無傷の歯周組織と減少した歯周組織におけるPDLの最大矯正力量の評価（その1）

Assessment of the Maximum Amount of Orthodontic Force for PDL in Intact and Reduced Periodontium (Part I).

抄録

本研究では、複数の歯周破壊レベルにおける歯根膜（PDL）の最大矯正力として0.6Nと1.2Nを検討し、虚血性、壊死性、吸収性リスクとの関係性を検討する。さらに、本研究では、PDLの研究においてTresca failure criteriaがより適切であるかどうかを評価した。第2小臼歯の骨欠損の程度が異なる81個の3Dモデル（9人の患者、9モデル/患者）に、侵入、押し出し、回転、並進、転倒の運動をさせた。トレスカ剪断応力は，各運動と骨欠損の程度に応じて個別に評価した．回転と並進はPDL応力が最も高く、侵入と押し出しは最も低くなった。PDL応力は、頂部および中3が頸部応力より低かった。無傷の歯根膜では、調査した2つの力によって生じるせん断応力は、最大生理的静水圧（MHP）の16KPaより小さかった。一方、歯根膜が減少した状態（1-8 mmの組織欠損）では、PDLの剪断応力は、両方の力に対してMHPより小さいが、回転、並進、転倒運動では頸部で16KPaを超えた。さらに、1.2Nは無傷の歯根膜に使用でき（すなわち、リスクなし）、減少した歯根膜には8mmの骨欠損までPDLの先端および中央3分の1にのみ使用できた。しかし、骨吸収のリスクを回避するために、PDLの頸部3分の1では、4mmの骨欠損の後、回転、並進、傾斜の動作に必要な力は0.2～0.4N未満となる。Trescaは、他の基準よりもPDLの研究に適していると思われる。

This study examines 0.6 N and 1.2 N as the maximum orthodontic force for periodontal ligament (PDL) at multiple levels of periodontal breakdown, and the relationships with the ischemic, necrotic, and resorptive risks. Additionally, this study evaluates if Tresca failure criteria is more adequate for the PDL study. Eighty-one 3D models (from nine patients; nine models/patients) with the 2nd lower premolar and different degrees of bone loss (0-8 mm) where subjected to intrusion, extrusion, rotation, translation, and tipping movements. Tresca shear stress was assessed individually for each movement and bone loss level. Rotation and translation produced the highest PDL stresses, while intrusion and extrusion determined the lowest. Apical and middle third PDL stresses were lower than the cervical stress. In intact periodontium, the amount of shear stress produced by the two investigated forces was lower than the 16 KPa of the maximum physiological hydrostatic pressure (MHP). In reduced periodontium (1-8 mm tissue loss), the apical amount of PDL shear stress was lower than MHP for both applied forces, while cervically for rotation, translation and tipping movements exceeded 16 KPa. Additionally, 1.2 N could be used in intact periodontium (i.e., without risks) and for the reduced periodontium only in the apical and middle third of PDL up to 8 mm of bone loss. However, for avoiding any resorptive risks, in the cervical third of PDL, the rotation, translation, and tipping movements require less than 0.2-0.4 N of force after 4 mm of loss. Tresca seems to be more adequate for the study of PDL than other criteria.