異なるクリアアライナーシステムの構造的コンフォメーション比較：In Vitro Study

Structural Conformation Comparison of Different Clear Aligner Systems: An In Vitro Study.

抄録

本研究の目的は、3つのクリアアライナーシステム、イーオン、シュアスマイル、クラリティの構造コンフォメーションを評価し、最も一般的に使用されているシステムであるインビザラインと比較することである。インビザライン、イーオン、シュアスマイル、クラリティのクリアアライナー試料を5×5mmの正方形に切断し、人工唾液に2週間暴露した。その後、25gfの荷重で15秒間、3回に分けて圧痕をつけ、ビッカース硬さ試験を行った：ビッカース硬度＝1.854（F/D2）。フーリエ変換赤外分光分析（FTIR）は、ダイヤモンド半球と赤外ビームを各試料に透過させて行った。4000～375cmの中赤外領域が記録された。また、走査型電子顕微鏡（SEM）とエネルギー分散型X線マイクロアナリシス分光法を併用し、倍率を変えて試料を評価した。硬度に関しては、含まれるシステム間で統計的に有意な差は観察されなかった。FTIR分析で示されたように、すべてのシステムはポリウレタンベースの材料を示した。より均質な構造を持つインビザライン・システムでは、いくつかの構造上の差異が認められた。炭素重量には、システム間で統計的に有意な差が認められた。4つのシステムは同等の硬度を示した。穏やかな分子組成の違いが見られたが、どのシステムもポリウレタンをベースとした材料で構成されているという共通点があった。炭素と酸素は、研究されたすべての透明アライナーに含まれているため、主要な元素であった。SEM分析により、インビザラインは他の3つのシステムよりも表面が滑らかであることが明らかになりました。すべてのクリアアライナーは、類似した特徴を持ち、違いはほとんどなく、患者の要望に応じた矯正治療の臨床に多様な選択肢を提供するものである。

The aim of this study was to evaluate the structural conformations of three clear aligner systems, Eon, SureSmile, and Clarity, and compare them with the most commonly used system, Invisalign. Clear aligner samples from Invisalign, Eon, SureSmile, and Clarity were cut into 5 × 5 mm squares and exposed to artificial saliva for 2 weeks. The specimens were then subjected to a Vickers hardness test by applying three separate indentations with a 25 gf load for 15 s. Hardness was calculated using the following formula: Vickers hardness number = 1.854 (F/D2). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis was performed, with a diamond hemisphere and infrared beam being allowed to pass through each specimen. A mid-infrared range from 4000 to 375 cm was recorded. The samples were also evaluated using scanning electron microscopy (SEM) combined with energy-dispersive X-ray microanalysis spectroscopy at different magnifications. No statistically significant differences were observed between the included systems with regard to hardness. All systems showed a polyurethane-based material, as illustrated by the FTIR analysis. Some structural variations were noted in the Invisalign system, which had a more homogeneous architecture. Statistically significant differences in the carbon weights were found among the systems. The four systems presented comparable hardness levels. Mild molecular composition differences were found, but all systems had the similarity of being composed of a polyurethane-based material. Carbon and oxygen were the main elements, as they were located in all studied clear aligners. The SEM analysis revealed that Invisalign had a smoother surface than the other three systems. All included clear aligners had similar characteristics with minimal differences, providing a wide variety of options for clinical orthodontic treatment according to patients' demands.