저칼슘식이와 방사선조사가 백서 악골에 미치는 영향의 실험적 연구
The Effect Of Low Dietary Calcium And Irradiation On Mandible In Rats
치과방사선 1993년 23권 2호 p.229 ~ 254
이선기, 김정희,
소속 상세정보
이선기 ( ) - 경희대학교 치과대학 치과방사선과학교실
김정희 ( ) - 경희대학교 치과대학 치과방사선학
KMID : 0378219930230020229
Abstract
백서에 0.01%의 저칼슘식 이를 3주간 투여하여 실험적으로 골송조증을 유발시킨 후 악골
의 형태와 구조의 변화상을 관찰하고 골송조증에 이환된 악골에 대한 방사선의 영향을 구명
하고자, 저자는 20 Gy의 방사선선량을 조사한 후, 미세방사선 사진으로는 골소주와 피질골
의 형태를 관찰하였으며, 골조직 형태계측법으로는 골소주와 피질골부에 대한 정량적 분석
을, 광자흡수법으로는 골밀도를 각각 평가하였고, 중성자방사화 분석법으로 골의 칼슘량을
측정하였던 바, 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 악골의 형태계측에서, 정상식이 방사선 비조사군에 비하여 저칼슘식이 방사선비조사군
의 total area와 outer perimeter는 다소 작았으며, 평균 bone width와 bone area는 현저히
작았으나, inner perimeter는 매우 컸다. 또한 정상식이 방사선조사군과 저칼슘식이 방사선
조사군을 각 실험일별로 비교하면, total aria와 outer perimeter는 양군간의 뚜렷한 차가 없
었으며, 정상식이 방사선조사군보다 저칼슘식이 방사선조사군에서 평균 bone width와bone
area는 작았고, inner perimeter는 컸다. 악골의 형태계측치들은 방사선비조사의 정상식이군
과 저칼슘식이군보다 방사선조사의 정상식이군과 저칼슘식이군에서 작았다.
2. 미세방사선사진에서, 저칼슘식이 방사선비조사군과 방사선조사군은 실험 3일부터 골소
주의 수와 두께의 감소가 현저하였고, 치조골과 골체부의 피질골의 골내막 표면에서도 흡수
소견이 관찰되었으며, 실험 21일에는 저칼슘식이 방사선비조사군에 비하여 저칼슘식이 방사
선조사군에서 이들의 흡수소견이 더욱 뚜렷하게 판독되었다.
3. 골밀도는 저칼슘식이 방사선비조사군의 측정치가 정상식이 방사선비조사군에 비하여
실험 7일 이후의 각 실험일에서 현저히 감소되었으며, 저칼슘식이 방사선조사군도 정상식이
방사선조사군에 비하여 실험 7일 이후에 현저히 감소되었다. 그리고 정상식이군들과 저칼슘
식이군들 모두 방사선비조사의 경우에 비하여 방사선조사시에 골밀도가 작았다. 또한 저칼
슘식이군들의 골밀도는 실험 3일에 비하여 실험 21일에는 많은 감소가 있었으며, 방사선조
사의 경우 이의 감소가 더욱 현저하였다.
4. 골칼슘량은 저칼슘식이 방사선비조사군이 정상식이 방사선비조사군에 비하여 각 실험
일에서 대체적으로 적었으며, 방사선을 조사한 경우, 골칼슘량은 저칼슘식이군에서 더욱 적
었다. 또한 정상식이군들과 저칼슘식이군들 모두 방사선조사의 경우에 골칼슘량이 대체적으
로 적었다. 한편 저칼슘식이를 투여한 실험군들의 골칼슘량은 실험 3일에 비하여 실험 21일
에는 많이 감소되었다.
이상의 연구결과로부터 저칼슘식이에 의하여 골의 흡수가 많으므로 골의 형태 및 질량이
감소되었고, 골흡수는 해면골에서 뿐만 아니라 피질골의 골내막 표면에서도 발생된 점으로
미루어 저칼슘조건에서 골의 흡수는 골재형성부위에서 일어나며, 또한 방사선은 골송조상태
의 골의 흡수를 더욱 촉진하는 것이 밝혀졌다. 따라서 골감소가 상당히 진행되는 노인층과
폐경후 여성에서는 방사선치료시 이에 대한 충분한 고려가 필요할 것으로 판단된다.
#초록#
This study was performed to investigate the morphological and structural changes of
bone tissues and the effects of irradiation on the mandibular bodies of rats which were
fed low calcium diets.
In order to carry out this experiment, 160 seven-week old Sprague-Dawley strain rats
weighing about 150 gm were selected and equally divided into one normal diet group of
80 rats and one low calcium diet group with the remainder. These groups were then
subdivided into two groups, 40 were assigned rats for each subdivided group, exposed
to radiation. The Group 1 was composed of forty non-irradiated rats with normal diet,
Group 2 of forty irradiated rats with normal diet, Group 3 forty non-irradiated rats with
low calcium diet, and Group 4 forty irradiated rats with low calcium diet. The two
irradiation groups received a single dose of 20 Gy on the jaw area only and irradiated
with a cobalt-60 teletherapy unit. The rats with normal and low calcium diet groups
were serially terminated by ten on the 3rd, the 7th, the 14th, and the 21st day after
irradiation After termination, both sides of the dead rats mandible were removed and
fried with 10% neutral formalin. The bone density of mandibular body was measured by
use of bone mineral densitometer(Model DPX-alpha, Lunar Corp., U.S.A). Triga Mark Ⅲ
nuclear reactor in Korea Atomic Research Institute was used for neutron activation and
then calcium contents of mandibular body were measured by using a 4096 multichannel
analyzer (EG and G ORTEC 919 MCA U.S.A). Also the mandibular body was
radiographed with a soft X-ray apparatus(Hitex Co., Ltd., Japan). Thereafter, the
obtained microradiograms were observed by a light microscope and were used for the
morphometric analysis using a image analyzer(Leco 2001 System Leco Co., Canada). The
morphometric analysis was performed for parameters such as the total area, the bone
area, the inner and outer perimeters of the bone.
The obtained results were as follows:
1. In the morphometric analysis, total area and outer perimeter of the mandibular
bodies of Group 3 were a little smaller than that of Group 1. The mean bone width and
bone area were much smaller than that of Group 1 and the inner perimeter of Group 3
was much longer than that of Group 1. The total area and outer perimeter of Group 2
and Group 4 showed little difference. The mean bone width and bone area of Group 4
were smaller than that of Group 2 and the inner perimeter of Group 4 was longer than
that of Group 2.
2. The remarkable decreases of the number and thickness of trabeculae and also the
resorption of endosteal surface of cortical bone could be seen in the microradiogram of
Group 3, Group 4 since the 3rd day of experiment. On the 21s1 day of experiment the
above findings could be more clearly seen in Group 4 than in Group 3.
3. The bone mined density of Group 3 was lesser than that of Group 1 and the bone
mineral density of Group 4 was lesser than that of Group 2 on the 7th, 14th, 21st days.
The irradiation caused the bone mineral density to be decreased regardless of diet. In
the case of Groups with low calcium diet the bone mineral density was much deceased
on the 21s1 day than on the 3rd day of experiment.
4. The calcium content in mandible of Group 3 was smaller than that of Group 1
throughout the experiment Group 4 showed the least amount of calcium content. The
irradiation caused the calcium content to be decreased regardless of diet. In the case of
Groups with low calcium diet, the calcium content was much decrease6 on the 21s1 day
than on the 3rd day of experiment.
In conclusion the resent study demonstrated that morphological changes and decrease
of bone mass due to resorption of bone by low calcium diet, and that the resorption of
bone could be found in the spongeous bone and endosteal surface of cortical bone.
So the problem of resorption of bone must be considered when the old and the
postmenopausal women are taken radiotherapy because the irradiation seems to be
accelerated the resorption of osteoporotic bone.
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