光干渉断層計を用いた近心接触エナメル質の3次元評価

Three-dimensional assessment of proximal contact enamel using optical coherence tomography.

抄録

目的:

本研究の目的は、3次元掃引光干渉断層計（SS-OCT）を用いて、小臼歯の近心接触部におけるエナメル質のマイクロクラックと脱灰との関連を検出し、調査することである。

OBJECTIVE: The purpose of this study was to detect and investigate the association of enamel microcracks with demineralization at proximal contact areas of premolars, using 3D swept-source optical coherence tomography (SS-OCT).

方法:

上顎および下顎小臼歯の抜歯歯（n=50ずつ）を、目に見える歯のひび割れのない状態で、国際う蝕検知評価システム（ICDAS）を用いて近心接触部の脱灰について調べた。脱灰の評価とマイクロクラックの検出にはSS-OCTを用いた。脱灰の進行は、深さによって4つのタイプに分類した：健全なエナメル質は0、エナメル質の脱灰がエナメル質厚の外側3分の1、中央3分の1、内側3分の1まで浸透しているものはそれぞれタイプI、II、III。エナメル質のマイクロクラックは、優勢なクラックパターンによって分類した：タイプO：クラックなし、タイプA：表面下の微小欠陥、タイプB：エナメル質プリズム方向に走るエナメル質マイクロクラック、タイプC：エナメル質プリズム方向に対して横方向に走るエナメル質マイクロクラック、タイプD：パターンA、B、Cの組み合わせ。

METHODS: Extracted maxillary and mandibular premolars (n=50 each), without any visible tooth cracks, were examined for demineralization of interproximal contact areas, using the International Caries Detection and Assessment System (ICDAS). SS-OCT was used to evaluate demineralization and detect microcracks. Demineralization progression was divided into 4 types by depth: 0 for sound enamel and Type I, II, and III for enamel demineralization penetrating into the outer third, the middle third, and the inner third of the enamel thickness, respectively. Enamel microcracks were classified according to the predominant crack pattern: Type O, no cracks; Type A, subsurface microdefects; Type B, enamel microcrack running along the direction of the enamel prism; Type C, enamel microcrack running transverse to the enamel prism direction; and Type D, a combination of patterns A, B, and C. SS-OCT findings were confirmed by confocal laser scanning microscopy observation.

結果:

近心接触部の表層エナメル質内に限局したマイクロクラックは、SS-OCT上では輝線として認められた。ICDASコード、脱灰レベル、マイクロクラック分布には有意な正の相関が認められた（p≦0.001）。上顎小臼歯の中側では、下顎小臼歯のそれ（それぞれn=20、n=14；p<0.001）よりも有意に多くの脱灰（n=36）およびマイクロクラック（n=27）が認められた。

RESULTS: Microcracks confined within the superficial enamel in proximal contact areas were seen as bright lines on SS-OCT. There were significant positive correlations among ICDAS codes, demineralization levels, and microcrack distribution (p≤0.001). The mesial side of maxillary premolars showed significantly more demineralization (n=36) and microcracks (n=27) than that of the mandibular premolars (n=20 and n=14, respectively; p<0.001).

意義:

近心接触部の表層エナメル質内のマイクロクラックの存在は、SS-OCTを用いて決定することができ、脱灰のレベルと相関していた。3次元SS-OCTは、エナメル質の脱灰とクラック発生に関連する微細構造の変化を包括的に評価するための貴重な診断ツールである。

SIGNIFICANCE: The presence of microcracks within the superficial enamel in proximal contact areas could be determined using SS-OCT, and correlated with the level of demineralization. 3D SS-OCT is a valuable diagnostic tool for comprehensive assessment of microstructural changes related to enamel demineralization and crack development.