한국보건산업진흥원 Korea Health Industry Development Institute
등록번호
TRKO201300001953
과제고유번호
1460003896
사업명
보건의료기술연구개발(보건의료기술인프라개발)
DB 구축일자
2013-05-20
키워드
치조골 신장장치.전기적 자극.조기 골형성.혈소판농축 혈장.맥동전자기장.이상성 직류.Alveolar bone distractor.electrical stimulation.early bone formation.Pletelet rich plasma (PRP).pulsed electromagnetic field (PEMF).biphasic direct current.
초록▼
1. 목적 1. 기존의 치조골신장 장치가 가진 단점( 방향 조절의 어려움, 술후 감염, 장치의 설치와 제거가 어려움, 고가의 장치, 장치를 제거할 때 부분적인 가골의 소실)들을 개선한 골신장장치의 개발을 하고자 함. 2. 치조골신장술 후 8주간의 경화기간에, 발생할 수 있는 합병증을 예방하고 조기에 골형성이 되어 임플란트의 조기식립이 가능하게 하기 위해서 혈소판농출혈장(PRP)와 맥동전자기장 (pulsed electromagnetic field(PEMF)) 및 이상성 직류전기자극 (biphasic direct curren
1. 목적 1. 기존의 치조골신장 장치가 가진 단점( 방향 조절의 어려움, 술후 감염, 장치의 설치와 제거가 어려움, 고가의 장치, 장치를 제거할 때 부분적인 가골의 소실)들을 개선한 골신장장치의 개발을 하고자 함. 2. 치조골신장술 후 8주간의 경화기간에, 발생할 수 있는 합병증을 예방하고 조기에 골형성이 되어 임플란트의 조기식립이 가능하게 하기 위해서 혈소판농출혈장(PRP)와 맥동전자기장 (pulsed electromagnetic field(PEMF)) 및 이상성 직류전기자극 (biphasic direct current)가 골신장 후 생긴 신생골의 조기골형성에 미치는 효과에 대해 조사하고 PRP와 전기적 자극의 효과를 비교하고자 함.
2. 연구방법 (1) 치조골 신장장치의 개발 1. 안쪽에 나사홈을 가진 미니플레이트(threaded miniplate)와 골이동 나사로 구성된 새로운 치조골 신장장치를 디자인 하고 beagle dog에 쓸 수 있게 장치물을 소형화함. 2. Beagle dog에서 발치 2달 후에 치조골신장장치를 장착하고 1주일 후부터 1mm/일씩 치조 골신장하여 고안된 골신장장치가 효과적으로 골신장을 하는지 테스트함. (2) 골신장을 통해 새로 형성된 신생골에서 전기적 자극을 이용한 조기 골형성 1. 가토의 하악골의 몸체를 수직절단하여 하악골 신장술을 시행하고, 골신장 종료후 가토를 consolidation 2주일동안 대조군에서는 아무런 자극을 주지 않고, 전기적 자극군 A에서는 골신장 직후부터 하루에 8시간씩 5일간 가골에 direct current electrical stimulator를 이용하여 biphasic direct current를 주고, 전기적 자극군 B에서는 pulsed electromagnetic field(PEMF) generator를 이용하여 골신장 직후부터 하루에 8시간씩 5일간 가골에 PEMF를 주며, 그룹 C에서는 PRP를 주입후 PEMF를 주고, PRP 자극군 D에서는 골신장직후에 PRP만을 가골에 주입하여 줌. 2. 골신장이 끝나고 2주후에 가토를 안락사 시키고 조직표본을 만들어 각 군별로 신생골의 형성정도를 histomophometry를 이용하여 측정하고 immunohistochemical staining을 하여 골형성의 정도와 신생혈관의 형성의 정도를 측정함. 3. 자료의 통계적 분석
3. 연구결과 (1) 치조골 신장장치의 개발 Beagle dog에서 개발된 치조골 신장장치를 설치하여 실험한 결과 치조골 신장이 원활히 되며, 풍부한 신생골 형성도 관찰할 수 있었음. (2) 골신장을 통해 새로 형성된 신생골에서 전기적 자극을 이용한 조기 골형성 대조군에서는 4%, PPR 실험군에서는 13.3%, PEMF 실험군에서는 25.7% 그리고 PEMF + PRP 실험군에서는 34%의 신생골 형성이 관찰되었지만, biphasic current 실험군에서는 신생골의 형성이 관찰되지 않았음. 대조군에서만 VEGF의 발현이 관찰되지 않았고 biphasic current 실험군을 제외한 다른 실험군에서는 osteocalcin과 osteopontin, VEGF 모두 조직 전체에 발현이 됨을 관찰할 수 있었음
4. 결론 (1) 개발된 치조골 신장장치는 향후 임상적으로 적용하여 성공적으로 사용할 수 있을 것으로 판단됨. (2) PEMF는 단독 또는 PRP와 함께 사용하여 조기 골형성을 유도하는 새로운 방법으로 평가됨.
Abstract▼
1. Purpose 1. the commercial alveolar bone distractors habe several disadvantages as following: difficult control of distraction vector, postoperative infection, difficulty of application and removal of the devices, high cost of the device, partial loss of callus during removal of the device. The
1. Purpose 1. the commercial alveolar bone distractors habe several disadvantages as following: difficult control of distraction vector, postoperative infection, difficulty of application and removal of the devices, high cost of the device, partial loss of callus during removal of the device. The purpose of this study is to develop a new alveolar bone distractor to improve theses disadvantages. 2. To prevent complications which can develop during 8 weeks consolidation period and to promote an early bone formation at distracted bone area, this study attempted to evaluate the effect of PRP, pulsed electromagnetic field(PEMF)) and biphasic current on the early bone formation.
2. Material and Method (1) Development of a new device 1. Design of a new device, and production of the small device for beagle dog 2. Surgery for alveolar bone distraction and application of the manufactured device. Distraction 1mm per 1 day for 7 days, and evaluation of the device. (2) Early bone formation using electrical stimulation 1. Vertical osteotomy of the mandibular body of rabbit and application of distraction device. Distraction 1.0mm per 1 day for 7 days after latent period (7 days). In control group, no electrical stimulation was given during 2 weeks after distraction. Biphasic direct current and PEMF was applied 8 hours per 1 day for 5 days after distraction in experimental group A and B, respectively. In group C, PRP was injected and PEMF was applied after distraction. whereas only PRP was injected in group D. 2. Rabbits were sacrificed 2 weeks after the last distraction. New bone formation was evaluated using histomorphometry and immunohistochemical staining was done. 3. statistical analysis
3. Results (1) Development of a new device The animal experiment showed that the alveolar bone could be well distracted and that well formed new bone was observed. (2) Early bone formation using electrical stimulation The rates of new bone formation were as following: 4% in control group, 13.3% in PRP group, 25.7% in PEMF group and 34% in PEMF + PRP group. However, there was no new bone formation in biphsic direct current group. Although VEGF was not expressed in the control group, osteocalcin, osteopotin and VEGF were well expressed in all groups except in biphasic direct current group.
4. Conclusion (1) The new device can be successfully clinically applied (2) PEMF alone or with PRP can be a new method for the promotion of early bone formation
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