교정용 미니스크루의 원추형태가 안정성에 미치는 영향

Abstract

[한글]미니스크루의 초기 안정성을 높이고자 원추형태를 부여하는 스크루 디자인들이 개발되고 있으며, 이는 피질골 층에 조절된 압축력을 유도함으로써 초기고정을 증가시키는데 목적이 있다.본 연구는 교정용 미니스크루의 원추형태가 식립 후 시기별 안정성에 미치는 영향을 알아보기 위해, 원통형과 원추형 미니스크루를 사용하여 시기별 제거 토오크 및 동요도와 조직시편 분석을 시행하였다. 성견 6마리의 하악 협측골에 원통형과 원추형 교정용 미니스크루(Biomaterials Korea Inc., Seoul, Korea) 96개를 식립하고, 식립 시 식립 토오크와 동요도를 측정하고 3주, 12주 동안 교정력을 부여한 후, 제거 시 제거 토오크와 동요도를 측정하였다. 동물 희생 후 미니스크루를 포함한 비탈회 표본을 제작하여 미니스크루의 골면적비율과 골접촉률을 계측, 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다.1. 식립 토오크는 원통형 미니스크루에서 13.6 N cm, 원추형 미니스크루에서 22.3 N cm로 원추형 미니스크루에서 높은 식립 토오크가 측정되었다 (P < 0.001).2. 식립 3 주째 제거 토오크는 원통형 미니스크루에서 5.7 N cm, 원추형 미니스크루에서 9.1 N cm로 유의한 차이가 관찰되었다 (P < 0.05).3. 식립 12 주째 원추형 미니스크루의 제거 토오크는 3.6 N cm로 유의하게 감소하여 (P < 0.05) 원통형 미니스크루의 4.2 N cm와 유의한 차이를 보이지 않았다.4. 원통형 미니스크루의 식립 시 동요도는 -0.2로 원추형의 -2.6보다 높게 측정되었으나 (P < 0.01) 12주 후 원통형은 +4.0, 원추형은 +4.5로 증가하여 군 간에 유의한 차이는 관찰되지 않았다.5. 식립 3주째 전체 골접촉률은 원통형 미니스크루에서 54.1%, 원추형에서 50.6%로 유사하였으며, 12주 후에 각각 62.1%, 54.6%로 증가하였으나 군 간에 유의한 차이는 관찰되지 않았다.6. 식립 3주째 골면적비율은 원추형 미니스크루에서 높게 나타났으나 (P < 0.05) 12주째 실험군 간에 유의한 차이가 없었다.이상의 결과로 미니스크루의 원추구조는 식립 토오크를 유의하게 증가시켜 식립 후 3주간 안정성에 도움이 되었으나, 12주 후 안정성에 있어서는 원통형 미니스크루와 유사하거나 불리할 수 있음을 알 수 있다.

[영문]The study presented was designed to analyze the primary and secondary stability characteristics of orthodontic mini-screws with taper part when compared with the cylinder mini-screw. A total of 48 mini-screws were placed into the buccal alveolar bone of the mandible in 6 male beagle dogs. Comparison was made between a taper and cylinder type of mini-screws (Biomaterials Korea, Seoul, Korea). Maximum insertion torque (MIT) was measured using torque sensor (Mark-10, MGT 50, US) during installation, and maximum removal torque (MRT) was recorded after 3 and 12 weeks of loading (250-300gm). Bone volume and bone implant contact were also measured in histologic section for each loading period.The obtained results were as follows:1. Taper mini-screws showed a higher MIT value of 22.3 N cm compared with cylinder mini-screw by 13.6 N cm (p < 0.001).2. The MRT of the taper mini-screw showed a significantly higher value of 9.1 N cm than those of cylinder mini-screw by 5.7 N cm at 3-week after installation (p < 0.05).3. Since the MRT of taper mini-screws decreased significantly by 3.6 N cm at 12 weeks of loading (p < 0.05), there was no difference in MRT value between taper and cylinder mini-screws.4. The mobility of taper mini-screws at 3 weeks of loading period showed significantly lower value of -2.6 compared with cylinder mini-screw, but increased by +4.5 at 12 weeks of loading.5. At 3 weeks of loading the BIC of both taper and cylinder mini-screws showed similar values of 50.6% and 54.1% respectively, and increased by 54.6% and 62.1% respectively at 12 weeks of loading showing no significant difference between experimental groups.6. At 3 weeks of loading, the BV/TV was higher in taper mini-screws than in cylinder mini-screw (p < 0.05), but there was no significant difference between two groups at 12 weeks of loading.These results showed that the high insertion torque of the taper mini-screw design increases initial stability until 3 weeks of loading, but does not have any effect on the secondary stability at 12 weeks of loading. Therefore, the further investigation is required to determine the taper shape or angle which is compatible with the physiologic range of bone remodeling.