矯正治療期間を短縮するための効率的歯牙移動メカニクスの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370699
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 吉田 教明 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (40230750)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石松 隆和 長崎大学, 工学部, 教授 (10117062) ; 三牧 尚史 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (90346924) ; 古賀 義之 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (50175329)
• Keywords: 磁気センサ / 初期変位 / 変位測定システム / 前歯舌側移動 / 回転中心 / 効率的歯牙移動メカニクス / 光学式三次元形状計測装置 / 歯の移動予測

Research Abstract

矯正治療期間を短縮するための効率的歯牙移動メカニクスを開発するにあたり、最適な荷重条件を求めるために、磁気センサを応用した高精度三次元変位測定システムの性能向上を実現した。その結果、1μmの分解能で矯正力負荷時の歯の初期変位が測定可能となった。
本システムを生体に応用し、左右側上下顎第一小臼歯の抜歯が適応と診断された矯正治療患者を対象とし、上顎前歯舌側移動時の変位動態を解析した。上顎前歯舌側移動にはスライディングメカニクスを用い、アーチワイヤーにパワーアームを取り付け、荷重位置をブラケット位置から2mm間隔で合計8種類の荷重条件を設定した。正中矢状面に投影された前歯の回転中心を算出し、荷重条件と歯の移動動態の関係を明らかにし、前歯移動時の最適な荷重条件を求めた。最適な荷重条件は各被験者の歯槽骨縁の高さにほぼ依存し、アーチワイヤーに組み込まれた3〜5mmのパワーアームから前歯を牽引する方法でアングルClass II div.1不正咬合の改善に推奨されるcontrolled tippingと呼ばれる制御された傾斜移動が達成されることが示唆された。
次に初期変位解析で求めた最適な荷重条件を用いて、矯正学的歯の移動を4〜6ヶ月間行った。この時、歯の移動前後の歯列の精密印象を採得し、模型を作製した。光学式三次元形状計測装置(SURFLACER VMD-25,ユニスン社)を用いて,治療前後に採取された歯列模型の三次元データを取り込み,移動前後の歯列模型間の重ね合わせを行うことにより,上顎前歯の移動動態を解析した.さらに、三次元データ解析ソフトウェア(SURFACER-PRM, Imageware社)を用い、歯列模型データの重ねあわせ法を用いた歯の移動量を算出し、移動動態の解析を行った.その結果、初期変位測定法により予測された歯の移動は、求められた最適荷重条件下での矯正治療によりほぼ達成されることがわかった。

Research Products

• [Publications] Noriaki Yoshida: "The effect of tooth and bone geometry on the tipping tendency of single-rooted teeth"Kieferorthopadie. 17・4. 317-321 (2003)
• [Publications] Noriaki Yoshida: "Clinical measurement of force systems upon activation of transpalatal arch in the treatment of unilateral crossbite"Progress in Orthodontics. 4・2. 50-60 (2003)
• [Publications] Ichiro Okayasu: "New animal model for studying mastication in oral motor disorders"Journal of Dental Research. 82・4. 318-321 (2003)
• [Publications] Chien-Lun Peng: "Differential diagnosis between infantile and mature swallowing with ultrasonography"European Journal of Orthodontics. 25・5. 451-456 (2003)