Динамические изменения смещения зубов и морфометрии кости, вызванные ортодонтической силой

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 13672 (2022 г.) Цитировать эту статью

1460 Доступов

1 Цитаты

Подробности о метриках

В этом исследовании использовался новый 3D-анализ для продольной оценки ортодонтического перемещения зубов (OTM) и морфометрии кости. Двенадцатинедельных крыс-самцов линии Wistar подвергали ОТМ путем приложения постоянной ортодонтической силы (OF) 25 сН между одним из верхних первых моляров и мини-винтом. МикроКТ in vivo были получены до и через 10, 17, 24 и 31 день приложения силы и наложены с помощью нового и жесткого метода регистрации на основе вокселей. Тогда сегмент зуба и альвеолярной кости в разные моменты времени становился сопоставимым в одной системе координат, что облегчало анализ их динамических изменений в 3D. Путем сравнения моментов времени, а также между сторонами OF и сторонами без OF это исследование показало, что скорость OTM не была постоянной во времени, а соответствовала схеме изменения формы буквы «V». Кроме того, ОП вызывал смещение как нагруженных, так и ненагруженных зубов, причем последние отсроченно отражали первые. Кроме того, морфометрические изменения костей синхронизировались с изменениями частоты ОТМ, а это означает, что более высокая частота ОТМ сопровождалась большей потерей альвеолярной кости. Области давления и напряжения могут находиться не в двух противоположных сторонах, а фактически примыкать и соединяться. Эти результаты могут предоставить поучительные данные как для клинических, так и для фундаментальных исследований в ортодонтии.

Сокращение сроков ортодонтического лечения интересует как врачей, так и пациентов1. В результате в последние годы были коммерциализированы многочисленные методы и продукты, направленные на ускорение ортодонтического перемещения зубов (ОТМ)2,3. Однако из-за высокой методологической неоднородности оценки ОТМ до сих пор недостаточно знаний о физиологии движения зубов4,5. Фундаментальные исследования в ортодонтии часто фокусируются на микроскопическом уровне, например, на роли конкретных молекул, сигнальных путей или паттернов экспрессии генов, участвующих в OTM6,7,8,9,10. Однако макроскопические изменения, вызванные ортодонтической силой, менее изучены, несмотря на высокую клиническую значимость. Частично это может быть связано с трудностями, присущими этой исследовательской модели: исследования на людях будут включать биопсию или повышенное радиологическое облучение только в исследовательских целях, что не может быть оправдано. Ортодонтические модели животных, в основном разработанные на грызунах, открывают важные возможности. Однако исследования, полученные на их основе, часто дают противоречивые результаты, вероятно, из-за высокой методологической неоднородности, например, использования различных ортодонтических креплений, сил и приспособлений.

Традиционно ОТМ делится на разные фазы в зависимости от скорости смещения зубов. За начальной фазой следует период остановки (лаг-фаза), после которого происходит ускорение ОТМ, за которым следует линейное увеличение смещения зубов11,12,13. Однако исследования обычно измеряют это смещение как расстояние, которое не может отражать реальную трехмерную ситуацию, поскольку смещение на самом деле является вектором. Во-вторых, динамические изменения в альвеолярной кости при приложении постоянной ортодонтической силы остаются в значительной степени неизвестными. Хотя предыдущие исследования на животных показали изменения минеральной плотности костной ткани (МПКТ) альвеолярной кости, подвергнутой ортодонтической силе14,15, в немногих исследованиях проводилась полная продольная морфометрическая оценка кости16,17. Существует ли корреляция между динамическими изменениями частоты ОТМ и изменениями морфометрических параметров кости, еще предстоит выяснить.

Целью этого исследования является изучение динамических изменений, вызванных ортодонтической силой при смещении зубов и морфометрии кости на модели OTM крысы в ​​течение 31 дня, с использованием нового 3D-анализа и фиксации кости. Эти динамические изменения могут предоставить важные доказательства относительно оптимальных периодов окна для исследования микроскопических молекулярных изменений. Кроме того, потенциальная корреляция между частотой ОТМ и морфометрией кости в разные моменты времени после применения ортодонтической силы может непосредственно предоставить поучительные рекомендации не только для фундаментальных исследований, но и для клиницистов.