Evaluation of low-intensity pulsed ultrasound on reducing replacement root resorption of replanted teeth in dogs

Abstract

치아 완전 탈구는 여러 치아 외상 중 가장 심각한 것에 속한다. 대부분의 재식된 치아는 외상성 탈 구 이후 치근 표면흡수, 염증성 치근 흡수 또는 대치성 치근흡수를 일으킨다. 그 중에서도 광범위한 대치성 치근 흡수는 치아 예후에 아주 심각한 영향을 미치는데, 이것은 탈구된 치아의 적절한 구강위 처치 및 재식, 레진강선 고정 그리고 근관치료 후에도 발생한다. 저강도 진동 초음파는 뼈와 치주조직의 치유를 촉진한다는 사실이 이전의 여러 연구들에 의하여 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서 우리는 완전탈구된 후 건조된 개의 치아에서, 저강도 진동 초음파가 손상된 치주인대 세포로 인해 발생하는 대치성 치근 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 본 연구는 약 10개월령, 25kg의 잡견 4마리의 소구치 73개를 이용하였다. 소구치들은 건조 유무와 저강도 진동 초음파 적용 유무에 따라 총 4개의 군으로 분류되었는데(HN, HL, DN, DL), 상악과 하악, 좌우가 균등하게 배정되었다. 우선 소구치들을 근관치료 후 겸자로 발치하였고, 각 정해진 군에 따라 Hanks’ balanced salt solution 에 보관하거나 60분간 건조되도록 방치하였다. 이후 치아를 원위치에 재식하고, 정해진 그룹에 따라 2주간 매일 20분씩 저강도 진동 초음파를 적용하였다. 이후 2주간의 회복기가 지난 후 동물들을 희생하여 치아가 포함된 치조골을 채취, 미세 전산화 단층촬영과 조직학적 분석을 시행하였다. 대치성 치근 흡수 면적은 미세 전산화 단층촬영을 통해 3차원적으로 분석하였다. 건조 후 재식 된 치아 군에서, 저강도 진동 초음파 처치를 받은 치아군(DL)이 처치를 받지 않은 치아군(DN)보다 통계적으로 유의하게 적은 대치성 치근 흡수를 나타냈다(p < 0.01). 조직학적 분석에서도 DN 군은 명확한 대치성 치근 흡수를 보인 반면, DL 군은 상대적으로 적은 대치성 치근 흡수를 나타내었다. 표면 흡수의 경우, 건조된 후 저강도 진동 초음파 처치를 받지 않은 군 (DN)에서 HBSS에 보관된 그룹(HL, HN)에 비해 통계적으로 유의하게 더 많이 진행된 경향을 보였다. 그러나 표면흡수는 전체적으로 매우 낮은 비율을 보였으며 백악질에 국한되었고, 이는 발거 이전에 예방적으로 진행된 근관 치료로 인한 것으로 보인다. 이러한 결과는 기존에 진행된 다른 연구들과 일치한다. 본 연구에 따르면 탈구 후 장시간 구강 외에서 건조 된 치아에서, 구강 내 재식 후 저강도 진동 초음파 적용을 하는 것이 추후 해당 외상치의 대치성 치근 흡수를 줄일 것으로 보이며, 따라서 더 좋은 예후를 보일 것으로 예상된다.

Tooth avulsion is considered one of the most serious types of dental injuries. Most replanted teeth demonstrate root resorption after traumatic avulsion, including surface root resorption, inflammatory root resorption and replacement resorption. Typically, extensive replacement resorption is a major problem encountered, even after appropriate treatments of avulsed tooth followed by tooth replantation, resin-wire-splinting and root canal treatment. Previous studies show low-intensity pulsed ultrasound accelerates bone and periodontal healing. This study aimed to investigate the effects of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on replacement root resorption after replantation of avulsed teeth stored in dry condition in dogs. A total of 73 premolar roots from 4 male mongrel dogs were intentionally avulsed with forceps after root canal treatment and was divided into four groups. —HN, HL, DN, and DL—according to storage conditions and whether or not they received LIPUS treatment. H and D represents HBSS contained groups and dry groups. LIPUS treated groups are marked as L, and non-treated groups as N. 38 roots were kept in Hanks’ Balanced Salt Solution for 30 minutes (HN and HL groups), whereas the remaining 35 roots were left to dry in the air for an hour (DN and DL groups) prior to replantation. Following replantation, the roots in the HL and DL groups (21 and 18 roots, respectively) received a 20-minute daily LIPUS treatment for 2 weeks. The animals were euthanized 4 weeks after the operation. Micro-computed tomography images were acquired for each root and the amount of replacement root resorption was measured three-dimensionally. Histological assessments were also carried out. According to the resorption area measured by micro-CT, there was significantly less replacement root resorption for the roots in the DL group , which teeth received a two-week daily LIPUS treatment after being dried and replaced, compared to the DN group (p < 0.01), which were also dried and replanted but lacked LIPUS treatment (25.35% and 39.46%, respectively). Histologic findings in the DN group demonstrated evident replacement root resorption, whereas the DL group revealed less resorption compared to the DN group. Both HBSS storage groups (HL 1.02% and HN 1.11%) had significantly reduced surface resorption compared to the DN group (3.61%), regardless of LIPUS exposure (p < 0.01 and p < 0.05, respectively). In addition, the DL group (2.30%) demonstrated no significant differences in surface root resorption compared to the HL or HN groups. Overall degree of surface resorption was minimal and confined to the cementum. Within the limitations, these results suggest that LIPUS treatment could attenuate the replacement resorption of avulsed teeth stored in dry condition, thereby improving their prognosis.