超弾性矯正用アーチワイヤーの摩擦抵抗に及ぼす3種類の金属酸化物ナノコーティングの影響．総合的解析

The Effect of Three Metal Oxide Nanocoatings on the Frictional Resistance of Superelastic Orthodontic Archwires: A Comprehensive Analysis.

抄録

目的と目標:

アルミニウム、チタン、ジルコニウムの酸化物からなるナノコーティングが、3種類の超弾性矯正用アーチワイヤー（ニッケルチタン、銅ニッケルチタン、低ヒステリシスニッケルチタン）の摩擦抵抗に及ぼす影響を評価し、比較すること。

AIM AND OBJECTIVE: To evaluate and compare the impact of nanocoatings made of oxides of Aluminum, Titanium, and Zirconium, on the frictional resistance on three types of superelastic orthodontics archwires namely; nickel titanium, copper nickel titanium and low hysteresis nickel titanium.

材料と方法:

同じ寸法の120本のアーチワイヤーセグメントを4つのグループ（＝30）に分け、低ヒステリシス超弾性アーチワイヤー、NiTiアーチワイヤー、CuNiTiアーチワイヤーをそれぞれ10本ずつ作製した。グループAは非コーティングであったが、他のグループはナノコーティングされ、グループB：酸化アルミニウム、グループC：二酸化チタン、グループD：CuNiTiアーチワイヤーであった：酸化チタン、D：D群は酸化ジルコニウムである。試験には、上顎小臼歯のメタルブラケットMBT 0.022スロットを使用した。アーチワイヤーの摩擦特性は、特注の治具を装備した万能試験機を用いて測定した。分析には、分散分析や検定などの統計学的検定を用いた。

MATERIALS AND METHODS: There are120 archwire segments of equal dimensions were divided into four groups ( = 30) with 10 samples each of low hysteresis superelastic archwires; NiTi archwires and CuNiTi archwires. While group A were uncoated, other groups were nanocoated with group B: Aluminum oxide; group C: Titanium dioxide; group D: Zirconium oxide respectively. Upper premolar metal brackets MBT 0.022 slot were used for testing. The frictional properties of the archwires were measured using a Universal testing machine equipped with a custom-made jig. Statistical tests including analysis of variance and tests were used for analysis.

結果:

3種類のアーチワイヤーの中で最も摩擦抵抗が小さ かったのは、ZrOをコーティングした低ヒステリシス（L&H） NiTiワイヤー（3.1253 ± 0.45822 ）で、最も摩擦抵抗が大き かったのはコーティングしていないCuNiTiアーチワイヤー （7.1113 ± 1.29031 ）であった。ナノコーティングの中では、ZrOナノコーティ ングの値が最も低く、次いでTiO、Al2Oであった。

RESULTS: The least frictional resistance among the three types of archwires was seen with low hysteresis(L&H) NiTi wires coated with ZrO (3.1253 ± 0.45822 ) and the highest with uncoated CuNiTi archwires (7.1113 ± 1.29031 ). Among the nanocoatings, the least value was found for ZrO nanocoatings followed by TiO, Al2O and highest with uncoated archwires across all three types of archwires.

結論:

低ヒステリシスNiTiは、CuNiTiおよびNiTiアーチワ イヤーと比較して摩擦抵抗が最も小さい。また、3種類の金属酸化物ナノコーティングはいずれも摩擦抵抗を著しく低減させるが、中でもZrOナノコーティングが最も効果的であることが示唆された。本研究は、アーチワイヤーの摩擦を低減する金属酸化物ナノコーティングの潜在的な有効性を強調するものであり、その結果、矯正治療の効率と患者の快適性を向上させることが期待される。この論文の引用方法The Effect of Three Metal Oxide Nanocoatings on the Frictional Resistance of Superelastic Orthodontic Archwires：A Comprehensive Analysis.J Contemp Dent Pract 2024;25(7):649-655.

CONCLUSION: Low hysteresisNiTi have the least frictional resistance compared to CuNiTi and NiTi archwires. The findings also suggest that all the three metal oxide nanocoatings reduce frictional resistance significantly, among which, ZrO nanocoatings were the most effective. This study underscores the potential efficacy of metal oxide nanocoatings in reducing archwire friction and, consequently, will improve orthodontic treatment efficiency and patient comfort. How to cite this article: Dilip S, Rajkumar K. The Effect of Three Metal Oxide Nanocoatings on the Frictional Resistance of Superelastic Orthodontic Archwires: A Comprehensive Analysis. J Contemp Dent Pract 2024;25(7):649-655.