Analysis of the force delivered at the root apex in orthodontic aligners

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マウスピース型矯正装置（以下アライナー）は審美性が高いため、使用を望む患者は多く、現在、矯正歯科治療で広く用いられている。アライナーを用いた治療の効果に関する近年のシステマティックレビューによると、アライナーでは、歯根のコントロールが困難であることや治療期間が長いことが報告されている。さらに歯根吸収については、アライナーではエッジワイズ装置と比較して歯根吸収の量が有意差に少ないという報告や有意差が認められなかったという報告があり、一致が認められていない。このように、アライナーを用いた治療に関する問題点が報告されてきているが、アライナーによるバイオメカニクスに関する研究は限られている。そこで本研究では、アライナーを装着した際の根尖に加わる力を直接計測し、アライナーを用いた治療での矯正力の分布の特徴を明らかにすることを目標とした。令和４年度は、計測システム（以下アライナー矯正力測定システム）の製作を行い、まずは予備実験として歯の転位量とアライナーによる矯正力の関係を調べた。新たに開発した本システムは上顎歯列模型（ニッシン製、全顎模型D51-SC. 94）、６軸力覚センサ、レーザー偏位計、マイクロメータ、およびゴニオメータで構成されている。まず上顎歯列模型を改造し、上顎右側中切歯の唇側舌側方向の位置を調整できるようにした。次に上顎右側中切歯に加わる力が計測できるように、根尖部に６軸力覚センサを設置した。その後、マイクロメータを用いて上顎右側中切歯を唇側もしくは口蓋側に0.05 mmごとに最大0.25 mmまで転位させ、アライナーを装着したときに歯冠に加わる矯正力を三次元的に計測した。その結果、転位量の増加とともに、矯正力は、線形に増加する傾向を示し、さらに転位方向によって矯正力の大きさが有意に異なっていた。特に垂直方向の力では転位方向によって傾向が異なっていた。