クリアアライナーを用いた下顎第一大臼歯遠位矯正の3次元有限要素法による検討

Three-dimensional finite element study of mandibular first molar distalization with clear aligner.

抄録

目的:

本研究の目的は、インビジブル・アプライアンスを装着した下顎第一大臼歯の有限要素モデルを構築し、マイクロインプラント・アンカーレッジと異なる第一大臼歯初期位置を使用した場合の下顎第一大臼歯の歯列移動特性を検討することである。

OBJECTIVES: This study aimed to construct the finite element model of the mandibular first molar with the invisible appliance and explore the dentition movement characteristics of the mandibular first molar when using micro-implant anchorage and different initial positions of the first molar.

方法:

コーンビームCT（CBCT）データを用いて、下顎、歯、歯根膜、見えない装置の模型を作成した。マイクロインプラントの弾性牽引の補助の有無により、非固定群とマイクロインプラント群（第一大臼歯と第二大臼歯の歯根間）に分けた。両群は第一大臼歯の開始位置により以下の条件に分けられた：作業条件1：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は0mm、作業条件2：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は1mm、作業条件3：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は2mm、作業条件4：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は3mm。総変位量と歯列の各方向の変位量のデータ特性を分析した。

METHODS: Models of the mandible, tooth, periodontal membrane, and invisible appliance were constructed using cone beam computed tomography (CBCT) data. The two groups were divided into the non-anchorage group and the micro-implant group (between the roots of the first molar and the second molar) based on whether the elastic traction of the micro-implant was assisted or not. The two groups were divided into the following conditions based on the starting position of the first molar: Working condition 1: the distance between the first molar and the second premolar was 0 mm; working condition 2: the distance between the first molar and the second premolar was 1 mm; working condition 3: the distance between the first molar and the second premolar was 2 mm; working condition 4: the distance between the first molar and the second premolar was 3 mm. The data characte-ristics of total displacement and displacement in each direction of dentition were analyzed.

結果:

非アンコレイジ群では、遠位側に移動した第一大臼歯を除き、他の歯はすべて逆方向の移動を示した。一方、マイクロインプラント群では、作業条件1で第2大臼歯がわずかに中遠位に移動した以外は、他の作業条件では歯列全体が遠位位に移動し、前歯部は舌側に移動したが、中でも作業条件4の第1大臼歯の遠位位移動が最も大きかった。第一大臼歯の初期位置を遠位側に変更すると、第一大臼歯の遠位側への移動、小臼歯の中位側への移動、前歯の唇側への移動が増加し、第二大臼歯の中位側への移動は減少した。

RESULTS: In the non-ancho-rage group, all the other teeth showed reverse movement except for the first molar which was moved distally. Meanwhile, in the micro-implant group, except for a small amount of mesial movement of the second molar in wor-king condition 1, the whole dentition in other working conditions presented distal movement and anterior teeth showed lingual movement, among which the distal displacement of the first molar in working condition 4 was the largest. With the change of the initial position of the first molar to the distal, the movement of the first molar to the distal, the premolar to the mesial, and the anterior to the lip increased, while the movement of the second molar to the mesial decreased.

結論:

マイクロインプラントは、前方固定を効果的に保護し、大臼歯の遠位化発現率を増加させ、第二大臼歯の往復運動を回避することができる。第一大臼歯の移動の初期位置は、距離移動量と残存歯の移動量に関係する。

CONCLUSIONS: The micro-implant can effectively protect the anterior anchorage, increase the expression rate of molar distancing, and avoid the round-trip movement of the second molar. The initial position of the first molar movement is related to the amount of distancing and the remaining tooth movement.

:第1大臼歯の初期位置は、臼歯の移動量と残存歯の移動量に関係する。牙的有限元模型，探究是否使用微粒子种植体支抗及不同第一磨磨牙起始位置进行远移时的牙列移动特点：使用锥形束ct（cbct）数据构建下颌骨、牙齿、牙周膜隐及形矫治器模型，依据是否辅助微种植体弹性牵引分为无支抗组及微种植体组（第一磨牙与第二牙磨磨根间），在两组中以第一牙起始位置分分为工况1：第一磨牙距第二前磨牙0mm；工况2：第一磨牙距第二前磨牙1 mm，工况3：第一磨牙距第二前磨牙2 mm；工况4：第一牙距二前磨牙3 mm。各工况牙列总体位移及各方向位移的数据特点：无支抗组：除第一磨牙向远中移动外，其余余牙均表现为反向移動动。况1中第二磨牙表现为少量近中移動，其余工况全牙列均表现为远中移动，前牙舌向移動动，其中工况4第一磨牙远位中移值最大。随着第一磨牙起起位置向远中改变，第一磨。牙向远中，前磨牙向近中及前牙向唇ྦྷ移动量增加，而第二磨牙向中移動量减小：微种植体能够有效保护前牙支抗，增加。加磨牙远移的表达率，避免第二磨牙出现返往移动，且第一磨牙移动起位置与其远移量及其余牙齿移动量有关。

: 构建隐形矫治器远移下颌第一磨牙的有限元模型，探究是否使用微种植体支抗及不同第一磨牙起始位置进行远移时的牙列移动特点。: 使用锥形束CT（CBCT）数据构建下颌骨、牙齿、牙周膜及隐形矫治器模型，依据是否辅助微种植体弹性牵引分为无支抗组及微种植体组（第一磨牙与第二磨牙根间），在两组中以第一磨牙起始位置分为工况1：第一磨牙距第二前磨牙0 mm；工况2：第一磨牙距第二前磨牙1 mm，工况3：第一磨牙距第二前磨牙2 mm；工况4：第一磨牙距第二前磨牙3 mm。分析各工况牙列总体位移及各方向位移的数据特点。: 无支抗组：除第一磨牙向远中移动外，其余牙均表现为反向移动。微种植体组：除工况1中第二磨牙表现为少量近中移动，其余工况全牙列均表现为远中移动、前牙舌向移动，其中工况4第一磨牙远中位移值最大。随着第一磨牙起始位置向远中改变，第一磨牙向远中、前磨牙向近中及前牙向唇侧移动量增加，而第二磨牙向近中移动量减小。: 微种植体能够有效保护前牙支抗，增加磨牙远移的表达率，避免第二磨牙出现往返移动，且第一磨牙移动起始位置与其远移量及其余牙齿移动量有关。.

目的:

本研究の目的は、下顎第一大臼歯にインビジブルアプライアンスを装着した場合の有限要素モデルを構築し、マイクロインプラントアンカレッジを使用した場合の下顎第一大臼歯の歯列移動特性と第一大臼歯の初期位置を検討することである。

OBJECTIVE: This study aimed to construct the finite element model of the mandibular first molar with the invisible appliance and explore the dentition movement characteristics of the mandibular first molar when using micro-implant anchorage and different initial positions of the first molar.

方法:

コーンビームCT（CBCT）データを用いて、下顎、歯、歯根膜、見えない装置の模型を作成した。マイクロインプラントの弾性牽引の補助の有無により、非固定群とマイクロインプラント群（第一大臼歯と第二大臼歯の歯根間）に分けた。両群は第一大臼歯の開始位置により以下の条件に分けられた：作業条件1：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は0mm、作業条件2：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は1mm、作業条件3：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は2mm、作業条件4：第一大臼歯と第二小臼歯の距離は3mm。総変位量と歯列の各方向の変位量のデータ特性を分析した。

METHODS: Models of the mandible, tooth, periodontal membrane, and invisible appliance were constructed using cone beam computed tomography (CBCT) data. The two groups were divided into the non-anchorage group and the micro-implant group (between the roots of the first molar and the second molar) based on whether the elastic traction of the micro-implant was assisted or not. The two groups were divided into the following conditions based on the starting position of the first molar: Working condition 1: the distance between the first molar and the second premolar was 0 mm; working condition 2: the distance between the first molar and the second premolar was 1 mm; working condition 3: the distance between the first molar and the second premolar was 2 mm; working condition 4: the distance between the first molar and the second premolar was 3 mm. The data characteristics of total displacement and displacement in each direction of dentition were analyzed.

結果:

非インプラント群では、第一大臼歯が遠位側に移動した以外は、他の歯はすべて逆方向の移動を示した。一方、マイクロインプラント群では、作業条件1において第2大臼歯がわずかに中遠心移動を示した以外は、他の作業条件では歯列全体が遠心移動を示し、前歯部は舌側移動を示したが、中でも作業条件4における第1大臼歯の遠心移動が最も大きかった。第一大臼歯の初期位置を遠位側に変更すると、第一大臼歯の遠位側への移動、小臼歯の中位側への移動、前歯の唇側への移動が増加し、第二大臼歯の中位側への移動は減少した。

RESULTS: In the non-anchorage group, all the other teeth showed reverse movement except for the first molar which was moved distally. Meanwhile, in the micro-implant group, except for a small amount of mesial movement of the second molar in working condition 1, the whole dentition in other working conditions presented distal movement and anterior teeth showed lingual movement, among which the distal displacement of the first molar in working condition 4 was the largest. With the change of the initial position of the first molar to the distal, the movement of the first molar to the distal, the premolar to the mesial, and the anterior to the lip increased, while the movement of the second molar to the mesial decreased.

結論:

マイクロインプラントは、前方固定を効果的に保護し、大臼歯の遠位化発現率を増加させ、第二大臼歯の往復運動を回避することができる。第一大臼歯の移動の初期位置は、ディスタンス量と残存歯の移動量に関係する。

CONCLUSION: The micro-implant can effectively protect the anterior anchorage, increase the expression rate of molar distancing, and avoid the round-trip movement of the second molar. The initial position of the first molar movement is related to the amount of distancing and the remaining tooth movement.