固定器具と振動器具療法による歯列矯正の歯の動きのバイオマーカー

具体的な目的

1. 組み合わせた振動固定装置治療が、固定矯正治療単独と比較して、唾液中の特定の骨リモデリング因子の発現を変化させるかどうかを判断すること。
2. コントロールと比較して、固定装置治療中の歯の可動性の程度に対する振動治療の役割をさらに解明すること。
3. 組み合わせた振動固定装置治療が、治療の整列段階における歯列矯正の歯の移動速度を増加させるかどうかを判断すること。
4. 歯列矯正治療を受けている患者の疼痛管理における振動治療の役割を評価すること。

スクリーニングと募集手順 コネチカット大学矯正歯科クリニックでは、毎年約 600 人の患者が治療を開始しています。 パイロット プロジェクトの目的は、合計 40 人の患者を募集することです。20 人の男性被験者と 20 人の女性被験者が、対照群と振動群に均等に分けられます。 予測される開始に基づいて、調査の最初の 12 か月間に募集目標を達成できると予想しています。

コネチカット大学矯正歯科クリニックで、指定された主要な歯科矯正プロバイダーによる患者の通常の初期スクリーニング手順をすべて完了した後、見込みのある被験者をこの研究のためにスクリーニングします。 プライマリ矯正プロバイダーは、包含/除外基準に基づいて、患者が研究に適格 (事前スクリーニング) である可能性が高いかどうかを判断します。 事前スクリーニング中に評価される適格性の最初の臨床指標は、良好な口腔衛生状態で非摘出治療を受けている健康な患者です。 年齢が 15 ～ 35 歳の場合、すべての民族の男性と女性の被験者が含まれます。

見込み患者が最初の基準を満たしている場合、歯科矯正医は研究コーディネーターと PI に通知し、患者の既存の歯科記録をスクリーニングするよう通知します。

試験手順 Ｉ．標準化された歯科矯正治療プロトコール 歯科矯正クリニック治療プロトコールを標準化して、一連の治療におけるばらつきを最小限にする。 すべてのサブジェクトは 0.022"X0.028" で結合されます ベースライン (T0) 来院時の第 1 大臼歯の両方のアーチと接着チューブで、第 2 小臼歯から第 2 小臼歯まで最大バンド張力 (MBT) 処方でパッシブ セルフライゲーション ブラケットをブラケットします。 各被験者には、初回来院時に 0.014 インチの銅ニッケル チタン (NiTi) アーチワイヤーが配置されます。 T2 では、シーケンスの次のアーチワイヤー (0.014"X0.025" 銅 NiTi) が配置されます。

被験者は、通常指定された訪問で4〜6週間ごとに見られます。 プライマリ矯正プロバイダーは、治療のアライメントとレベリング フェーズを指示し、示されているようにワイヤー シーケンスを進めます。 各アーチワイヤーの配置に特定の手順や時間枠は割り当てられません。 プロバイダーは、達成されたアライメントの程度に基づいて快適に配置できるようになったら、次のアーチワイヤーに進むことが期待されます。

ブラケットが破損した場合、被験者は7日以内にブラケットを再結合するために、標準的なケアと研究の両方で診察を受けます。 主要な歯列矯正プロバイダーは、ブラケットを理想的な位置に再配置し、スタディ アーチワイヤーを使用して位置合わせを続けます。 被験者が 7 日間破損していない場合、被験者は試験から失格となります。

Ⅱ．無作為化の手順 研究に募集され、T0 で研究コーディネーターによってベースライン測定が行われた後、無作為化が実行されます。 研究グループは性別によって細分化されるため、男性と女性で別々の無作為化が行われます。 ブロックのランダム化が使用されます。 性別に基づいて、グループ割り当てを含む 20 個の不透明な封筒が生成されます (振動研究グループ用に 10 個、非振動制御グループ用に 10 個)。 無作為化の時点で、被験者は封筒を選び、グループの割り当てを開示します。 振動グループに割り当てられた被験者には、研究コーディネーターが器具の操作方法を詳しく説明し、1 日 20 分間使用するように被験者に指示します。

III.データ収集手順 接着当日 (T0)、器具を配置する前に、ベースラインの刺激されていない全唾液を採取し、選択した下顎弓の歯に対してペリオテストを実施します。 さらに、アルジネートモデルの印象が取られます。 これらの手順については、次のセクションで詳しく説明します。 ベースライン測定が行われると、PI は無作為化を実行し、被験者がどのグループに割り当てられているか (「振動治療」または「振動なし」) について研究コーディネーターに通知します。 振動治療グループに割り当てられた患者には、振動器具 (Acceledent) 器具が提供され、メーカーの指示に従って 1 日 20 分間使用するように指示されます。

固定器具が配置され、歯の移動が始まった後、被験者は割り当てに基づいて振動治療の有無にかかわらず標準的な歯列矯正治療を進めます。 唾液サンプルの収集、ペリオテストおよびアルギン酸塩の印象は、T1 (T0 後 5 ～ 6 週間)、T2 (T0 後 10 ～ 12 週間)、および T3 (T0 後 15 ～ 17 週間) で取得されます。 被験者は、概日リズムによる唾液マーカーの交絡の可能性を最小限に抑えるために、正午から午後 5 時までの間に診察を受けます。

唾液バイオマーカー 刺激されていない全唾液の収集は、Navazesh と Kumar によって説明されたのと同じ方法を使用して実行されます。 刺激されていない全唾液は、氷上で 15 分間、または 2 ～ 10 ミリリットル (mL) の唾液がベースラインと各訪問のいずれか早い方で収集される 15 分間、滅菌遠心管に受動的によだれを垂らして収集されます。 唾液が採取されると、サンプルは氷上に保持され、プロテイナーゼ阻害剤が補充されます。 次に、サンプルを 3000 rpm で 10 分間遠心分離して細胞破片を除去し、上清を収集して、バイオマーカーを分析する準備が整うまで -80 °C で保存します。

バイオマーカーは、標準プロトコルを使用した直接サンドイッチ法による ELISA アッセイによって評価されます。

ペリオテストの測定手順 この測定値は、ベースライン時および各訪問時に得られます。 歯の可動性の程度は、Liou らによって以前に説明されたように、中切歯、犬歯、および両方の下顎四分円の第 2 小臼歯に Periotest デバイス (Siemens、ベンスハイム、ドイツ) を使用して使用されます。 アーチワイヤーが取り除かれ、ペリオテストの測定値が 3 回取得され、手段が記録されます。

歯科モデル分析

盲検化された 2 人の臨床評価者が、両方のグループの下顎切歯の整列率を評価します。 歯科模型の分析は、リトルの不規則性指数に基づく方法を使用して、下顎模型で行われます。 リトルの不規則性指数は、犬歯から犬歯への前歯の変位量を評価するために開発されました。 接触変位は、犬歯から犬歯へのアーチの周りでミリメートル単位で測定されます。 不規則性は、4 つの時点のそれぞれのモデルで測定され、6 か月の評価期間の変化率に基づいて評価されます。

歯列矯正の痛みの評価

被験者には、ベースライン（T0）で痛みの日記が与えられ、T1およびT2を訪問して、各研究訪問後の最初の7日間、毎晩歯列矯正の痛みのレベルを記録します。 痛みの程度は、1 (最小の痛み) から 10 (最大の痛み) の範囲のビジュアル アナログ スケール (VAS) を使用して評価されます。 さらに、患者は、痛みが一定であるか、噛む/噛むときにのみ存在するかを報告します. 被験者は記入済みの日記を次の訪問に返却し、研究コーディネーターが収集して研究記録に保管します。

口腔の健康生活の質 (OHQoL)

被験者の全体的な口腔健康生活の質に対する振動器具の影響を評価するために、被験者に口腔健康影響プロファイル（OHIP-14）アンケートが与えられます。 OHIP-14 は、機能制限、身体的苦痛、心理的不快感、身体的障害、心理的および社会的障害、および振動装置の有無にかかわらず矯正治療による全体的な生活障害を含む特定の次元に分割された 14 の質問で構成されています。 OHIP-14は各研究訪問時に投与され、プロファイルの変化はデータ分析の時点で比較されます。

個々のスコアに重みを掛けて、各カテゴリのサブスケール スコアを算出します。

IV.サンプルサイズと正当化 歯列矯正中の唾液バイオマーカーを評価する研究はほとんどありません。 私たちの主な結果は、細胞活性化と骨リモデリングの特定のバイオマーカーの発現の変化です。 現在、バイオマーカー発現に対する治療効果を予測するためのランダム化臨床試験 (RCT) はありません。 この研究は、性別および振動/非振動治療群で分けられた4つのグループに合計40人の患者を対象としたパイロットプロジェクトとして機能します。

コネチカット大学矯正歯科クリニックでは、毎年 600 人の対象年齢層の患者が矯正治療を開始していると推定されます。 私たちは、この研究の募集目標を達成できると予想しています。

V. 被験者の参加 訪問活動のタイミングは、通常予定されている診療所提供者/患者の訪問と一致するように計画されています。 通常、非抜歯の場合の治療は、固定器具を使用して矯正クリニックで 12 ～ 30 か月続きます。 ただし、被験者は、研究目的とデータのために、臨床器具治療の最初の6か月間のみ評価されます。 プロバイダーは5〜6週間ごとに患者を追跡し、研究コーディネーターは患者の研究予約を確実に/確認します。 観察とデータ収集段階（最大17週間）の完了後、患者は主な歯科矯正プロバイダーの指示に従って治療を続行します. データ収集は、研究に固有の追加の予定なしで、通常の予定された訪問で行われます。

被験者が研究を継続するのに適していないと PI が判断した場合 (例: 被験者は、指定された通院を継続的に怠る、器具が頻繁に破損する、患者の安全を考慮しているなど)。研究からのPIであり、それ以上のデータは収集されません。 具体的には、各研究訪問に割り当てられた時間枠中に出席する予定の順守が不十分な場合、被験者は研究から失格になります。 たとえば、T1 の追跡期間は、T0 (ベースライン) の 5 ～ 6 週間後です。 したがって、患者が予約を逃し、割り当てられた時間 (T0 から 6 週間後まで) に予約に出席できない、または予約を変更しない場合、その患者は研究から失格となります。 また、(前述のように)ブラケットが破損した場合、被験者はブラケットを元に戻すために7日以内に受診する必要があります。 主要な歯列矯正プロバイダーは、ブラケットを理想的な位置に再配置し、スタディ アーチワイヤーを使用して位置合わせを続けます。 被験者が 7 日間破損していない場合、被験者は試験から失格となります。

その時点で収集されたデータは、分析に活用されます。 患者の治療は、標準治療と一致する主要な歯列矯正プロバイダーによって継続されます。

Ⅵ．統計/データ分析 不規則性測定値の評価者内および評価者間の信頼性は、すべての患者について 1 週間離れた 2 人の盲検評価者によって評価された T0 および T3 モデルを使用して評価されます。 測定値の信頼性を評価するために、Cronbach alpha 分析が使用されます。 1 人の校正済み評価者 (調査コーディネーター) がペリオテストを使用してすべての歯の可動性測定値を収集し、ノンパラメトリック統計分析を使用して平均値を評価します。

独立したサンプルのウィルコクソン順位和検定を使用して、すべての連続変数のグループ間の差を評価します。α=0.05 の不規則性指数の変化 - ペリオテスト測定、VAS & OHIP-14 測定。

唾液バイオマーカーの発現は、ANOVAによって分析され、各時点での4つの研究グループ間の違いを評価します。 研究コーディネーターと主任研究員が統計分析を行います。