akar dan jaringan periodontal pada nilai gaya yang berbeda pada mandibula taring setelah osteotomi. 1. Bahan dan metode 1.1 Hewan percobaan dan pengelompokan 8 ekor anjing beagle yang sehat (disediakan oleh Pusat Hewan Percobaan Universitas Kedokteran Anhui), berusia 10-18 bulan, 10-12 kg, jantan dan betina. Semua anjing memiliki gigi permanen di mulut mereka dan rumus untuk gigi permanen: I3/3.C1/1.P4/4.M2/3.×2 = 42, dengan gigi yang lengkap dan periodonsium yang sehat, dan dipelihara di penangkaran selama satu minggu sebelum operasi, divaksinasi rabies, dan dilatih untuk makan makanan lunak. Mereka secara acak dibagi menjadi dua kelompok yang masing-masing terdiri dari empat ekor, diberi nomor dan label, dan gigi percobaan digerakkan dengan kekuatan masing-masing 50 g dan 100 g setelah 6 minggu pencabutan tulang. 1.2 Retraktor Retraktor intraoral stainless steel yang dirancang sendiri digunakan untuk menghasilkan retraksi dengan menggerakkan bagian geser di sepanjang alur pemandu bagian tetap dengan ekstensi maksimum 25 mm. 1.3 Metode eksperimental 1.3.1 Osteogenesis pencabutan rahang bawah Semua anjing menjalani osteogenesis pencabutan rahang bawah unilateral di antara gigi premolar ketiga dan keempat. Pada hari pembedahan, anjing dipuasakan dan ditimbang, dan anestesi umum diberikan melalui infus intravena natrium pentobarbital 3% 1 ml/kg. Infiltrasi submukosa lidokain yang mengandung 1/300.000 epinefrin diaplikasikan; sayatan dibuat pada tingkat sulkus vestibular bukal gigi premolar ketiga dan keempat, sekitar 62,5 px, dan flap mukoperiosteal bukal dinaikkan ke atas di bawah tepi bawah mandibula untuk mengekspos tubuh mandibula sepenuhnya; mandibula dipotong membujur di antara gigi premolar ketiga dan keempat dengan bor fisura 700 # di bawah kondisi semburan air untuk membentuk fraktur lengkap buatan, dan sudut ekstra oral mandibula pada sisi yang sama. Sayatan sekitar 5 mm dibuat pada kulit untuk memasukkan batang sekrup retraktor, memasang retraktor, menyesuaikan batang sekrup ekstra-oral sehingga segmen tulang pada kedua sisi sedekat mungkin untuk menstabilkan mandibula; setelah tidak ada perdarahan aktif, mandibula dijahit pada posisinya dan berlapis-lapis. Setelah operasi, pasien diberikan suntikan intramuskular 800.000 unit penisilin dua kali/hari selama 5 hari, diet semi-cair dan nutrisi, dan larutan gentamisin untuk membersihkan luka. Setelah 5 hari penundaan, retraktor diputar setiap 12 jam selama seminggu, dengan retraksi sekitar 1 mm per hari. 1.3.2 Pergerakan dan pengukuran gigi eksperimental Setelah 6 minggu periode konsolidasi osteogenik, pegas tegangan heliks NiTi dipasang di antara zona regenerasi tulang antara gigi premolar ketiga dan keempat dengan pengikat ortodontik di bawah anestesi umum, dan gigi premolar keempat diikatkan pada gigi molar pertama dengan pengikat angka delapan untuk meningkatkan resistensi penyangga. Gaya ditentukan dengan mengukur panjang pegas penegang dengan pengukur gaya yang dikombinasikan dengan jangka sorong. 50 g dan 100 g diaplikasikan untuk menggerakkan gigi premolar ketiga ke arah distal dan sentral ke dalam zona regenerasi tulang. Gaya ditingkatkan setiap dua minggu untuk mengurangi kelelahan tegangan pada pegas penegang dan untuk memperlambat peluruhan gaya sehingga tegangan gigi eksperimental lebih stabil dan dapat diandalkan. Kecepatan gerakan ditentukan oleh jarak yang ditempuh oleh gigi eksperimental dalam waktu yang sama, diukur 3 kali oleh teknisi yang sama dengan menggunakan jangka sorong (ketelitian: 0,02 mm), dirata-ratakan dan dicatat. 1.3.3 Pengamatan film sinar-X Osteogenesis zona regenerasi tulang mandibula diamati selama osteogenesis distraksi pada mesin sinar-X diagnostik medis 500mA yang dikendalikan dengan program yang sama yang dikendalikan dari jarak jauh (Beijing Wandong Medical Equipment Co, Ltd, Model FSK302-1A). Pada saat yang sama, setelah minggu ke-1, ke-2, ke-3 dan ke-4 pemindahan gigi eksperimental, film apikal gigi eksperimental diambil dengan menggunakan mesin sinar-X apikal digital untuk mengamati resorpsi apikal, perubahan pada membran periodontal dan jaringan periodontal. Semua hal di atas dilakukan oleh teknisi yang sama. 1.3.4 Pengambilan bahan Setelah 4 minggu pergerakan gigi eksperimental, 90-160 ml udara disuntikkan secara intravena ke dalam anjing eksperimental untuk mengeksekusi hewan dan mencegat spesimen termasuk gigi eksperimental, jaringan periodontal, dan bagian tulang rahang. Spesimen segera difiksasi dengan perendaman dalam 10% fiksatif formalin netral selama 48 jam dan kemudian disiapkan untuk digunakan. Spesimen ditempatkan dalam pengocok berputar (Jintan Huacheng Kaiyuan Experimental Instrument Factory, HY-5, amplitudo 20mm) pada suhu kamar selama 10 hari dengan pengocokan terus menerus pada 130r/menit. Setelah dekalsifikasi, spesimen dibilas dengan air mengalir selama 24 jam. Spesimen didehidrasi dalam larutan etanol secara bertahap, direndam dalam lilin parafin dengan titik leleh 60-62 ° C selama 3-4 jam (suhu pencelupan lilin 70-72 ° C) dan kemudian disematkan. Spesimen dipotong dengan alat pengiris Leica RM2135 (buatan Jerman) dengan ketebalan 4 ~ 5μm, diwarnai secara rutin dengan HE dan diamati di bawah mikroskop cahaya. 2. Hasil 2.1 Kondisi umum hewan Semua hewan mentolerir seluruh percobaan; tidak ada deformasi, kerusakan atau copotnya perangkat traksi yang terjadi; tidak ada infeksi yang terjadi pada luka bedah. Makan dan aktivitas secara bertahap kembali normal 2-3 hari setelah operasi. Perpanjangan rata-rata mandibula setelah pencabutan adalah 6,65 mm, dan fungsi pengunyahan sedikit terganggu dan normal kembali setelah gigi yang tepat. Garis tengah mandibula pada sisi yang dioperasi pada hewan percobaan sedikit menyimpang ke sisi yang berlawanan, dan wajah sedikit miring ke sisi yang berlawanan. Tingkat kemerahan dan pembengkakan gingiva yang berbeda terjadi ketika gigi digerakkan, yang kembali normal setelah perawatan periodontal. Semua gigi berada dalam tingkat pelonggaran pertama, kecuali tingkat pelonggaran pertama hingga kedua setelah empat minggu traksi dengan kekuatan 100g. Area regenerasi tulang pada mandibula yang diisolasi sulit untuk disentuh, tidak ditemukan diskontinuitas tulang atau cacat tulang, korteks tulang rata dan kontinu, dan batas tulang lama dan baru sulit dibedakan. 2.2 Kondisi gigi percobaan Kecepatan pergerakan gigi percobaan dinilai dari jarak pergerakan gigi setiap minggunya. Di mana W0 menunjukkan jarak awal antara gigi eksperimen (premolar ketiga) dan premolar keempat setelah osteogenesis distraksi; W1-4 menunjukkan jarak antara gigi eksperimen dan premolar keempat setelah minggu pertama, kedua, ketiga, dan keempat masing-masing bergerak. Perbedaan antara jarak yang diukur antara gigi premolar ketiga dan keempat dalam dua minggu yang berdekatan adalah jarak perpindahan gigi eksperimental dalam dua minggu yang berdekatan. Data dinyatakan sebagai rata-rata ± standar deviasi, dan jarak rata-rata kumulatif yang ditempuh oleh gigi eksperimental setelah 4 minggu pergerakan pada nilai gaya 50 g dan 100 g masing-masing adalah 1,98 ± 0,10 mm dan 3,68 ± 0,09 mm. 2.3 Pengamatan sinar-X Kepadatan tulang jaringan tulang baru di zona gangguan ditemukan meningkat secara bertahap dengan perpanjangan periode fiksasi tulang gangguan, dan kepadatan tulang tulang baru lebih tinggi pada minggu ke-6 Kepadatan tulang tulang baru lebih tinggi pada minggu ke-6 dan mendekati kepadatan tulang normal. Rontgen apikal menunjukkan bahwa ujung akar diserap secara signifikan atau hanya sedikit kabur dan membulat ketika gigi eksperimen digerakkan pada nilai gaya yang berbeda; ketika gigi eksperimen digerakkan dengan gaya 100g, membran periodontal sedikit melebar, punggungan alveolar diserap kembali dan gigi dimiringkan. 3. Diskusi Osteogenesis retraksi menjadi metode yang efektif untuk memperbaiki kelainan bentuk kerangka kraniofasial dan untuk meningkatkan kecepatan pergerakan gigi ortodontik. Saat ini, penelitian di dalam negeri sebagian besar melaporkan eksperimen tentang pergerakan gigi yang cepat melalui osteogenesis distraksi tulang periodontal atau alveolar. Dalam percobaan ini, untuk pertama kalinya, sejumlah jaringan tulang diperpanjang untuk memberikan jarak yang diperlukan untuk gigi ortodontik setelah distraksi tulang langsung pada rahang bawah. 3.1 Pemilihan hewan percobaan Saat ini ada banyak model hewan untuk osteogenesis, termasuk kambing, kelinci, dan tikus. Namun, dalam percobaan ini, selain osteogenesis sederhana, perlu juga untuk memindahkan gigi ke area tulang yang baru. Meskipun kambing adalah hewan yang lembut dan mudah ditangani, namun akar kambing tebal dan rapat, sehingga sulit untuk memindahkan gigi selama fase eksperimental, sedangkan kelinci dan tikus adalah hewan pengerat dengan gigi yang kecil, sehingga sulit untuk diamati dan dimanipulasi. Anjing Beagle yang digunakan dalam percobaan ini adalah anjing yang lembut dan mampu bekerja sama secara otonom selama pencabutan mandibula dan pergerakan gigi, yang di satu sisi mengurangi berapa kali hewan dibius dan di sisi lain tidak menimbulkan bahaya bagi operator karena posisi pengamatan berada di dalam mulut dan tidak mempengaruhi percobaan karena agitasi hewan. Selain itu, gigi taring tidak berbeda secara signifikan dengan gigi manusia dan dapat ditoleransi dengan lebih baik daripada hewan lainnya. 3.2 Retraktor Fiksasi retraktor yang baik selama proses pencabutan sangat penting untuk menjamin efek osteogenik. Oleh karena itu, panjang, ukuran dan bentuk retraktor, apakah dibuat agar pas, apakah ditempatkan dengan aman, dan apakah arah dan besarnya gaya penyesuaian sesuai dan akurat, semuanya memengaruhi stabilitas retraktor dan merupakan aspek kunci dari pengujian. Retraktor yang digunakan dalam pengujian ini didesain dan dibuat oleh teknisi senior profesional sesuai dengan persyaratan pengujian, sejalan dengan karakteristik eksperimen itu sendiri. Namun, retraktor harus lebih kecil, tidak hanya untuk mengurangi rasa benda asing di dalam mulut, tetapi juga tidak menyebabkan kerusakan pada periodonsium dan jaringan lunaknya. 3.3 Persiapan spesimen Percobaan ini menggunakan 10% formalin netral untuk merendam spesimen, karena formalin netral ditambahkan dengan buffer fosfat, yang tidak mudah teroksidasi dan dapat mempertahankan pH 7,0 untuk waktu yang lama, yang sangat bermanfaat untuk fiksasi (terutama fiksasi jangka panjang) dan efek pewarnaan spesimen jaringan, membuat sel jaringan normal morfologis, berlapis dan berwarna cerah, dan sel jaringan normal pada dasarnya bebas dari atrofi dan deformasi [4]. Pemilihan larutan dekalsifikasi yang tepat sangat penting untuk persiapan bagian konvensional berkualitas baik dari jaringan tulang yang didekalsifikasi, dan ada berbagai komponen larutan dekalsifikasi yang harus dipilih sesuai dengan jaringan yang akan didekalsifikasi [5]. Mengingat kebutuhan untuk mengamati jaringan yang berbeda seperti gigi – periodonsium – tulang alveolar – tulang rahang secara bersamaan, dekalsifikasi asam campuran berarti bahwa laju dekalsifikasi dipertahankan dan bahwa komponen yang berbeda dari asam campuran akan memainkan perannya yang berbeda untuk melengkapi satu sama lain tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan. 3.4 Pemilihan kekuatan dan durasi pergerakan gigi Perubahan pada akar dan jaringan periodontal di bawah nilai traksi yang berbeda dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti usia, jenis kelamin, nutrisi, dan perawatan. Sebagian besar ahli percaya bahwa nilai gaya traksi tidak mudah terlalu tinggi, jika tidak, resorpsi akar yang parah akan terjadi, yang mengarah ke reaksi inflamasi lokal pada akar. Schwartz [6] menunjukkan bahwa gaya ortodontik yang paling sesuai tidak melebihi tekanan kapiler, yaitu 20-26 g / cm2 , gaya ortodontik yang ringan dan tahan lama seperti itu memungkinkan gigi untuk menghasilkan gerakan yang diinginkan tanpa menyebabkan kerusakan pada akar dan jaringan periodontal dan dianggap sebagai “mekanika klasik”, oleh karena itu, gaya ortodontik yang ringan dan tahan lama memungkinkan gigi menghasilkan gerakan yang diinginkan tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan periodontal. “mekanika klasik”, oleh karena itu, para ahli merekomendasikan bahwa ukuran gaya ortodontik yang digunakan harus mempertimbangkan luas permukaan akar gigi. Namun, secara klinis sulit untuk menentukan gaya ortodontik yang optimal untuk setiap gigi karena sulitnya mengukur secara akurat luas permukaan akar dan perbedaan gaya yang diperlukan untuk menggerakkan gigi dengan cara yang berbeda. Oleh karena itu, dengan menggabungkan pengalaman klinis dan literatur, dua nilai gaya 50g dan 100g digunakan untuk memindahkan gigi eksperimental ke dalam zona tulang baru dari osteogenesis distraksi. Penelitian di luar negeri[7, 8] telah menemukan bahwa durasi gaya ortodontik juga menyebabkan resorpsi akar, yang sama pentingnya dengan nilai gaya traksi pada resorpsi akar. Jika perawatan ortodontik dilakukan dengan gaya yang terputus-putus, interval tersebut tidak hanya dapat mengembalikan tulang yang terserap, tetapi juga mencegah resorpsi akar lebih lanjut [9]. Namun, hasil penelitian oleh Jiang Ruoping [10] menunjukkan bahwa meskipun aplikasi kekuatan eksternal yang terputus-putus mungkin lebih konsisten dengan keadaan fisiologis sel dalam organisme, menundukkan sel jaringan ke kekuatan yang sama untuk jangka waktu yang lama mungkin tidak kondusif untuk fungsi fisiologis sel dan sebaliknya, dapat meningkatkan resorpsi akar. Untuk alasan ini, pegas tegangan heliks NiTi digunakan untuk menerapkan gaya. Gaya kelelahan tegangan pegas heliks NiTi meluruh lebih lambat dan diterapkan setiap 2 minggu sekali, sehingga gaya pembebanan dapat dianggap kontinu. Pada penelitian ini, gigi percobaan digerakkan secara langsung dengan menggunakan kawat pengikat pegas tegangan tetap, dan ditemukan adanya ketidakstabilan pada gerakan dan arah traksi yang tidak selalu konsisten, sehingga gigi tidak selalu bergerak secara keseluruhan ke arah yang telah ditentukan sebelumnya. Ketika gerakan miring terjadi, tekanan terkonsentrasi pada atap bubungan alveolar, mengakibatkan resorpsi horizontal pada sisi traksi dan tegangan bubungan dan hilangnya tinggi tulang alveolar. Selain itu, pegas tegang cenderung mengumpulkan sisa-sisa makanan, sehingga sulit untuk dibersihkan sendiri dan dengan demikian memperparah radang gusi, dan sejumlah faktor potensial juga dapat berkontribusi pada hilangnya tinggi tulang alveolar. Oleh karena itu, perbaikan dalam pergerakan gigi dan pemilihan material harus dilakukan dengan tepat. Namun, juga telah dilaporkan bahwa ada sedikit kehilangan tinggi tulang alveolar pada gigi ortodontik selama perawatan ortodontik, tetapi resorpsi yang berlebihan tidak pernah terjadi setelah perawatan ortodontik selesai[11]. Dengan menggunakan alat pencabut gigi buatan sendiri, model hewan yang ilmiah, sederhana dan dapat diandalkan dapat dibuat dengan menggunakan seekor anjing sebagai subjek percobaan, dan kecepatan serta frekuensi pencabutan dapat dikontrol dengan tepat. Model hewan dapat digunakan sebagai dasar untuk eksperimen di masa depan tentang pergerakan gigi pada waktu yang berbeda, tetapi eksperimen ini hanya merupakan contoh kecil dari eksperimen hewan dan kesimpulan yang diperoleh perlu dipelajari dan divalidasi lebih lanjut.