アライナーの素材やアタッチメントの違いが矯正行動に及ぼす影響

Effects of different aligner materials and attachments on orthodontic behavior.

抄録

背景・目的:

歯列矯正用アライナーは、固定式唇側矯正装置に代わる審美的な矯正治療として世界的に普及している。本研究では、1本の歯の移動に対して、異なるアライナー素材とアタッチメント形状を用いて、歯列矯正の歯の移動挙動を評価した。

Background/purpose: The orthodontic aligner becomes popular worldwide in orthodontic therapy as an esthetic alternative to fixed labial braces. This study evaluated orthodontic tooth movement behavior using different aligner materials and attachment shapes for the movement of a single tooth.

材料と方法:

第一小臼歯を抜歯したレジン製タイポドントモデルを3Dプリンターでプリントした。アタッチメントは、犬歯の歯冠面にフィットするように楕円形（太いものと細いもの）とバーの3種類をデザインした。アライナーの素材は、グリコールを添加したポリエチレンテレフタレート（BIOSTAR）、ポリエチレンテレフタレート（BenQ）、熱可塑性ポリウレタン（TPU）の3種類を使用し、それぞれ異なるアライナーを作製しました。アライナーを装着したタイポドントをウォーターバスに沈め、犬歯の遠位部の動きをシミュレートした。各ステップでの犬歯のクラウン、歯根の移動、長軸の角度変化を計算し、記録した。データの分析にはoneway ANOVA統計法を用いた。

Materials and methods: First bicuspid extracted resin typodont models were printed with a 3D printer. Three type of attachments, an ellipsoid shape (thick and thin) and a bar, were designed to fit the canine crown surface. Three types of aligner materials, Polyethylene Terephthalate enhanced with glycol (BIOSTAR) Polyethylene Terephthalate (BenQ), and Thermoplastic polyurethanes (TPU) were used to fabricate different aligners. The typodonts with aligners were sunk in a water bath to simulate canine distal movement . The canine crown, root movement, and long axis angle changes in each step were calculated and recorded. The data were analysed using a oneway ANOVA statistical method.

結果:

3つのアライナーを比較して、犬歯の長軸の変化を見ると、BENQグループの方が長軸の角度の変化が小さいことがわかった。BENQグループの犬歯の動きは体の動きを伴うが、BIOSTARとTPUグループの犬歯の動きはティッピングを伴うものであった。3つのアタッチメントを比較すると、バータイプのアタッチメントはBIOSTARとTPUグループで犬歯のクラウンティッピングが多かった。厚い楕円形のアタッチメントと薄い楕円形のアタッチメントでは、歯の動きに統計的な差は見られなかった。

Results: Comparing the three aligners, the changes the long axis of the canine showed that the BENQ group had a smaller change in the long axis angle. The BENQ group canine involved bodily movement, but the canine movement of the BIOSTAR and TPU group involved tipping. Comparing the three attachments, the bar type attachment had more canine crown tipping in the BIOSTAR and TPU groups. The thick and thin ellipsoid-shaped attachments showed no statistical differences in tooth movement.

結論:

アタッチメントの形状やサイズは、歯の動揺にほとんど影響しなかった。したがって、高弾性材料は臨床応用に適していると考えられる。

Conclusion: Attachment shape or size had little influence on the bodily movement of the tooth. A high modulus material may thus be suitable for clinical applications.