인공 지능으로 강화된 능선 결함의 3차원 재구성

심한 치주염, 외상, 장기간의 무치악증은 치조융선의 심각한 흡수 변화를 야기하여 심미적인 부위에 심각한 골 결손을 초래할 수 있습니다[1]. 임플란트 수술 전 주의 깊은 경조직과 연조직 평가는 적절한 기능과 심미성을 회복하는 데 중요합니다. 발치 후 수평, 수직 또는 복합 치조 결함은 치과 임플란트 식립과 장기 안정성은 물론 최종 심미적 결과에도 큰 영향을 미칩니다[2].

치아 발치 후 자연적인 조건에서 빈 소켓 주변의 치조골은 흡수되고 치조 능선은 높이와 너비가 후퇴합니다[3]. 심미적, 기능적 문제로 이어지는 것 외에도 뼈의 양이 감소하면 치과 임플란트에 대한 지지력이 부족해 임플란트가 느슨해지고 불안정해질 수 있습니다[4]. 이러한 문제가 있는 환자의 경우, 임플란트의 장기적인 안정성을 보장하기 위해 뼈 조직을 재생하고 치조융선을 회복시키는 치조융기증대술이 필요합니다[2].

폐포 능선의 재건을 위해 다수의 동종이형, 동종이형 또는 이종성 골 대체 재료가 이용 가능하지만, 자가골의 사용은 여전히 ​​최적의 표준으로 간주됩니다. 자가골은 우수한 골유도성, 골전도성 및 골형성 특성을 갖고 있습니다. 면역학적 반응이나 질병의 전염을 안전하게 방지할 수 있으며, 예측 가능한 증강 결과를 얻을 수 있다[5].

수년 동안, 치조 능선 재건과 뼈 결손의 이식을 위한 대체 자가 재료로 상아질을 사용하는 것이 동물 실험과 임상 연구에서 설명되고 조사되었습니다 [6-15]. 상아질은 유기 및 무기 구성이 뼈와 매우 유사하기 때문에 적합한 이식재입니다. 치조골과 유사하게 상아질의 유기물질 중 약 90%가 제1형 콜라겐으로 구성되어 있습니다. 또한, 오스테오칼신, 오스테오넥틴, 인단백질 및 시알로단백질과 같은 골발생학적 관련 구조 단백질이 상아질에서 발견됩니다[7]. 더욱이 상아질에는 BMP-2(뼈 형태형성 단백질 2), TGF-β(조직 성장 인자-β) 및 IGF-2(인슐린 유사 성장 인자-2)를 포함한 골형성 활성 인자가 포함되어 있습니다. 치조골과 마찬가지로 상아질의 무기 성분은 수산화인회석, β-인산삼칼슘, 인산팔칼슘 및 무정형 인산칼슘과 같은 다양한 인산칼슘으로 구성됩니다[16,17]. 자가골과 비교하여, 상아질의 사용은 고유한 골유도 및 골전도 능력으로 인해 유망한 임상 및 조직학적 결과와 함께 채취 절차와 가능한 공여자 부위 이환을 피할 수 있는 이점을 제공합니다[14,15]. 자가골 블록 이식편에 비해 상아질 이식편도 흡수가 현저히 적습니다[12,17].

그러나 자가 상아질 이식편은 입증된 골 형성 능력에도 불구하고 (1) 발치할 치아 수와 발치된 치아의 상태에 따른 양의 의존성, (2) 자가 상아질 처리를 위한 표준 방법이 부족하다는 한계점을 가지고 있습니다. 이식편, (3) 환자 선호도. 따라서, 다른 개인의 상아질 이식재인 동종 상아질 이식재를 적용하는 것이 자가 상아질 이식재의 대안으로 고려되어 왔습니다[18,19]. 동종상아질 이식편은 탈회골 기질로부터 개념화되었으며, 이는 상아질과 뼈에 있는 단백질 거대분자가 중간엽 세포를 조골세포로 분화시키는 것을 유도한다는 뼈 유도 원리에 대해 주로 개발되고 정의되었습니다. 이는 1965년 Urist에 의해 가정되었습니다[20]. Allo-Dentin Graft는 골유도성을 지닌 세련된 동종이식편으로 1980년대부터 임상적으로 사용되어 왔다. 뼈 이식 수술을 위한 뼈 대체재로서 Allo-dentin 이식편의 적용을 조사한 연구는 거의 없습니다. 서술적 검토에서는 Allo-dentin 이식편이 골격 외 부위에서 골유도성에 대한 큰 잠재력을 입증했으며, 항원성이나 면역학적 반응을 유발하지 않으면서 최대의 임상 안전성과 효능을 입증한 것으로 나타났습니다[21].

원뿔빔 컴퓨터 단층촬영(CBCT) 영상 개발은 수술 전 계획 및 구강 임플란트 치료 이전을 위한 3D 영상 응용 프로그램의 사용 증가와 함께 진행되었습니다[22]. CBCT가 승리한 주된 이유는 합리적인 비용과 선량으로 체적 턱뼈 영상을 촬영할 수 있는 능력과 소형이고 저렴하며 가까운 장비를 보유한다는 상대적 이점 때문입니다[22]. 임플란트 재활에 관련된 임상의의 경우, 치과용 3D 데이터세트의 힘은 진단 분야뿐만 아니라 구강 임플란트 식립과 관련된 수술 전 및 치료 적용을 위한 통합 환자 정보를 수집할 수 있는 잠재력에도 있습니다. 오늘날 디지털 기술과 CAD/CAM(Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) 시스템의 급속한 발전은 실제로 진단, 수술용 임플란트 계획 및 임플란트 지지 보철물 전달에 대한 도전적인 기회를 창출하고 있습니다[23].

장기와 조직을 분할하여 3차원 모델을 만드는 것은 진단, 수술 계획 및 시뮬레이션에 유용한 기술입니다[24]. 이 기술은 구강악안면외과 수술에서 중요한 역할을 하는 3차원 능선 확대 계획에도 적용 가능합니다. 분할을 통해 능선 부피를 정확하게 측정할 수 있으며 임상의는 낭종과 종양으로 인한 변화에 대한 정량적 통찰력을 얻을 수 있습니다. 또한, 정확한 분할은 임플란트 수술 중 능선 확대를 계획할 때 임상의에게 귀중한 지침을 제공합니다[25]. 이러한 목적으로 수동 분할을 사용할 수 있지만 CBCT 이미지의 관찰자 간 및 관찰자 내 가변성이 높기 때문에 시간이 많이 걸리고 실무자의 경험에 따라 달라집니다. 인공 지능(AI) 세분화는 일반적으로 수동 세분화보다 더 성공적이고 수행하기 쉽습니다[26].

현재 연구에서는 동종 상아질 블록 대 동종 상아질 껍질 이식편을 활용하여 수직 및 수평 결함이 결합된 치조골의 AI 보조 3D 치조제 확대를 평가할 것입니다.