矯正力によって引き起こされる歯の変位と骨の形態計測の動的変化

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13672 (2022) この記事を引用

1460 アクセス

1 引用

メトリクスの詳細

この研究では、新しい 3D 解析を使用して、矯正歯の移動 (OTM) と骨の形態計測を縦断的に評価しました。 12週齢の雄Wistarラットに、上顎第一大臼歯の1つとミニスクリューの間に25cNの一定の歯列矯正力（OF）を加えることによるOTMを行った。 10、17、24、および 31 日間の力を加えた前後に in vivo マイクロ CT を撮影し、新しい厳格なボクセルベースの位置合わせ方法によって重ね合わせました。 すると、異なる時点での歯と歯槽骨のセグメントが同じ座標系で比較できるようになり、3D での動的変化の解析が容易になりました。 この研究は、時点間および OF 側と OF 側なしの比較により、OTM レートが時間を通じて一定ではなく、「V」字型の変化パターンに従うことを示しました。 さらに、OF は負荷がかかった歯と負荷がかかっていない歯の両方の変位を引き起こし、後者は前者を遅れて反映しました。 さらに、骨の形態計測上の変化は OTM 率の変化と同期しており、OTM 率が高いほど歯槽骨の損失が増加することが示唆されました。 圧力と張力の領域は、2 つの反対側にあるのではなく、実際には隣接して接続されている可能性があります。 これらの発見は、歯科矯正における臨床研究、トランスレーショナル研究、基礎研究の両方に有益な証拠を提供する可能性があります。

歯科矯正治療時間の短縮は、臨床医と患者の両方にとって興味深いことです1。 その結果、ここ数年、歯科矯正による歯の移動（OTM）の促進を目的とした数多くの技術や製品が商品化されてきました2,3。 しかし、OTM 評価の方法論的な不均一性が高いため、歯の移動の生理学に関する知識は依然として不足しています 4,5。 歯科矯正学の基礎研究は、OTM6、7、8、9、10 に関与する特定の分子の役割、シグナル伝達経路、または遺伝子発現パターンなど、顕微鏡レベルに焦点を当てることがよくあります。 しかし、歯科矯正力によって誘発される肉眼的な変化は、臨床的に関連性が高いにもかかわらず、あまり研究されていません。 これは部分的には、この研究モデルに固有の困難によるものである可能性があります。ヒトでの研究には、研究目的のみで生検や放射線被ばくの増加が含まれますが、これは正当化できません。 歯列矯正動物モデルは主にげっ歯類で開発されており、重要な機会を提供します。 しかし、それらに基づいた研究では、異なる歯科矯正用固定具、力、器具の使用など、おそらく方法論的な不均一性が高いために、矛盾した結果が提示されることがよくあります。

古典的に、OTM は歯の変位速度に応じてさまざまな段階に分割されてきました。 初期段階の後には停止期間 (遅滞期) が続き、その後 OTM の加速が起こり、その後歯の変位が直線的に増加します 11、12、13。 ただし、研究では通常、この変位を距離として測定しますが、変位は実際にはベクトルであるため、実際の 3D 状況を反映することはできません。 第二に、一定の矯正力を加えたときの歯槽骨の動的変化は、ほとんど知られていないままです。 以前の動物研究では、歯列矯正力を受けた歯槽骨の骨密度（BMD）の変化が示されていましたが 14,15、完全な縦方向の骨形態計測評価を行った研究はほとんどありませんでした 16,17。 OTM 率の動的変化と骨形態計測パラメータの変化の間に相関関係があるかどうかは、まだ解明される必要があります。

この研究の目的は、新しい 3D 解析と骨固定を使用して、ラット OTM モデルの歯の変位と骨の形態計測における矯正力によって引き起こされる 31 日間の動的変化を調査することです。 これらの動的変化は、微視的な分子変化を調査するための最適なウィンドウ期間に関する重要な証拠を提供する可能性があります。 さらに、歯科矯正力の適用後のさまざまな時点での OTM 率と骨形態計測との潜在的な相関関係は、基礎研究だけでなく臨床医にも直接有益なガイドラインを提供する可能性があります。