교정력에 의해 유발되는 치아 변위 및 뼈 형태계측의 동적 변화

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 13672(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

이 연구에서는 새로운 3D 분석을 사용하여 OTM(교정 치아 이동)과 뼈 형태 측정을 종단적으로 평가했습니다. 12주령 수컷 Wistar 쥐에게 상부 제1대구치 중 하나와 미니 스크류 사이에 25cN의 일정한 OF(교정력)을 적용하여 OTM을 실시했습니다. 생체 내 마이크로 CT는 강제 적용 10일, 17일, 24일, 31일 전후에 촬영되었으며 새롭고 엄격한 복셀 기반 등록 방법으로 겹쳐졌습니다. 그런 다음 서로 다른 시점의 치아와 치조골 세그먼트가 동일한 좌표계에서 비교 가능해졌으며 이는 3D의 동적 변화 분석을 용이하게 했습니다. 시점 간 비교와 OF 변과 OF 변이 없는 변을 비교하여 본 연구에서는 OTM 비율이 시간에 따라 일정하지 않고 'V' 모양 변화 패턴을 따르는 것으로 나타났습니다. 게다가 OF는 로드된 치아와 언로드된 치아의 변위를 유도했으며 후자는 전자를 지연된 방식으로 미러링했습니다. 또한, 골 형태학적 변화는 OTM 속도 변화와 동기화되어 OTM 속도가 높을수록 치조골 손실이 더 많이 발생함을 의미합니다. 압력과 장력 영역은 반대쪽 두 면에 있지 않고 실제로는 인접하고 연결되어 있을 수 있습니다. 이러한 발견은 치열교정학의 임상, 중개 및 기초 연구 모두에 유익한 증거를 제공할 수 있습니다.

교정 치료 시간을 단축하는 것은 임상의와 환자 모두의 관심사입니다1. 결과적으로 지난 몇 년 동안 치아교정(OTM)을 가속화하기 위한 수많은 기술과 제품이 상용화되었습니다2,3. 그러나 OTM 평가의 높은 방법론적 이질성으로 인해 치아 이동의 생리학에 관한 지식이 여전히 부족합니다4,5. 치과교정학의 기초 연구는 OTM6,7,8,9,10과 관련된 특정 분자의 역할, 신호 전달 경로 또는 유전자 발현 패턴과 같은 미시적 수준에 초점을 맞추는 경우가 많습니다. 그러나 교정력에 의해 유발된 거시적 변화는 임상적으로 매우 관련성이 있음에도 불구하고 덜 연구되었습니다. 이는 부분적으로 이 연구 모델에 내재된 어려움 때문일 수 있습니다. 인간을 대상으로 한 연구에는 연구 목적으로만 생체 검사나 방사선 노출 증가가 포함되므로 이는 정당화될 수 없습니다. 대부분 설치류에서 개발된 치열교정 동물 모델은 중요한 기회를 제공합니다. 그러나 이들로부터 파생된 연구는 종종 서로 다른 교정 고정 장치, 힘 및 장치의 사용과 같은 높은 방법론적 이질성으로 인해 모순된 결과를 제시합니다.

일반적으로 OTM은 치아 변위 속도에 따라 여러 단계로 구분됩니다. 초기 단계 뒤에는 정지 기간(지체 단계)이 뒤따르고, 그 후 OTM의 가속이 발생하고 치아 변위가 선형으로 증가합니다11,12,13. 그러나 연구에서는 일반적으로 이 변위를 거리로 측정하는데, 이는 변위가 실제로 벡터이기 때문에 실제 3D 상황을 반영할 수 없습니다. 둘째, 지속적인 교정력을 가할 때 치조골의 동적 변화는 아직 잘 알려져 있지 않습니다. 이전의 동물 연구에서는 교정력을 받은 치조골의 골밀도(BMD) 변화가 나타났지만14,15 완전한 종방향 뼈 형태 평가를 수행한 연구는 거의 없습니다16,17. OTM 비율의 동적 변화와 뼈 형태학적 매개변수의 변화 사이에 상관관계가 있는지 여부는 여전히 밝혀져야 합니다.

본 연구의 목적은 새로운 3D 분석 및 뼈 고정을 사용하여 31일 동안 쥐 OTM 모델에서 치아 변위 및 뼈 형태계측의 교정력에 의해 유발된 동적 변화를 조사하는 것입니다. 이러한 동적 변화는 미세한 분자 변화를 조사하기 위한 최적의 창 기간에 관한 중요한 증거를 제공할 수 있습니다. 또한, 교정력을 적용한 후 다양한 시점에서 OTM 비율과 뼈 형태 측정 간의 잠재적 상관관계는 기초 연구뿐만 아니라 임상의에게도 직접적인 지침을 제공할 수 있습니다.