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2019 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, 大学院医歯学総合研究科, 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
Outline of Annual Research Achievements

歯科矯正用アンカースクリュー (アンカースクリュー) は、脱落率が高いことが臨床上の大きな問題となっており、生存率向上のために多くの研究が行われている。特に近年ではアンカースクリュー植立後のマイクロダメージが脱落の要因として注目されているが、マイクロダメージによってスクリュー周囲の皮質骨に顕著な骨吸収が生じるかどうか、生じるとすればそれはどのような機序によるのかは不明である。そこで本研究では、アンカースクリュー植立時に生じるマイクロダメージと、アンカースクリュー脱落の直接の原因であるスクリュー周囲の皮質骨吸収の関連について、動物実験モデルを確立し解明する。
2019年度は昨年度の研究成果を基に、ラット脛骨を用いた動物実験を行い、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った。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、植立直後、植立後7日、21日の3時点で評価を行った。評価は塩基性フクシンで染色した非脱灰研磨標本でマイクロダメージおよび骨内の管腔(骨を栄養している血管を内包した小腔)を定量評価した。
マイクロダメージ数に関しては、植立直後、植立7日後で2.0 mm群が大きい傾向を示したが、植立21日後では両群はほぼ同程度の値を示した。管腔の大きさに関しては、植立直後では両群はほぼ同程度の値を示したが、植立7日後および21日後で2.0 mm群が大きい傾向を示した。
2.0 mm群では1.3 mm群よりも多数のマイクロダメージが生じたことから、各群の直径の設定は、マイクロダメージ数に差を生じさせる実験系として適していると考えられた。また、マイクロダメージ数と管腔の拡大には正の相関関係があると考えられた。このことからマイクロダメージが増えるほど、スクリュー周囲骨の気孔率が増加しスクリューの安定性が低下する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初とは異なるラットを用いた系を確立するために想定外の時間を要したが、実験系の確立がほぼ完了したため、上記評価とした。

Strategy for Future Research Activity

塩基性フクシンを用いたマイクロダメージの定量は、先行研究を基に実験を行い再現性を確認することができた。しかし吸収窩については、もともと骨内にある生理的な管腔(骨を栄養している血管を内包した小腔)と区別するため、測定対象とする小腔の大きさや酵素化学染色等による追加の検討を行う。
また組織切片による一断面の観察だけでなく、体積における変化を検証するため、マイクロCT再構築画像を用いてBMD値やBV/TVなどの検討を追加で行う。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Enhanced Bone Formation ontoThe Bone Surface Using a Hydroxyapatite/Collagen Bone-Like Nanocomposite2020

    • Author(s)
      Taizo Hiratsuka, Masayoshi Uezono, Kazuo Takakuda, Masanori Kikuchi, Sho Oshima, Taira Sato, Shoichi Suzuki, Keiji Moriyama
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials

      Volume: 108B Pages: 391-398

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34397

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ハイドロキシアパタイト/コラーゲンナノ複合体を用いた表面改質によって金属材料を骨の表面に迅速に接合させる技術の確立2020

    • Author(s)
      上園将慶, 高久田 和夫, 菊池正紀, 森山啓司
    • Journal Title

      セラミックス

      Volume: 55 Pages: 155-157

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コーティング性状・生体活性の向上を目指した改良EPD法による新規HAp/Colコーティング2020

    • Author(s)
      岩波佳緒里, 打越哲郎, 上園将慶, 菊池正紀, 森山啓司
    • Organizer
      8大学医工連携シンポジウム
  • [Presentation] 片側性唇顎裂患者における上顎側切歯の先天欠如と顎裂形態との関連2019

    • Author(s)
      上園将慶、小川卓也、雲内(保田)裕子、荒木美祐、馬場優里、平塚泰三、森山啓司
    • Organizer
      第43回日本口蓋裂学会総会・学術集会 2019.05.30-31 新潟.
  • [Presentation] Cell culture tests of hydroxyapatite/collagen bone-like nanocomposite2019

    • Author(s)
      Kaori Kadowaki-Iwanami, Tetsuro Uchikoshi, Masayoshi Uezono, Masanori Kikuchi, Keiji Moriyama
    • Organizer
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮質骨を標的とした新規歯科矯正用アンカレッジデバイスの各種試作モデルが骨形成に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      会坂善也, 上園将慶, 井上雅葵, 高久田 和夫, 森山啓司
    • Organizer
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] 新型歯科矯正用アンカースクリュー植立時に生じるマイクロダメージに関する検討.2019

    • Author(s)
      上園将慶, 高久田 和夫, 森山啓司
    • Organizer
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] 模擬皮質骨を用いた新型歯科矯正用アンカースクリューの接合強度に関する検討2019

    • Author(s)
      上園将慶, 平塚泰三, 高久田 和夫, 森山啓司
    • Organizer
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] マイクロミニピッグを用いた新型歯科矯正用アンカースクリューの骨接合に関する検討2019

    • Author(s)
      上園将慶,高久田 和夫,平塚泰三,小笠原 毅,井上雅葵,会坂善也,森山啓司
    • Organizer
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Presentation] 皮質骨を標的とした新規歯科矯正用アンカレッジデバイスの骨接合状態および接合強度に関する検討2019

    • Author(s)
      上園将慶, 高久田 和夫, 森山啓司
    • Organizer
      第78回日本矯正歯科学会学術大会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 医療用デバイス,歯科用,頭頸部外科用及び整形外科用デバイス構造,並びに骨への医療用デバイスの接合方法2018

    • Inventor(s)
      上園将慶,高久田和夫,森山啓司,鈴木聖一
    • Industrial Property Rights Holder
      東京医科歯科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016800115534
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-01-27  

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