矯正用アライナーのトリミングラインデザインとエッジエクステンションが力の伝達に及ぼす影響：In vitroスタディ

Effect of trimming line design and edge extension of orthodontic aligners on force transmission: An in vitro study.

抄録

目的:

矯正用アライナーから歯面に伝達される応力分布と力が、トリミングラインの形状と延長によってどのような影響を受けるかを調べること。

OBJECTIVES: To investigate how the stress distribution and forces transmitted from orthodontic aligners to the tooth surface are affected by the geometry and extension of the trimming line.

材料と方法:

ゼンドゥーラFLXシート（厚さ0.75mm）から36個のアライナーを熱成形し、トリミングラインのデザインに基づいて4つのグループに分けた：スキャロップド、スキャロップド・エクステンド、ストレート、ストレート・エクステンドである。圧力測定には富士写真フイルムの感圧フィルムを使用した。加圧されたフィルムはスキャンされ、評価された。右上中切歯（11番）の顔面全体と7箇所（歯頸部，中間部，切歯部，中切歯部，中切歯部，遠切歯部，遠切歯部）の圧力と力を測定した．また、これら7箇所のアライナーの厚みをデジタルノギスで測定した。

MATERIALS AND METHODS: Thirty-six aligners were thermoformed from Zendura FLX sheets (0.75 mm thick) and divided into four groups based on the design of the trimming line: Scalloped, Scalloped extended, Straight and Straight extended. Fuji pressure-sensitive films were used for pressure measurement. The pressurized films were scanned and evaluated. Pressures and forces were measured over the entire facial surface of an upper right central incisor (Tooth 11) and at 7 different locations [cervical, middle, incisal, mesio-incisal, mesio-cervical, disto-incisal, and disto-cervical]. In addition, the thickness of the aligners at these 7 sites was measured with a digital caliper.

結果:

作用力は(2.2～6.9)N、平均圧力は(1.6～2.7)MPaであった。最も高い値を記録したのは（まっすぐ伸びた）設計で、最も低い値を記録したのはスカラップ設計であった。力と応力は表面に一様に分布していなかった。各領域の値を個別に比較したところ、頸部では異なるデザイン間で有意差が認められ、スカラップデザインは頸部で最も低い力を伝達した。アライナーの厚みは、熱成形後、歯面全体にわたって劇的に減少した（60～75％薄くなった）。

RESULTS: The active force ranged from (2.2 to 6.9) N, and the average pressure was (1.6-2.7) MPa. The highest values were recorded for the (straight extended) design, while the lowest values were recorded for the scalloped design. The forces and stresses were not uniformly distributed over the surface. When the values in each area were compared separately, significant differences were found between the different designs in the cervical area, with the scalloped design transmitting the lowest cervical forces. Aligner thickness was drastically reduced (60-75% thinning) over the entire tooth surface after thermoforming.

結論:

アライナーのトリミングラインを直線状に延長したデザインは、他のデザインに比べ、より均一な力の伝達と表面全体の応力分布を示した。

CONCLUSIONS: The straight extended design of aligner's trimming line exhibited more uniform force transfer and stress distribution across the surface than the other designs.

臨床的意義:

トリミングラインのデザインは、矯正アライナー治療の臨床結果に大きな影響を与える可能性がある。

CLINICAL RELEVANCE: The trimming line design could have a significant impact on the clinical outcome of orthodontic aligner treatment.