口蓋に衝撃を受けた犬歯の牽引における連続アーチテクニックと分割アーチテクニックの非線形有限要素解析による3次元比較

Three-dimensional comparison of continuous and segmented arch techniques in the traction of palatally impacted canines using a non-linear finite element analysis.

抄録

目的:

2つの異なる牽引方法、連続アーチテクニックと分割アーチワイヤーテクニックを使用した場合の上顎歯に対する犬歯牽引の3次元（3D）効果を比較し、次に経口アーチ（TPA）を追加することが牽引に対する反応に影響を与えるかどうかを検証する。

OBJECTIVE: To compare the three-dimensional (3D) effects of canine traction on the maxillary teeth when using two different traction methods, the continuous and the segmented arch wire techniques; then to test whether adding a transpalatal arch (TPA) would affect their response to traction.

設計:

有限要素法による解析。

DESIGN: Finite element analysis.

方法:

両側口蓋に犬歯が埋伏している患者のコーンビームCT（CBCT）スキャンを選択し、そこから3Dモデルを作成してABAQUSにインポートしました。アーチワイヤーは、連続した円形と分割された長方形の2種類をモデル化しました。両手法にTPAを追加して4つのモデルを得た。そして、各ワイヤーの垂直ループと水平セグメントとの交点に100°の回転を課した。上顎歯の唇舌方向および垂直方向の初期変位を測定した．歯根膜（PDL）の絶対最大主応力も評価した。

METHODS: A cone-beam computed tomography (CBCT) scan of a patient with bilateral palatally impacted canines was chosen, from which a 3D model was derived and imported into ABAQUS. Two arch wires were modelled, a continuous round one and a segmented rectangular one. Four models were obtained by adding a TPA to both techniques. A 100° imposed rotation was then applied at the intersection between the vertical loop and the horizontal segment of each wire. Initial displacement of the maxillary tooth in the labio-lingual and in the vertical directions was measured. The absolute maximum principal stress of the periodontal ligament (PDL) was also assessed.

結果:

連続的なアーチワイヤーを用いた牽引では、すべての歯の移動パターンが異なり、ある歯は唇側に傾き、他の歯は舌側に傾いた。セグメントアーチワイヤーを用いた牽引では、後歯が後傾し、前歯が前傾した。TPAの添加は第一大臼歯の変位にのみ影響した。右側は第一小臼歯の変位が最大であったが、左側は側方変位であった。総変位量は右側が左側より大きかった。

RESULTS: Traction using a continuous arch wire led to different movement patterns of all teeth, some of them were tipped in a labial direction while others were lingually tipped. Traction using a segmented arch wire resulted in a retroclination of the posterior teeth and a proclination of the anterior teeth with a high level of stress on the premolars' PDL. Adding the TPA only affected the displacement of the first molars. The right side showed a maximum displacement of the first premolar, while the left side showed it on the lateral. The total displacement on the right side was higher than the left side.

結論:

分割法ではすべての歯に均一な変位が認められたが、連続法では不均一な変位が認められた。垂直ループの角度と位置が上顎歯の変位に影響した。TPAの追加は第一大臼歯にのみ作用した。

CONCLUSION: The segmented technique caused a uniform displacement of all teeth while the continuous one showed a non-uniform displacement. The angulation and position of the vertical loop affected the displacement of the maxillary teeth. The addition of a TPA acted only on the first molars.