Histomorphometric evaluation of the bone surrounding orthodontic mini-screws according to root proximity

Abstract

Abstract in Korean 치근 근접도에 따른 교정용 미니 스크류 주위 골에 대한 조직형태계측학적 평가 오 현 주 연세대학교 대학원 치의학과 <지도: 황 충 주 교수> 본 연구는 성견의 하악 구치부의 치근사이공간에 식립된 미니 스크류 주위 골을 인접한 치근에의 근접도에 따라 조직형태계측학적으로 평가하기 위해서 시행되었다. 6개의 교정용 미니 스크류 (총 24개)를 각 성견 (총 4마리)의 하악 구치부의 치근사이공간에 자가 드릴링 방법으로 식립하였다. 성견의 하악골에 식립된 미니 스크류들 중 좌, 우측의 각 1개씩은 부하를 가하지 않았고 (비 부하군), 하악골의 좌측에 식립 된 미니 스크류 2개는 식립 즉시 100-200g의 부하를 가하였으며 (즉시 부하군), 우측에 식립된 미니 스크류 2개는 식립 3주 후에 같은 크기의 힘으로 부하를 가하였다 (지연 부하군). 골 조직의 형광현미경 관찰을 위해 식립 4주 후에 실험동물에 테트라싸이클린을 정맥내 주사하였다. 식립 6주 후에 실험동물을 안락사 시킨 후, 미니 스크류를 포함하는 조직을 채취하여 연마 조직표본을 제작, 관찰하였다. 염색된 조직 표본을 이용하여 인접 치근에서 미니 스크류까지의 거리에 따라 미니 스크류를 3개의 군 (높은 치근 근접도군, 낮은 치근 근접도군, 안전 거리군)으로 분류하였다. 각 미니 스크류 당 BIC (%, 골-임플란트 접촉)를 산출한 후, 치근 근접도 군들과 부하 시기 군들에서 군 간에 BIC (%)의 차이가 있는지를 통계학적 분석을 통해 결정하였다. 조직표본 관찰 결과 미니 스크류 나사산이 bundle bone을 건드렸을 때, 인접 치주인대의 위축성 변화가 관찰되었고 미니 스크류의 나사산이 bundle bone을 침범한 경우, bundle bone 내에서는 골-임플란트 접촉이 관찰되지 않았으며 인접 치근의 흡수가 관찰되었다. 뿐만 아니라, 미니 스크류의 첨단 부위가 인접 치근에 접촉된 경우 치주인대 폭경의 현저한 증가와 인접 치조골의 흡수가 관찰되었다. 평균 골-임플란트 접촉 (%, BIC)은 3개의 치근 근접도 군 중 높은 치근 근접도 군에서만 유의하게 낮았고 나머지 2군 사이에서는 유의한 차이가 없었다. 그럼에도 불구하고, 비 부하군, 즉시 부하군, 지연 부하 군들 간에서 BIC (%)는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로, 본 연구의 결과가 나타내는 것은 교정력의 부하 시기에 상관없이, 교정용 미니 스크류의 안정성은 인접 치근과 접촉된 경우뿐만 아니라 bundle bone과 접촉된 경우에 감소한다는 것이다. 또한, 임상가는 교정용 미니 스크류를 치근사이공간에 위치시킬 때 스크류가 인접 치근으로부터 안전거리를 유지하기 위해서 bundle bone과 접촉되지 않게 하는 것을 고려해야만 한다. 핵심 되는 말: 미니 스크류, 치근 근접도, 골-임플란트 접촉, bundle bone

Abstract Histomorphometric evaluation of the bone surrounding orthodontic mini-screws according to root proximity Hyun-Ju Oh Department of Dentistry The Graduate School, Yonsei University (Directed by Professor Chung-Ju Hwang) This study was conducted to perform histomorphometric evaluations of the bone surrounding orthodontic miniscrews according to their proximity to the adjacent tooth roots in the posterior mandible of beagle dogs. Four male beagle dogs were used for this study. Six orthodontic miniscrews were placed in the interradicular spaces in the posterior mandible of each dog (N = 24). The implanted miniscrews were classified into no loading, immediate loading, and delayed loading groups according to the loading time. At 6 weeks after screw placement, the animals were sacrificed, and tissue blocks including the miniscrews were harvested for histological examinations. After analysis of the histological sections, the miniscrews were categorized into three additional groups according to the root proximity: high root proximity, low root proximity, and safe distance groups. Differences in bone–implant contact (BIC, %) among the root proximity groups and among loading time groups were determined using statistical analyses. No BIC was observed within the bundle bone invaded by the miniscrew threads. Narrowing of the periodontal ligament was observed in cases where the miniscrew threads touched the bundle bone. BIC (%) was significantly lower in the high root proximity group than in the low root proximity group and safe distance groups. However, BIC (%) showed no significant differences among the loading time groups. In conclusion, regardless of the loading time, the stability of an orthodontic miniscrew is decreased if it is in contact with the bundle bone as well as the adjacent tooth root . Key words: Miniscrew, Root proximity, Bone–implant contact, Bundle bone