形状記憶ポリマーから作られた歯科矯正用アライナーの形状回復の一次評価（タイポドント研究）

Primary Evaluation of Shape Recovery of Orthodontic Aligners Fabricated from Shape Memory Polymer (A Typodont Study).

抄録

従来のアライナーの律速段階を克服する革新的なアプローチとして、形状記憶ポリマー（SMP）をアライナーの材料として使用することが、このin vitro研究で検討された。SMPが適切な刺激によって形状を回復し、その結果として歯を動かす能力を、臨床応用に先立ってタイポドントモデルを用いて評価した。研究デザインは、複数のステップ/アクティベーションを経て、1つのアライナーで上中切歯の1.9mmの矯正移動を達成することでした。上中切歯が移動可能なカスタムメイドのアラインメントされたタイポドントモデルをスキャンしました。矯正用ソフトウェアと3Dプリンターを用いて，レジンモデルを作成した。レジンモデルにClearXシート（SMP）を熱成形し、7つのアライナーを作製しました。それぞれのアライナーは、タイポドントモデルの中切歯の位置を変えてテストされた。各ステップの後に模型をスキャンし、スキャンの重ね合わせにより矯正動作を測定した。その結果、SMPのアライナーの総矯正効率は≈93%(1.76mm)でした。矯正移動量は、再形成ステップ後で0.94±0.04mm、第1アクティベーションステップ後で0.66±0.07mm、第2アクティベーションステップ後で0.15±0.10mmでした。以上のことから，SMPを用いたアライナーは，歯列矯正の審美的治療において将来的に有望であると結論づけられた。

As an innovative approach to overcome the rate-limiting staging of conventional aligners, using shape memory polymers (SMPs) as aligners' materials was investigated in this in vitro study. The ability of SMPs to shape recover and consequently move tooth, upon appropriate stimuli, was evaluated on a typodont model before clinical application. The study design was to achieve 1.9 mm correction movement of an upper central incisor by one aligner after multiple steps/activation. A custom-made aligned typodont model with a movable upper central incisor was scanned. Using an orthodontic software and a 3D printer, resin-models were generated. Seven aligners of ClearX sheets (SMPs) were fabricated by thermoforming on the resin aligned model. Each aligner was tested for repositioning of the central incisor in the typodont model. The model was scanned after each step and the corrective movement was measured through the superimposition of scans. Results showed that the total correction efficiency of the SMPs' aligner was ≈93% (1.76 mm). The corrective movement was 0.94 ± 0.04 mm after the reforming step, 0.66 ± 0.07 mm after the first activation step, and 0.15 ± 0.10 mm after the second activation step. It was concluded that aligners made of SMPs could have a promising future-use in orthodontic aesthetic treatment.