Detection of the course of the greater palatine artery using the diagnostic ultrasound device

Abstract

초음파 진단법은 기존의 방사선 진단법에 비해 방사선 조사량이 없으며, 연조직 질환의 진단이 가능하며, 프루브의 움직임을 통한 동적 진단이 가능하기 때문에 의학분야에서 매우 활발히 사용되어 왔다. 많은 의학 분야에서 사용되고 있는 초음파 진단이 치과 분야에 적용되지 못한 가장 주된 이유는 치과분야에 맞는 프루브가 개발되지 않았던 점과 적절한 적응증을 찾지 못하였기 때문이다. 상악 구개부는 유치치은이식술, 결체조직이식술 등에 사용되는 다량의 각화치은을 채취하기 좋은 공여부이지만 대구개공에서 시작되어 전방으로 주행하는 대구개 동맥이 있어 주의하여야 한다. 대구개공은 보통 제 2 대구치의 중간이나 후방위치 상방에 존재한다. 여기서 주행을 시작하는 대구개 동맥은 palatal vault 를 따라 전방으로 나아가는데 대구치 치은 변연에서 평균적으로 8~12mm 상방으로 주행한다고 보고된다. 과거 치과에서는 연조직, 동맥, 정맥 등을 관찰하기 위한 기기가 없었고 그 외의 관측 장비도 CT, MRI, PET 등 고가의 장비에 한정되어 있었으므로 동맥의 주행은 해부학적인 평균치나 술자의 경험에 의존할 수밖에 없었다. 대구개동맥의 주행은 변이가 있거나 가지를 내는 경우가 있는데 이를 손상시키면 다량의 출혈이 일어날 수 있어 주의가 요구된다. 치과 방사선 영상 진단법은 지금까지 치의학 진단에 매우 중요한 역할을 수행하여 왔다. 그러나 방사선 영상 진단은 방사선 조사를 피할 수 없으며, 대부분의 방사선 영상은 정지영상이므로 동적인 움직임을 평가하는 것이 불가능하고, 특히 연조직 질환의 평가가 불가능하다는 한계가 있다. 또한 사체를 이용한 해부구조의 측정은 조직의 수축에 의한 오차가 발생한다. 탐침에 의한 측정 방법은 침습적이고 환자에게 통증을 유발하며 술자의 숙련도에 따라 측정 오차가 발생할 수 있다. 이러한 기존 연구의 한계점을 극복하고자 본 연구에서는 초음파영상 진단장비(E-cube 9; Alpinion Inc., Seoul, Korea) 및 구강 전용 프로브를 이용하여 한국 정상 성인에서 (N=40, 20-59 세) 상악 구개부의 동맥 주행을 추적하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 한국인 성인의 대구개동맥의 수직적 높이 (GM-GPA; Distance from gingival margin to greater palatine artery)는 14.8 ± 1.6mm 였으며 남성 (N=20)의 수치가 14.9 ± 1.8mm 로 여성 (N=20)의 14.24 ± 1.6mm 보다 유의하게 컸다. 2. 치아에 따라(제 1 소구치 ~ 제 2 대구치) GM-GPA 가 차이를 보였지만 유의성은 없었다. 3. 한국인 성인 40 명의 PG-GPA(대구개동맥의 깊이)는 4.10mm 로 남성이 여성보다 치은이 두꺼웠다. 4. 치아에 따라(제 1 소구치 ~ 제 2 대구치) 후방으로 갈수록 치은 두께가 증가하는 양상이 관찰되었다. 5. 동일 환자에서 측정자 1,2 간에 측정값은 유의성 있는 유사성을 보였다. 6. 악궁의 수직적인 높이와 대구개 동맥의 주행 높이는 강한 상관성을 나타냈다(p<0.05) 7. 다중회귀분석에서 악궁의 수직적인 높이와 수평적인 넓이는 대구개 동맥의 주행 높이와 상관성이 있었다. 8. 악궁의 수직적인 높이와 수평적인 넓이, 그리고 키는 치은 두께와는 상관성이 없었다. 9. 다중회귀분석 결과, 나이만 치은의 두께와 상관성을 나타내었다. 결론적으로 치조골연에서부터 대구개 동맥의 두께와 높이는 남성에서 더 크게 관찰되었다. 대구개 동맥의 주행 높이는 구개의 높이와 연관성이 있었다. 측정자 간의 계측값은 유사성을 보였다. 본 연구를 통해 치과용 초음파 프루브의 활용 방안을 찾고 치과 영역에서 초음파의 활용 방안을 늘려갈 방향을 제시할 수 있다. 또 비침습적인 방법으로 구강연조직을 평가함으로써 환자의 불편감을 줄이고, 술 중 생기는 사고발생 가능성을 줄이고 합병증을 예방함으로써 술자가 보다 안전하고 적극적인 수술을 진행할 수 있도록 도와줄 수 있으리라 기대된다. Detection of the course of the greater palatine artery using the diagnostic ultrasound device Kang-Hee Lee Department of Dentistry The Graduate School, Yonsei University (Directed by Professor Kee-Deog Kim, D.D.S., M.S.D., Ph.D.) Ultrasound diagnosis has been used very actively in the medical field up to the present since it has no radiation dose unlike the other conventional radiodiagnoses, can diagnose the soft tissue diseases, and is possible to diagnose dynamically through the probe movement. The main reason why ultrasound diagnosis has not been applied to the dental field, while it has been used in all fields of medicine, is that a probe for the dental field has not been developed and no suitable indication has been found. The maxillary palate is a good donor site to collect the large amount of keratinized gingiva required for gingival graft or connective tissue graft, but it is necessary to exercise caution, as there is the greater palatine artery emerging from the greater palatine foramen. The greater palatine foramen is usually located at the middle or posterior part of the second molar area. In the past, dental clinics were not equipped with the devices to observe the soft tissues and arteriovenous veins, and those devices were limited to expensive equipment such as CT, MRI, and PET. there was no other way but to depend on the anatomical average or the operator's experience to know the locations of the arteries. According to Sebastian et al. The greater palatine artery arises from greater palatine foramen and travels forward along the palatal vault, and it is known to be located on an average of 8 to 12 mm above the gingival margin of the molar. It is necessary to exercise caution since the course of the greater palatine artery may be mutated or branched, a large amount of bleeding may occur if it is damaged. Dental radiographic image diagnosis has played a very important role in dental diagnosis. However, it has the following limitations: Radiation exposure is unavoidable, it's impossible to evaluate soft tissue disease and dynamic movement since most radiographic images are still. In addition, measuring the anatomic structures using cadavers will occur errors since the structure contracts over time, and measuring by a dental probing causes invasive and repeated pain and fear to patients, and errors occur depending on the proficiency of the operator. In order to overcome those limitations of the existing studies, the courses of the greater palatine artery of normal Korean adults (N=40, 20-59 age range) were identified by using a diagnostic ultrasound device (Ecube 9 diamond®, Alpinion Medical System, Seoul, Korea) and a probe (IO3-12®, Alpinion Medical System, Seoul, Korea) for dental use, and the following conclusions were obtained in this study. 1. The vertical height (GM – GPA; Distance from the gingival margin to the greater palatine artery, height of the greater palatine artery) of the palatal artery of Korean adults was 14.8 ± 1.6 mm. GM-GPA of male was 14.9 ± 1.8 mm, which was significantly larger than that of female (14.24 ± 1.6 mm; P <0.05). 2. GM-GPA showed differences according to teeth (from the first premolar to the second molar), but there was no statistical significance. 3. The average PG-GPA (Distance from the palatal gingiva to the greater palatine artery, depth of the greater palatine artery) of 40 Korean adults was 4.10 ± 0.51 mm, and there was no gender difference. 4. Depending on the teeth (from the first premolar to the second molar), gingival thickness was observed to increase toward the posterior. 5. Inter-examiner agreement for the measurement of both GM-GPA and PG-GPA presented excellent agreement. Each ICC(intraclass correlation) value was 0.983 (0.969-0.991) and 0.845 (0.707-0.918), respectively. 6. Palatal height was strongly correlated with the human height and GM-GPA (Spearman coefficient: 0.395, 0.327; P <0.05). 7. Multiple regression analysis indicated that arch height and arch width were significantly associated with the GM-GPA. 8. The distance of PG-GPA did not show a significant correlation with the palatal height or the arch width, or the human height. 9. Multiple regression analysis indicated that only age was found to be significantly associated with the distance of PG-GPA at the premolar area. This study suggests the directions to utilize the dental probes in various ways and to increase the use of ultrasound in the dental field. Evaluating the oral soft tissues in a non-invasive manner is expected to contribute to safer and more assertive surgeries by reducing the patient’s discomfort, the possibility of accidents during surgery, and complications after surgery. Key Words: Ultrasound; Greater palatine artery; Palate; Gingival thickness