アライナーによる歯列矯正の予測可能性：治療デザインの効果

Predictability of orthodontic tooth movement with aligners: effect of treatment design.

抄録

背景:

本研究は、(1)専門医が治療計画を立案した場合、インビザラインアライナーによるOTMの予測性が低いのはどれか、(2)アタッチメントの存在と形状はOTMの予測性に影響するか、(3)患者の属性はOTM予測性に影響するかを明らかにするために立案されたものです。サンプルは、プロスペクティブに募集した79名の患者（平均年齢30.8歳、SD12.0、男性23名、女性56名）からなり、上顎弓で平均27アライナー（SD15）、下顎弓で25アライナー（SD11）を使用して専門オペレーターによって治療が行われました。治療後のデジタルモデルと最終的な仮想治療計画モデルを ClinCheck ソフトウェアから STL ファイルとしてエクスポートし、その後 Geomagic Qualify ソフトウェアにインポートして、最終的な歯の位置を比較した。各歯について，中遠心，前庭-舌側，咬合-歯肉の各方向，および角度，傾斜，回転の差を算出し，統計的有意差の検定を行った．さらに、カテゴリー変数の統計的有意性を検証した。

BACKGROUNDS: The present study was designed to define: (1) which are the less predictable OTM with Invisalign aligners when the treatment plan is designed by expert operators, (2) if the presence and shape of attachments influence the predictability of OTM and (3) if patients' demographics influence OTM predictability. The sample comprises 79 prospectively recruited patients (mean age 30.8 years; SD 12.0; 23 M, 56 F), treated by expert operators with an average of 27 aligners (SD 15) in the maxillary arch and 25 aligners (SD 11) in the mandibular arch. Post-treatment digital models and final virtual treatment plan models were exported from ClinCheck software as STL files and subsequently imported into Geomagic Qualify software, to compare final teeth positions. The differences were calculated and tested for statistical significance for each tooth in the mesial-distal, vestibular-lingual and occlusal-gingival directions, as well as for angulation, inclination and rotation. In addition, the statistical significance of categorical variables was tested.

結果:

上顎第一大臼歯の回転を除くすべての動き、すべての歯群で矯正不足が有意であった（P<0.01）。処方されたOTM、歯型、移動量、アライナーの交換頻度、アタッチメントの使用は結果に影響する。歯牙位置の予測値と達成値の最も大きな相違は，丸い歯冠を特徴とする歯牙の角度運動と回転に認められ，その比率は1°処方につき約0.4°であった．上顎の犬歯と下顎の小臼歯の回転のための最適なアタッチメントが適切に機能していないようです．第二大臼歯の移動はほとんど表現されていません。さらに、14日ごとにアライナーを交換することで、7日間のアライナー交換に対して12％の矯正不足が軽減されます。

RESULTS: The lack of correction was significant for all movements and in all group of teeth (P < 0.01) except for the rotation of maxillary first molar. The prescribed OTM, the group of teeth and movement, the frequency of aligner change and the use of attachment influence the outcome. The greatest discrepancies in predicted and achieved tooth position were found for angular movements and rotation of teeth characterized by round-shaped crowns, for a ratio of approximately 0.4° per 1° prescribed. Optimized attachments for upper canines and lower premolar rotation seem not working properly. Second molar movements are mostly unexpressed. Furthermore, changing the aligner every 14 days will reduce the lack of correction of the 12% with respect to 7 days aligner change.

結論:

アライナーによる矯正運動の予測可能性には、システムのバイオメカニクスに関連した限界があります：いくつかのアタッチメントの形状やアライナーの素材の特性は、再定義する必要があります。しかし、本研究の結果、バーチャル治療計画を適切に設計することができ、どの程度の過矯正が必要なのか、どのアタッチメントが最も効果的なのかを明らかにすることができました。

CONCLUSIONS: Predictability of orthodontic movement with aligners still has limitations related to the biomechanics of the system: the shape of some attachments and the characteristics of aligner material need to be redefined. However, the results of this study allow to properly design the virtual treatment plan, revealing how much overcorrection is needed and which attachments are most effective.