교정용 미니스크류에 즉시 부하 시 MicroCT를 이용한 3차원적 Osteodynamics

Abstract

[한글]미니스크류의 역할에 결정적인 요소는 골계면의 반응과 저작 및 치료 부하에 대한 주변골의 반응이다. 그 동안 미니스크류의 연구 중 치조골과 미니스크류의 계면, 고정에 관한 기존의 연구는 주로 초기고정이나 성공률에 초점이 맞추어져 있을 뿐 아니라, 단순히 초기 교정력을 골-미니스크류 계면(BIC)이나 bone volume에 의거하여 연구하였다. 반면, 식립 후나 부하 시 미니스크류 주변의 골 반응, 즉 bone remodeling에 의한 골의 구조적 변화 여부에 대한 실험적 연구는 부족한 실정이다. 이번 연구의 목적은 self-drilling 타입의 미니스크류를 성견에 식립 후 즉시 교정력을 부하하여 시간에 따른 골조직 변화의 양상을 알아보고, 조직 시편과 함께 microCT를 이용하여 3차원적으로 골 재생반응을 분석함이다.성견 4마리를 대상으로 총 64개의 self-drilling type의 titanium 미니스크류(Tapered type: 1.8mm ø x 7mm length, Orlus○R (Ortholution, Seoul, Korea))가 사용되었다. 개체 별로 split-mouth design에 따라 각 quadrant당 4개씩(소구치 부위 2개, 대구치 부위 2개) 식립한 후, 0,1,3,6 주간 즉시 교정력을 부하하였다. 각각의 미니스크류가 포함된 조직 시편을 micro-computed tomogram(μCT-40, Scanco Medical, Bruttisellen, Switzerland)으로 촬영한 후, 삼차원적인 분석을 통하여 골부피, 골접촉률, 골소주 개수 및 두께, 소주 분리도, connectivity density와 SMI 등을 계측, 비교하였고, 조직 표본 분석을 하여 다음과 같은 결론을 얻었다.1. MicroCT 분석시간에 따라 상악과 하악에서 골 지표는 부하 1주에 감소하여 이후 점차 증가하는 변화 양상을 보여주었다.부하 1주에 골부피(BV), 골부피 비율(BV/TV), 골소주 개수, 골소주 두께, 골접촉률(BIA)은 감소하였고, 소주 분리도, 골표면비(BS/BV), structure model index는 증가하였다. 부하 3주에 1주에서보다 증가한 것은 골부피(BV), 골부피 비율(BV/TV), 골소주 개수, 골접촉률(BIA)과 connectivity density였으며, connectivity density와 골소주 개수는 3주에 급격한 증가를 보였다(p<0.0001). 부하 6주에 3주에서보다 증가를 보인 지표는 골부피(BV), 골부피 비율(BV/TV), 골소주 두께, 소주분리도, 골접촉률(BIA)였다. 3주에 급증한 Connectivity density는 6주에 감소하였다. 2. 조직 표본 분석 상악과 하악에서 부하 1주 때, 골접촉이 감소하고 골흡수가 활발히 진행되는 반면, 골형성의 표시도 처음 나타난다. 3주 후에는 골형성으로 인한 woven bone이 관찰되며, 6주에는 미니스크류 계면의 골성 연속성이 회복된다. 하악에서 3주 때부터 미니스크류 상부 변연골이 흡수된 것을 관찰하였다.이러한 결과는 교정용 미니스크류의 안정성이 단순히 골-스크류 접촉에만 의존하는 것이 아니라 골의 구조와 재생 반응에도 의존한다는 것을 시사한다. 해면골과 피질골의 다른 재생반응 때문에 변연골 흡수가 하악의 미니스크류 실패율이 높은 하나의 이유가 될 것으로 생각된다.

[영문]