低強度パルス超音波照射が成長期ラットの歯列矯正用ミニスクリューの安定性に及ぼす影響に関する予備的研究

A preliminary study of the effects of low-intensity pulsed ultrasound exposure on the stability of orthodontic miniscrews in growing rats.

抄録

背景:

成長期の被験者に装着した歯列矯正用ミニスクリューは、歯列矯正治療中に緩むことが多い。年齢に関係なくミニスクリューを装着できることは臨床的に有益である。

BACKGROUND: Orthodontic miniscrews placed in growing subjects often loosen during orthodontic treatment. The ability to place miniscrews, regardless of age, would be clinically beneficial.

目的:

成長期のラットを用いて、矯正用ミニスクリューの安定性に対する低強度パルス超音波（LIPUS）の効果を評価すること。

OBJECTIVES: To assess the effects of low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on the stability of orthodontic miniscrews in growing rats.

材料/方法:

Sprague-Dawley系雄性ラット7匹（6週齢）の脛骨を用いて、装着後のミニスクリューの可動性を記録し、ミニスクリューと骨の界面を組織形態学的に調べた。骨-ミニスクリュー界面の評価には電界放出走査型電子顕微鏡画像を用い、ミニスクリュー装着時の硬さの評価には可動性試験装置を用いた。直径1.4mm、長さ4.0mmの特注ミニスクリュー14本を左右の脛骨に留置した。LIPUSを用いて右脛骨のミニスクリュー留置部位を刺激し、左脛骨は対照として無処置とした。

MATERIALS/METHODS: The mobility of miniscrews after placement was recorded and the miniscrew-bone interface was examined histomorphometrically using tibiae of seven male Sprague-Dawley rats (aged 6 weeks). Field-emission scanning electron microscopic images were used to evaluate the bone-miniscrew interface, and a mobility test device was used to assess the stiffness of miniscrew placement. Fourteen custom-made miniscrews with 1.4mm diameters and 4.0mm lengths were placed in the right and left tibiae. LIPUS was used to stimulate right tibiae at the sites of miniscrew placement, and left tibiae were left untreated as controls.

結果:

LIPUS治療群では対照群と比較して有意に低い可動性が観察された（P < 0.05）。組織形態学的評価では、骨とミニスクリューの癒着はLIPUS治療群で対照群より有意に良好であった（P < 0.05）。

RESULTS: Significantly lower mobility was observed in the LIPUS-treated group compared with the control group (P < 0.05). Histomorphometric evaluation indicated that bone-miniscrew adhesion was significantly better in the LIPUS-treated group than in the control group (P < 0.05).

限界:

このin vivo研究では顎骨ではなく脛骨を用いたが、これは6週齢のラットの顎骨が小さすぎてミニスクリューを設置することができなかったためである。

LIMITATIONS: This in vivo study used tibiae rather than jaw bones because the jaw bones of 6-week-old rats were too small to allow miniscrew placement.

結論:

LIPUSは、成長期の被験者の骨とミニスクリューの接触を増加させ、ミニスクリューの可動性を減少させることができた。

CONCLUSIONS: LIPUS was able to increase the bone-miniscrew contact and reduce the mobility of miniscrews in growing subjects.

考察:

LIPUSは、成長期の被験者のミニスクリュー埋入後の骨癒合プロセスを促進し、潜伏期間を短縮できる可能性がある。

IMPLICATIONS: LIPUS may accelerate the bone healing process after miniscrew placement in growing subjects and can reduce the latent period.