Finite Element Analysisを用いた矯正治療における体性歯牙移動を誘発するClear Alignerアタッチメントの効率的な設計

Efficient Design of a Clear Aligner Attachment to Induce Bodily Tooth Movement in Orthodontic Treatment Using Finite Element Analysis.

抄録

クリアアライナー技術は、その審美性と快適性から、成人患者の多くが不正咬合に対する矯正治療の選択肢として選んでいる。しかし、アライナーテクノロジーには、複雑な力のシステムを伴う矯正などの制限があります。歯の表面に装着するコンポジットレジンは、歯の動きを積極的にコントロールすることを目的としています。しかし、意図しない歯の動きが起こることがあります。本研究では、一般的なアタッチメントとオーバーハング型のアタッチメントとの歯の動きや回転を比較・分析することで、効率的に歯の動きを誘発できるアタッチメントの設計を提案した。CBCTデータから3次元有限要素モードを構築し、アタッチメントを使用しない0.5mmおよび0.75mm厚のアライナー、一般的なアタッチメントとオーバーハング型アタッチメントを使用した中切歯の遠位方向の変位を解析しました。その結果、オーバーハングアタッチメントを装着したアライナーは、中切歯の意図した遠位変位に対して、クラウンのティッピングを効果的に抑え、アキシャルローテーションを防ぐことができることがわかりました。すべてのモデルにおいて、アタッチメントの有無にかかわらず、アライナーは歯の舌側傾斜を防止することはできませんでした。

Clear aligner technology has become the preferred choice of orthodontic treatment for malocclusions for most adult patients due to their esthetic appeal and comfortability. However, limitations exist for aligner technology, such as corrections involving complex force systems. Composite attachments on the tooth surface are intended to enable active control of tooth movements. However, unintended tooth movements still occur. In this study, we present an effective attachment design of an attachment that can efficiently induce tooth movement by comparing and analyzing the movement and rotation of teeth between a general attachment and an overhanging attachment. The 3D finite element modes were constructed from CBCT data and used to analyze the distal displacement of the central incisor using 0.5- and 0.75-mm-thick aligners without an attachment, and with general and overhanging attachments. The results show that the aligner with the overhanging attachment can effectively reduce crown tipping and prevent axial rotation for an intended distal displacement of the central incisor. In all models, an aligner with or without attachments was not capable of preventing the lingual inclination of the tooth.