歯および顎関節病理のための哺乳類頭蓋骨標本の系統的評価

要約

本プロトコルは、歯の解剖学的および発達的変動および異常、歯周病、歯内疾患、および顎関節病理を特徴付けるための頭蓋骨標本の体系的評価のための技術を説明する。

要約

博物館の頭蓋骨標本は、多くの哺乳類種の顎関節(TMJ)病変、歯の病理学、および解剖学的変異を研究するための非侵襲的で有益ですぐに利用できる手段を表しています。さまざまな種の歯と顎を研究することは、細部への注意と種の正常な解剖学的構造の理解を必要とする課題を提示する可能性があります。本稿では、口腔顔面領域の特徴的な疾患を定義するためにさまざまな哺乳類に適用されている頭蓋骨標本を調べるための体系的かつ正確なプロトコルについて説明します。概説された手順は、同時に正確で再現性があり、種間で非常に異なる頭蓋骨と歯の形状と解剖学的構造に適応可能です。具体的には、欠損歯、歯周病、歯内療法、顎関節症、解剖学的変異がないか検体を調べます。博物館の標本に関する研究から収集された結果は、個体や種の自然史、健康、病気の状態を反映している可能性があります。さらに、これらのデータは、生態学的および保全研究の取り組み、ならびに飼育下の個人の世話に情報を提供することができます。

概要

顎と歯の発達は、脊椎動物の進化と発達における重要な時点を示しています。顎は当初、水生および海洋種の呼吸のメカニズムの一部として開発されましたが、歯は獲物を認識して処理する新しい方法を提供しました^1,2。顎と歯の発達以来、生物は、その機能に対応し、それらが属する生態学的役割を反映する解剖学的に無数のバリエーションを進化させてきました。石灰化された性質により、歯と頭蓋骨は、環境と化石記録に残る豊富な情報を表し、個体、ひいては種の生態、健康状態、行動に関する無数の洞察を提供できます。

動物の歯と顎に関する情報を取得し、形態と病理を特徴付けることは多くの利点があります。一般的な病気のプロセスを認識することで、野生種の保護活動を改善し、飼育下の動物の世話を最適化することができます^3,4,5。たとえば、博物館の頭蓋骨標本から収集された情報は、バルト海の灰色のアザラシ(Halichoerus grypus)とアザラシ(Phoca vitulina)が有機塩素などの環境汚染物質に経時的に曝露されたことを推測するために使用されています^6,7、口腔顔面病変と汚染物質との因果関係は確認されていませんが。さらに、口腔の病気は国内種で最も一般的な病気の一部であり、野生種の口腔の健康状態を理解することは、国内種の臨床医学と管理を進歩させる可能性があります^8,9。

動物は正常な頭蓋顔面の形状と歯列にそのような変化を発達させたので、種間でこれらの側面を特徴付けて比較することは困難な場合があります。生物の生態と自然の行動、およびその典型的な環境を理解することは、その頭蓋骨を調べようとする前に不可欠です。そうすることで、特定の種の歯列に関する質問や仮説の形成が促進され、必然的にデータ分析からの結論が豊かになります。たとえば、ミナミラッコ(Enhydra lutris nereis)の典型的な食事には、硬い殻の軟体動物、甲殻類、棘皮動物が含まれていることを認識することは、歯の摩耗および/または摩耗の程度と影響を文脈化するために不可欠です^10,11。種の個体が特定の歯科疾患を発症する可能性を想定することはできますが、歯科病理を評価するための体系的で正確で再現可能なプロトコルを持つことが重要です。これには、咬合、解剖学的および発達的所見、歯周病、歯内所見、および顎関節(TMJ)の病状の評価を含める必要があります。同様の統計分析でこのようなプロトコルを開発することで、種から種への歯科疾患とTMJ疾患の詳細な比較が可能になります。体系的な方法は、多くの哺乳類種の歯および顎関節の病理を特徴付けるために利用されており、多様な形態の生物に翻訳可能であることが証明されています¹¹、12^、13、14、15、16、17、¹⁸、¹⁹、^20、21、^22、23,24。

追加の種に関する将来のデータを比較するには、さまざまな種に適用できる歯と顎の病気を評価するための受け入れられた方法を持つことが重要です。この記事は、頭蓋骨標本の歯科およびTMJ病理を評価するための標準化された組織化されたアプローチを詳述することを目的としています。

プロトコル

本研究は、サンフランシスコのカリフォルニア科学アカデミー鳥類学および哺乳類学科、カリフォルニア大学バークレー校脊椎動物学博物館、およびアラスカ大学フェアバンクス校北博物館の標本を使用して実施されました。頭蓋骨標本の調査とデータからの作品の出版の許可は、各コレクションを所有および管理している美術館から取得されました。

1. 標本の選択と文書化

1. 識別番号、種、性別、原産地などの標本情報を文書化します。
   注:特定のコレクション内に保持されている標本の数と標本の詳細は、Arctos共同コレクション管理ソリューション( 資料表を参照)から入手できる場合があります。本研究では、キタゾウアザラシ(Mirounga angustirostris)、カリフォルニアボブキャット(Lynx rufus californicus)、灰色キツネ(ウロキオンシネレオアルゲンテウス)、キタオットセイ(Callorhinus ursinus)、ミナミラッコ(Enhydra lutris nereis)、カリフォルニアマウンテンライオン(Puma conolor cougar)、およびキットフォックス(Vulpes macrotis)の頭蓋骨が考慮されます。
2. 解剖学的構造の完全性について頭蓋骨を調べます。大規模な再建なしに正常な解剖学的構造が認識できないような、ひどく断片化された頭蓋骨を含めないでください。
3. 可能であれば、頭蓋縫合糸の閉鎖に基づいて、死亡時の標本の年齢を推定します。頭蓋縫合糸閉鎖の時期については、対象種ごとに異なるため、関連する文献を参照してください。
4. 緩んだ歯を対応する肺胞と交換します。研究種の公開された解剖学的説明を使用して、各緩い歯の歯のタイプを認識するのに役立ちます²⁵、26、²⁷、²⁸、^29、30。

2.解剖学的および発達的所見

1. 各歯象限を連続して検査し、歯の有無を記録します。
2. 各歯の喪失を、先天的に欠如している歯の喪失と後天的な歯の喪失、人工的に欠如しているものとして分類します。欠けている歯の領域を調べて、骨の滑らかな縁(先天性)、歯槽骨のリモデリングを伴う空の肺胞(後天性)、または空であるがはっきりと輪郭が描かれた肺胞(人工膜)を調べます。
3. しつこい乳歯または余分な歯を文書化します(図1)。
4. 各歯冠の形状と目に見える歯根構造を調べます。肺胞から緩んだ歯を調べて、根の数を記録します。
   注:歯槽から取り除くことができない歯の場合、過剰な根は、通常は歯の口蓋または舌側の追加の隆起によって、または歯科用X線写真 を介して 識別できます(図2)。
5. 歯の白い反射エナメル質層が薄くなるか存在しないことを特徴とするエナメル質形成不全の存在を文書化し、より粗い黄褐色の象牙質表面を明らかにします。

3.歯周状態

1. 金属またはプラスチック製の歯周プローブとエクスプローラー( 材料の表を参照)を使用して、歯周炎の証拠について歯槽骨の質感を確認します³¹。
   注:軟部組織がないため、歯肉炎は診断できませんが、血管孔の数が多いことから明らかなように、血管新生の増加は早期歯周炎を示します(図3)。
2. 各多根歯の根の間に歯周プローブを挿入しようとすることにより、分岐部の関与または曝露の存在をテストします。根の数によっては、分岐をテストするために複数の領域が必要になる場合があります。
3. 標準化されたプロトコルを使用して、進行性に悪化する歯周炎の病期を特定します(表1)³²。

4.骨折した歯と根尖周囲病変

1. 鋭いエッジを持つ歯の物質の損失によって示される骨折について各歯を調べます(図4)。
2. 各フラクチャーが複雑か複雑でないかを判断するには、破壊部位からプローブをパルプチャンバーに挿入してみます。複雑なフラクチャーは、エクスプローラーの先端がパルプチャンバーに落ちることによって示されます。
3. 標準化された分類システムに基づいて各骨折タイプを記録します(表2)³³。
4. 歯根の頂点の領域で歯槽骨が拡張し、血管新生が増加したという証拠を特徴とする根尖周囲病変の証拠がないか歯を調べます(図5)。拡張上の開窓は、存在する場合と存在しない場合があります。

5.摩耗/摩耗

1. 滑らかでガラスのような外観と丸みを帯びたエッジを持つ歯の物質の損失によって示される、各歯の摩耗/摩耗を調べます(図6)。
2. 探触子を使用して、探鉱箱の先端をパルプ室に挿入して、摩耗した領域からのパルプ室の露出を確認します。
3. 標準化された分類システムを使用して、各歯の摩耗/摩耗の程度を分類します(表3)¹¹。
   注:一部の種は、その自然な行動のために、他の種よりも摩耗/摩耗の影響を受けやすい場合があります。そのため、摩耗/摩耗の重症度を病期分類するか、摩耗/摩耗の有無を記録するだけで十分な場合があります。

6.顎関節の病理

1. 顆突起の下顎骨の頭部や側頭骨の扁平上皮部分の下顎窩を含むTMJの骨成分を調べて、顎関節の病理の証拠を探し、死後の外傷などのアーティファクト(「引き出しの損傷」や準備アーティファクトなど)を除外します³¹ (図6)。
2. 両側の下顎頭と窩を独立して検査し、変形性関節症(OA)の半定量的スコアリングシステムを使用して、各骨に関連する病変を分類します(表4)³⁴。

7.トラウマ

1. 外傷の証拠がないか頭蓋骨を調べます。
   注:慢性外傷は、骨折エッジの鋭さと骨性リモデリングの証拠に基づいて急性外傷と区別される場合があります。また、一部の野生種は銃撃による負傷を受けやすく、出入りの傷や発射体の残骸が認識できることに注意してください。

8. 他のパラメータのチェック

1. 種に応じて、頭蓋骨に追加の異常がないか調べます。
2. ネコ科動物で最も一般的に見られ、歯周靭帯腔の喪失の有無にかかわらず放射線密度の低下によってX線写真で診断できる特発性歯垢破壊による歯の吸収または歯の硬組織の喪失を確認します19,21,35。
   注:歯の吸収病変は、歯の頸部の粗さとして歯科用エクスプローラーでも感じることができますが、診断にはX線確認が必要です。
3. 特定の種の色素性棘皮動物の消費がカワウソ¹¹で見られるため、エキノクロマシア、頭蓋骨の硬組織の濃い紫色の染色を確認します。
4. 酸性原性細菌からの食事性炭水化物の代謝に関連する歯の表面の腐敗である虫歯をチェックします³⁶。
   注:う蝕病変は、歯の咬合面を歯科用プローブで調べて、孔食や不規則性を明らかにすることで発見できます^17,18。
5. 不規則な生産的/破壊的な骨病変を特徴とする骨髄炎または新生物の証拠を文書化^する37。これらのデータを記述的に記録し、病変の客観的な測定値を含めます。

結果

現在のプロトコルは、客観的データと半主観的データの組み合わせをもたらし、肯定的な結果は標本の正確で再現性のある評価に依存します。対象種の正常な解剖学的構造に関する知識と、一般的な歯科および顎顔面の病理を理解している複数の観察者が、理想的には、バイアスを体系的に最小限に抑えるために各標本を評価するために立ち会う必要があります。各標本の評価について議論?...

ディスカッション

歯と顎の解剖学的構造は、分岐進化の典型的な例であり、種の自然史、行動、および健康状態を真に反映しています。個人の口腔の健康は、彼らの生存とフィットネスに直接影響する可能性があります。現在の研究は、生きている集団の病理を反映する可能性のある博物館標本の歯の健康とTMJの異常を評価する体系的で再現性のある詳細な方法を概説しています。

歯科?...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Arctos Collaborative Collection Management Solution	https://arctosdb.org
Disposible Nitrile Gloves
Double-Ended Dental Explorer/Probe, #2 Handle	Hu Friedy	541-5860
High resolution digital camera
Light source
Magnifying glass (Optional)
Surgical Magnification Loupes (Optional)	Surgitel	EVC00TTL