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2018 Fiscal Year Research-status Report

歯科矯正用アンカースクリュー植立時のマイクロダメージから生じる骨吸収機序の解明

Research Project

Project/Area Number 18K17248
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

上園 将慶  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 特任助教 (80737346)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords歯科矯正用アンカースクリュー / マイクロダメージ / resorption cavity
Outline of Annual Research Achievements

初年度に当たる2018年度は、有効な動物実験モデルの確立を目標とした。まず、申請時の計画に従い、雄性ビーグル成犬の両側脛骨に実験用スクリューを植立する実験を行った。確実にスクリュー周囲に骨吸収をきたす条件を模索するため、過大なマイクロダメージが生じるよう、下孔の大きさを小さくした。植立トルクは最適トルクの2-3倍(20-30N・cm)であった。植立後4週間でスクリューを周囲の皮質骨と一塊に摘出し検体とした。CTおよび非脱灰研磨標本の観察所見では、いずれの検体においても明らかな骨吸収像は認められなかったが、植立トルクが大きくなるに従い、resorption cavityが増える傾向が認められた。以上の結果から、確実に骨吸収をきたす実験群を作成することは困難であることが示唆された。一方で、植立トルクとresorption cavityの関連性を新たに発見することができた。これはresorption cavityの出現によって骨の物性が損なわれることから、脱落の原因を示唆する重要な所見である。
マイクロダメージとresorption cavityの関連性の検討を行うため、実験動物をラットとし、検証実験を行った。まず、マイクロダメージの制御方法の検証を摘出大腿骨で行った。試料は直径 1.3 mmと2.0 mmのチタン合金製のセルフタップ、セルフドリルのスクリューとし、植立後直ちに塩基性フクシンで染色して非脱灰研磨標本を作製した。蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡でLiner damageおよびDefused damageの定量を行ったところ、直径が大きい2.0 mmのスクリューでより多くのマイクロダメージが観察され、スクリューの直径でマイクロダメージの制御が可能であることが示された。次年度以降、ラット脛骨に直径の異なるスクリューの植立を行い、骨代謝状態の比較を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

スクリュー周囲に確実な骨吸収をきたす群の再現が困難であることが明らかになった一方で、皮質骨代謝状態に関する新たな所見が得られ、ラットを用いた実験系での検証が必要となった。以上より実験計画にやや遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

2018年度の研究成果を基に、マイクロダメージが骨代謝状況に影響を及ぼしている可能性について検討を行う。実験動物はラットを用い、脛骨に直径 1.3 mmまたは2.0 mmのチタン合金製のスクリューを植立し、植立から2週間後、4週間後にそれぞれ採材を行う。評価はresorption cavityの出現率の他、BMD値測定、力学試験等を予定している。

  • Research Products

    (5 results)

All 2018

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 片側性口唇口蓋裂2例における上顎骨延長前後の 上咽頭形態の三次元的変化と言語機能に関する検討2018

    • Author(s)
      馬場優里、小川卓也、上園将慶、壬生美智子、隅田由香、三島木節、佐藤豊、森田圭一、森山啓司
    • Organizer
      第42回日本口蓋裂学会総会・学術大会
  • [Presentation] 当分野における10年間の 歯科矯正用アンカースクリュー使用状況2018

    • Author(s)
      幸田直己、東堀紀尚、松村健二郎、有村恵、秋山秀平、 上園将慶、鈴木聖一、森山啓司
    • Organizer
      第77回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] 顎関節形成不全の重症度により分類したoculo-auriculo-vertebral spectrum 患者の顎顔面形態に関する検討2018

    • Author(s)
      仁木 佑紀, 東堀 紀尚, 上園 将慶, 五十嵐 七瀬, 稲垣 有美, 井上 雅葵, 会坂 善也, Badrakhkhuu Nomin, 小林 起穂, 辻 美千子, 森山 啓司
    • Organizer
      第77回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] HAp/Colの新規EPDコーティングは 基板金属への強力な接着を実現する2018

    • Author(s)
      岩波(門脇)佳緒里, 打越哲郎, 上園将慶, 菊池正紀, 森山啓司
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] Novel EPD Coating of HAp/Col Realizes Strong Adhesion to Substrate Metal2018

    • Author(s)
      K. Iwanami-Kadowaki, T. Uchikoshi, M. Uezono, M. Kikuchi, K. Moriyama
    • Organizer
      Bioceramics 29
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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