Bewertung der Wirksamkeit von lokal verabreichtem Vitamin D3 und Kortison bei der kieferorthopädischen Eckzahnretraktion

Bewertung der Wirksamkeit von lokal verabreichtem Vitamin D3 und Corticision bei der kieferorthopädischen Eckzahnretraktion: Eine prospektive klinische Studie

Protokoll eingereicht zur teilweisen Erfüllung der Anforderungen für den Masterabschluss in Zahnmedizin in Kieferorthopädie Von Mahmoud Elsaid Elsayed Ahmed BDS 2017, Fakultät für Zahnmedizin, Jungen, Kairo Al-Azhar Universität Zahnarzt in Krankenhäusern der Streitkräfte Betreuer

Abteilung für Kieferorthopädie Fakultät für Zahnmedizin (Jungen-Kairo) Al-Azhar Universität 2024G - 1446H

1. Einführung Die Beschleunigung der Zahnbewegungsrate ist für Patienten wünschenswert, weil sie die Behandlungszeit verkürzt, und auch für Kieferorthopäden, weil die Behandlungsdauer mit einem erhöhten Risiko für Zahnfleischentzündung, Entkalkung, Karies und Wurzelresorption in Verbindung gebracht wurde.

   Die durchschnittliche Dauer einer umfassenden kieferorthopädischen Behandlung beträgt weniger als 2 Jahre mit einem Mittelwert von 19,9 Monaten. Manchmal halten jedoch längere Tragezeiten von Zahnspangen, insbesondere nicht-kosmetischen Geräten, Patienten, insbesondere Erwachsene, davon ab, eine Behandlung in Anspruch zu nehmen, selbst wenn sie eindeutig indiziert ist. Darüber hinaus sind längere Behandlungsdauern für sowohl den Patienten als auch den Kieferorthopäden teuer. Daher ist eine der besten Möglichkeiten, dieses Problem zu überwinden, die Geschwindigkeit der Zahnbewegung von ihrer üblichen Rate von 0,8-1,2 mm/Monat (bei Anwendung kontinuierlicher Kräfte) zu beschleunigen.

   Es gibt verschiedene Ansätze zur Beschleunigung der kieferorthopädischen Zahnbewegung; biomechanische, physiologische, mechanische, pharmakologische, chirurgisch unterstützte und chirurgie-simulierte Ansätze.

   Pharmakologische Ansätze zur Beschleunigung der kieferorthopädischen Zahnbewegung umfassen die lokale Zytokinabgabe, Prostaglandinanwendung, Rezeptoraktivator des nukleären Faktors Kappa-B Liganden (RANKL), Parathormon, Vitamin D3 und Kortikosteroide.

   Während physikalische Reize zur Beschleunigung der kieferorthopädischen Zahnbewegung direkte elektrische Ströme und gepulste elektromagnetische Felder, Vibrationsreize und Photobiomodulation umfassen. Sowohl pharmakologische als auch physikalische Ansätze gelten als nicht-invasive Techniken zur Beschleunigung der kieferorthopädischen Zahnbewegung.

   Chirurgische Manöver zur Beschleunigung der kieferorthopädischen Behandlung wurden erstmals Ende der 1950er Jahre beschrieben, als die Kortikotomie durchgeführt wurde, da die kortikale Knochenschicht als Hauptgewebeschicht identifiziert wurde, die der Zahnbewegung widersteht. Es wurde festgestellt, dass Kortikotomien keinen Schaden an der Blutversorgung der Pulpagewebe oder der Vitalität der Parodontalgewebe verursachen.

   Die minimal-invasiven chirurgischen Techniken umfassen Piezocision und Corticision. Die Piezocision, die erfolgreich bei der Korrektur von Klasse-III-Malokklusionen eingesetzt wurde, erreichte eine Behandlungszeit von 8 Monaten und eine Nachuntersuchung nach 15 Monaten.

   Eine weitere minimal-invasive chirurgische Technik ist die Corticision, die von Young Guk Park (2006) vorgeschlagen und an Katzen (2009) experimentiert wurde. Ein verstärktes Skalpell wurde als dünner Meißel verwendet, um die interproximalen Kortizes transmukosal ohne Lappenreflektion zu trennen. Die histologische Analyse am Tag 14 zeigte große Resorptionshöhlen, die mit Osteoklasten gefüllt waren, was die Zahnbewegung beschleunigte, und der Heilungsprozess wurde an dieser Stelle bis Tag 21 eingeleitet, was auf einen katabolen Knochenumbau mit diesem Verfahren hindeutet.

   Prostaglandine (PGs) sind entzündungsfördernde Mediatoren, die auf nahegelegene Zellen wirken; sie stimulieren die Knochenresorption, indem sie direkt die Anzahl der Osteoklasten erhöhen. In-vivo- und In-vitro-Experimente wurden durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen PGs, angewendeten Kräften und der Beschleunigung der Zahnbewegung deutlich zu zeigen.

   1,25-Dihydroxycholecalciferol (Vitamin D3) ist die aktivste hormonelle Form von Vitamin D. Es reguliert die Kalzium- und Phosphat-Serumspiegel, indem es deren intestinale Absorption und Rückresorption in den Nieren fördert. Darüber hinaus fördert es die Knochenablagerung und hemmt die PTH-Freisetzung. Es spielt auch eine Rolle in der Immunantwort, indem es Immunsuppression fördert. Ein Mangel an 1,25(OH)2D3 kann durch unzureichende Aufnahme in Kombination mit unzureichender Sonneneinstrahlung entstehen, was letztendlich zu beeinträchtigter Knochenmineralisierung, Rachitis und Osteoporose führt. Darüber hinaus kann es zu erhöhter Anfälligkeit für Bluthochdruck, Parodontalerkrankungen, affektiven Störungen und Autoimmunerkrankungen führen. Die Therapie für 1,25(OH)2D3-Mangel umfasst Ernährungsumstellungen oder die Einnahme von 1,25(OH)2D3 als Nahrungsergänzungsmittel. Hypervitaminose D verursacht Hypokalzämie und kann Anorexie, Übelkeit, Polyurie und schließlich Nierenversagen verursachen. Sie kann mit einer kalziumarmen Diät und Kortikosteroiden behandelt werden. Die Wirkung von 1,25(OH)2D3 auf OTM wurde von mehreren Autoren an Ratten untersucht.

   In einer Untersuchung wurden Injektionen mit 2.10^-9 oder 2.10^-7 mol 1,25(OH)2D3 jeden dritten Tag in die submukosale palatinale Region der Wurzelbifurkation der ersten Molaren verabreicht, und die Molaren wurden anschließend mit Kräften von 5 bis 20 cN bukkal bewegt.

   In einer anderen Studie wurde 2.10^-9 mol 1,25(OH)2D3 jeden dritten Tag neben den Schneidezähnen injiziert, die anschließend mit Kräften von 20 cN distal bewegt wurden. Beide Studien zeigten, dass 1,25(OH)2D3 die OTM-Rate in dosisabhängiger Weise stimulierte. Ein ähnlicher Effekt wurde für die Eckzahnretraktion bei Katzen nach lokaler Verabreichung von 1,25(OH)2D3 in Dosierungen von nur 0,25 * 10^-13 mol und einer angewendeten Kraft von 60 cN festgestellt. Physiologische Dosen von 1,25(OH)2D3 stimulieren die Knochenresorption nicht; im Gegenteil, niedrige ergänzende Verabreichung tut dies, möglicherweise durch Hochregulierung der RANKL-Expression (Rezeptoraktivator für nukleären Faktor kB Ligand) in Osteoblasten, was letztendlich zur Osteoklastendifferenzierung über das RANK/RANKL-System führt.

   Der normale zirkulierende Spiegel von Vitamin D3 beim Menschen beträgt 15 pg/mL (1 pg = 10^-5 g). Die empfohlene Tagesdosis von Vitamin D für erwachsene Menschen beträgt 400 IE (10 mg)/Tag. Vitamin D3 ist ein sicheres Medikament für Menschen und kann entweder intramuskulär injiziert oder durch lokale Infiltration in die Mundhöhle verabreicht werden.

   Shetty A, et al. verwenden einen mL des handelsüblichen Vitamin D3 (Arachitol-6l, Solvay Pharma India Pvt Ltd, Mumbai, Indien), der 15 mg Vitamin D3 pro mL Lösung enthält, gelöst in 999 mL 2%igem Xylocain mit Adrenalin 1:200.000 (AstraZeneca Pharma Ltd, Neu-Delhi, Indien), um eine Stammlösung mit 15 mg (600 IE) Vitamin D3 pro mL Lösung für die lokale Injektion herzustellen. Die distale Eckzahnbewegung ist der Kern der zeitaufwändigen Prozedur für Patienten mit Prämolarenextraktion. Konventionelle Techniken führen zu Eckzahnretraktionsraten von 0,5 bis 1 mm pro Monat, abhängig vom Alter und Geschlecht des Patienten. Daher kann eine vollständige Eckzahnretraktion 5 bis 9 Monate erfordern. Konventionelle Behandlungen mit festsitzenden Apparaturen erfordern wahrscheinlich 1,5 bis 2 Jahre. Für schnelle Eckzahnretraktion schlugen Liou und Huang (1998) die Parodontalligament-Distraktion vor. Einige Forscher haben die Verwendung von dentoalveolärer Distraktion basierend auf den Prinzipien der Distraktionsosteogenese berichtet; andere haben selektive alveoläre Dekortikation verwendet und behauptet, dass dieses Verfahren transiente Osteopenie hervorruft. Modifizierte chirurgische Techniken wurden als wirksam bei der Verkürzung klinischer kieferorthopädischer Behandlungszeiten berichtet.

   Die aktuelle Studie zielt darauf ab, die Wirksamkeit von lokal verabreichtem Vitamin D3 und Corticision bei der kieferorthopädischen Eckzahnretraktion zu bewerten.

2. Ziel der Studie Diese klinische Studie soll darauf ausgerichtet sein, die Wirksamkeit von lokal verabreichtem Vitamin D3 und Corticision bei der kieferorthopädischen Eckzahnretraktion zu bewerten.
3. Materialien und Methoden 3.1. Studiendesign: Eine prospektive randomisierte klinische Studie. 3.2. Studienumgebung und Population: Die Referenzpopulation für diese prospektive Studie bestand aus Patienten, die auf Behandlung an der Fakultät für Zahnmedizin, (Jungen-Kairo) AL-Azhar Universität warteten. Diese Studie wird an sechzehn Patienten durchgeführt, die aus der ambulanten Klinik, Abteilung für Kieferorthopädie, Fakultät für Zahnmedizin (Jungen), Al-Azhar Universität, Kairo, ausgewählt wurden. Die Anzahl der Patienten hängt von einer Power-Studie ab.

3.3. Stichprobengrößenberechnung Um den Effekt von Vitamin D auf die kieferorthopädische Zahnbewegung bei Verwendung in Kombination mit der Corticision-Technik zu untersuchen, wird der unabhängige t-Test oder ein äquivalenter nicht-parametrischer Test für den Vergleich verwendet. Laut einer früheren Studie von (S. T. Varughese, et al. (2019), "Effekt von Vitamin D auf Eckzahndistalisation und alveoläre Knochendichte unter Verwendung von Multi-Slice-Spiral-CT: eine randomisierte kontrollierte Studie.

Unter Verwendung des G-Power-Statistik-Programms (Version 3.1.9.4) zur Stichprobengrößenbestimmung[2] wird eine Stichprobengröße (n=12; unterteilt in 6 pro Gruppe) ausreichen, um eine große Effektgröße (d) = 1,85 mit einer tatsächlichen Power (1-β-Fehler) von 0,8 (80%) und einem Signifikanzniveau (α-Fehler) von 0,05 (5%) zu erkennen. Die Stichprobengröße wird auf 16 Patienten erhöht, unterteilt in 8 Patienten pro Gruppe.

Screenshot der Berechnung für Power (1-β-Fehler) von 0,8 (80%)

3.4. Einschlusskriterien:

1. Kieferorthopädische Patienten, die zur therapeutischen Extraktion bilateraler maxillärer erster Prämolaren überwiesen wurden (Angle-Klasse-II-Division-1-Fälle, mit Engstand und bimaxillärer Protrusion).
2. Vollständig durchgebrochene bleibende Zähne (außer dritte Molaren).
3. Alter 13-20 Patienten.
4. Keine vorherige kieferorthopädische Behandlung.
5. Gute orale und allgemeine Gesundheit.
6. Keine systemische Erkrankung oder regelmäßige Medikation, die die kieferorthopädische Zahnbewegung beeinträchtigen und/oder beeinflussen könnte.

3.5. Ausschlusskriterien:

1. Patienten mit retinierter Eckzahn.
2. Patienten mit schwerem Engstand.
3. Patienten mit unbehandelter Karies oder endodontischen Läsionen.
4. Patienten mit Schilddrüsen-, Nebenschilddrüsen- oder Nieren- und Lebererkrankungen. 3.6. Abbruchkriterien:

1- Patienten, die sich nicht an Anweisungen für Essen und Zähneputzen halten. 2- Nicht kooperative Patienten. 3- Viele Termine versäumen. 4- Wiederholter Apparaturbruch. 5- Überempfindlichkeit gegenüber Vitamin D oder seinen Analoga/Derivaten 3.7. Aufzeichnungen:

Für jeden Patienten werden vor und nach dem Eckzahnretraktionsverfahren folgende Aufzeichnungen gemacht:

1. Standardisierte extra- und intraorale Fotografien.
2. Standardisiertes Panoramaschichtbild.
3. Laterales kephalometrisches Röntgenbild.
4. Standardisierte kieferorthopädische Studienmodelle vor Behandlungsbeginn, auch vor der Corticision und Anwendung von Vitamin D3 und nach 3 Monaten nach Beginn der Eckzahnretraktion, um die Rate der kieferorthopädischen Zahnbewegung zu bewerten.
5. Digitale Volumentomographie (DVT) wird vor der Corticision und Anwendung von Vitamin D3 und am Ende der Eckzahnretraktion auf jeder Seite oder nach 6 Monaten nach Beginn der Eckzahnretraktion durchgeführt, um das Ausmaß der Eckzahnretraktion und Eckzahnwurzelresorption zu bewerten.

3.8. Intervention:

Die Gesamtstichprobe der Patienten wird zufällig in zwei gleich große Gruppen eingeteilt:

(Gruppe A): 8 Patienten erhalten eine lokale Anwendung von Vitamin D3 kombiniert mit Corticision als minimal-invasive chirurgische Methode zur Beschleunigung der Zahnbewegung.

(Gruppe B): 8 Patienten erhalten eine konventionelle Behandlung.

Verabreichung der Lösung auf der experimentellen Seite:

Ein Milliliter wurde in die bukkale Vestibulum auf Höhe des distalen Randes der Eckzahnwurzel injiziert.

Ein Milliliter (ONE ALPHA 2 MCG / ML 10 AMP 0.5 ML Leo Pharmaceutical Products Ballerup - Dänemark. Importiert von: Egyptian Company for Drug Trading) wurde viermal während der Behandlung zu Beginn (T0), 4 Wochen (T1), 8 Wochen (T2) und 12 Wochen (T3) der Eckzahnretraktion auf beiden Seiten gemäß Varughese, et al. injiziert.

"Teilnehmer wurden vom Beginn (T0), 4 Wochen (T1), 8 Wochen (T2) und 12 Wochen (T3) der Eckzahndistalisation an bewertet. Bei diesen Terminen wurden Abdrücke gemacht, um die Studienmodelle zu erhalten. Multi-Slice-Spiral-Computertomographie-Scans wurden bei T0 und T3 durchgeführt, um die Veränderungen der Knochendichte nach der Eckzahndistalisation zu messen. Das primäre Ergebnis war die Bewertung der Rate und Gesamtmenge der Eckzahndistalisation sowie des Ankerverlusts im Oberkiefer. Alle Studienmessungen wurden an Zahnmodellen mit stabilen Referenzpunkten unter Verwendung einer digitalen Schieblehre durchgeführt. Die Bewegung des Eckzahns wurde von der Eckzahnspitze und der mesiobukkalen Grube des ersten Oberkiefermolaren gemessen. Messungen wurden wiederholt, um die Reproduzierbarkeit zu überprüfen. Die Rate der Eckzahndistalisation wurde durch Berechnung der Unterschiede zwischen sequentiellen Messungen (T0-T1, T1-T2 und T2-T3) erhalten. Die Gesamtmenge der Bewegung war die Differenz zwischen T0 und T3. Die durchschnittliche monatliche Bewegung wurde durch Division der Gesamtmenge der Bewegung durch drei (Anzahl der Bewertungen) erhalten. Der Molarenankerverlust wurde von der mesiobukkalen Grube des Oberkiefermolaren und den lateralen Enden der dritten Gaumenfalte gemessen. Das sekundäre Ergebnis war die Bewertung der Veränderungen der alveolären Knochendichte (axiale Schnittebene) im Oberkiefer. Sie wurde im alveolären Knochen auf der experimentellen und Kontrollseite in der Region distal der Eckzahnwurzel zu Beginn und in der 12. Woche (BX) der Eckzahndistalisation gemessen. Die verwendeten MSCT-Parameter (HiSpeed NXI MultiSlice CT system GE Medical system) waren 0° Gantry-Neigung, High-Resolution-Bone-Kernel, 0,5 mm nominale Schichtdicke, 120 kV und 120 mA. Die Messungen wurden unter Verwendung der Advantage Workstation-Software (AW-Version 4.3) in HU berechnet. Die CT-Schnitte wurden 3-5 mm apikal vom alveolären Knochenkamm genommen. Bei jeder axialen Schnittebene wurde die Dichte am Mittelpunkt12 der bukkalen kortikalen Knochens (BC), des spongiösen Knochens (C) und des palatinalen kortikalen Knochens (PC) gemessen. Die Dichte des spongiösen Knochens wurde an den Trabekeln gemessen, die halb bukkolingual zwischen den bukkalen und palatinalen kortikalen Platten liegen."(33) 3.9. Beobachtung: Jeder Patient wird regelmäßig zur Fortschrittsbewertung und Integritätsprüfungen nachverfolgt, und kieferorthopädische Zahnbewegungen werden unter Verwendung von DVT-Bildern und Studienmodellen, die vor und nach der Behandlung genommen wurden, bewertet.

3.10. Ethische Erwägungen: Ein informiertes Einverständnisformular (beigefügte Kopie), das jeden Schritt der Forschung erklärt, wird gegeben und vor der Teilnahme an der Studie sorgfältig mit dem Patienten und seinen/ihren Eltern besprochen und sollte freiwillig unterschrieben werden. Die Ziele der Studie werden mit den Patienten und/oder ihren Erziehungsberechtigten besprochen und erklärt, und sie erhalten ebenfalls eine Kopie des Einverständnisformulars.

Die Vorschläge werden dem Ethikkomitee der Fakultät für Zahnmedizin (Jungen-Kairo), Al-Azhar Universität, vorgelegt.

3.11. Statistische Analyse; Daten werden tabelliert und die statistische Analyse wird unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Softwareprogramms (SPSS Chicago, IL, USA Version 26) durchgeführt. Numerische Daten werden als Mittelwert und Standardabweichung oder als Median und Bereich beschrieben, je nach Normalität der Daten. Mann-Whitney-U-Test oder unabhängiger t-Test abhängig von der Normalität. Das Signifikanzniveau wird auf P≤0,05 festgelegt. Alle Tests werden zweiseitig sein.