초록 ▼

국민들의 경제적 여건이 향상되고 심미성에 대한 관심이 높아짐에 따라 교정치료의 수요가 증가하고 있으나, 교정치료는 치료 기간이 긴 것이 단점으로 지적되어왔다. 장기간의 치료기간은 시간이 경과함에 따라 환자의 협조도의 저하를 유발할 수 있고, 이것은 양질의 치료결과 획득에 장애 요소로 작용한다.
기계적인 힘을 치아에 가하게 되면 치조골 주위의 세포들이 분화되면서 치아에 힘을 가한 측에서의 치조골 흡수와 반대측 골침착에 의하여 치아의 이동이 진행된다. 치아 이동의 생물학적 기전에 대한 세포생물학적, 분자생물학적 연구에서 교정적 치

국민들의 경제적 여건이 향상되고 심미성에 대한 관심이 높아짐에 따라 교정치료의 수요가 증가하고 있으나, 교정치료는 치료 기간이 긴 것이 단점으로 지적되어왔다. 장기간의 치료기간은 시간이 경과함에 따라 환자의 협조도의 저하를 유발할 수 있고, 이것은 양질의 치료결과 획득에 장애 요소로 작용한다.
기계적인 힘을 치아에 가하게 되면 치조골 주위의 세포들이 분화되면서 치아에 힘을 가한 측에서의 치조골 흡수와 반대측 골침착에 의하여 치아의 이동이 진행된다. 치아 이동의 생물학적 기전에 대한 세포생물학적, 분자생물학적 연구에서 교정적 치아이동을 위하여 외부 자극원으로 사용되는 기계적 힘은 자극원의 일종이지 유일한 수단이 아님을 밝혀 왔다. 따라서 치아 이동을 촉진시킬 수 있는 여러 가지 다른 요소들 중 유력한 요소가 전기적 자극으로서, 낮은 강도의 전류를 골조직에 가할 경우 골세포의 활성화 대사를 증가시킨다는 보고를 바탕으로 지속적인 전원을 공급하면서 환자의 불편감을 최소로 할 수 있는 전기적 치아이동장치를 개발하여 그 유용성을 입증하고자 이 연구를 시행하였다.
우선 20 ㎂의 직류 전류를 공급하는 초소형 전기 장치를 가철식 유지 장치에 포함시켜 고양이의 상악에 장착하고 간헐적으로 전류 자극을 가하면서 상악 견치를 후방 이동시킨 후, 치아 이동량의 측정 및 조직학적 관찰을 통해 전기 자극이 교정적 치아 이동량과 치조골의 개조 과정에 미치는 영향을 관찰하였다.
28일간의 실험 기간 동안 실험측의 치아 이동량은 대조군에 비하여 현저히 증가하여, 4주후에 실험측의 치아는 대조군에 비하여 37％ 증가된 이동량을 기록하였고, 전기 자극을 받은 치아의 치근 근심면에는 대조군에 비하여 조직학적으로 증가된 골형성 양상이 관찰되었다. 실험측 치아의 원심면에서 대조측에 비하여 증가된 골 흡수 양상이 관찰되었으며, 실험군 견치 치근 주위 조직에서는 전반적으로 더 많은 수의 조골 및 파골 세포들과 모세 혈관, 골양 조직들이 관찰됨으로써 증가된 조직 세포 활성을 반영하였다.
위의 결과는 외부에서 가한 낮은 강도의 간헐적 전기 자극으로 교정적 치아 이동량이 많아지고 치주 조직의 개조 활성이 증가됨을 보이므로 초소형 전기 장치에 의한 자극은 치아 이동과 주위 조직 개조를 촉진 시킬 가능성이 있을 것으로 평가되었다.
이상의 동물실험을 통한 연구결과를 바탕으로 고정식 교장장치에 부착할 수 있는 초소형 전기적 장치를 개발하여 교정환자의 임상 진료에 적용하여 환자의 불편감이나 자극 없이 치아 이동 속도가 증가됨이 관찰됨으로써 전기적 장치는 교정치료 기간을 단축시키고, 양호한 치료결과를 얻을 수 있는 유용한 방법임이 입증되었다.

Abstract ▼

Orthodontic tooth movement is facilitated by the remodeling of hard and soft tissues that are surrounding the tooth. Cellular and molecular studies on the biologic mechanism of tooth movement suggested that the mechanical force is not the only means for tooth movement but one kind of the stimuli for

Orthodontic tooth movement is facilitated by the remodeling of hard and soft tissues that are surrounding the tooth. Cellular and molecular studies on the biologic mechanism of tooth movement suggested that the mechanical force is not the only means for tooth movement but one kind of the stimuli for it. Nonetheless, the clinical use of stimuli other than mechanical force has rarely been proceeding, Electrical, chemical, or physical stimuli such as heat or light are the other examples of means for activating cells, Among them, electric current is a highly probable way as a clinical tool for tooth movement.
The purposes of this study were to determine the usefulness of exogenous electric currents in accelerating orthodontic tooth movement and to investigate the effects of electric-orthodontic treatment on the remodeling of the periodontal tissue histologically. The study was performed with six male cats weighing around 3㎏. The electric device which is providing the direct electric current of 20 ㎂ was inserted to the maxilla of the cats. The right and left canines were assigned as control and experimental sides respectively. The control canine was provided with orthodontic force only and the experimental side was given orthodontic force and electricity. The lingual buttons were bonded to the maxillary canines and both sides of canines were retracted with NiTi coil spring, The electric device was adjusted to provide 20 ㎂ direct current to the experimental canines 5 hours a day. The amount of the canine movement was measured with electronic caliper every week. After 4 weeks of tooth movement, the animals were sacrificed and the histologic study was performed.
The results of this study were as follows:
1. The application of a direct current to the experimental tooth significantly increased the final amount of orthodontic tooth movement. The amount of tooth movement after 28-day was 37％ more in the experimental side.
2. The electrically stimulated tooth showed histologic evidence of significant increases in the amount of bones and matrix deposition in the area of tension.
3. In the compression side, the electric-orthodontic treatment stimulated bone resorption more extensively in the experimental canines.
4. After 28 days of electricity exposure and orthodontic force, the experimental side demonstrated significantly more osteoblasts, osteoclasts, capillaries and osteoid tissues, reflecting an increase in the local tissues′ cellular activity.
5. Intermittent electrical stimulation (five hours a day) had effects to enhance orthodontic tooth movement and tissue remodeling.
6. The miniature electric device that had been used in this study was capable of delivering 20 ㎂ direct current to the periodontal tissues and affecting the tissue remodeling over a 28-day experimental period.
These results suggested that the low-density exogenous electric current by the miniature electric device might accelerate orthodontic tooth movement and bone remodeling in vivo and have the potential to reduce the orthodontic treatment duration by one third.

목차 Contents

• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...7
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...11
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...17
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획...21
• 6. 첨부서류...22