症例論文

骨格クラスⅢインビザライン症例とインビザラインシステムの設定原理レビュー論文

今回ご紹介するのは、2021年American Journal of Orthodontics & Dentofacial Orthodontics:CLINICAL COMPANIONの論文です。

この論文では、インビザライン(Align Technology、カリフォルニア州サンタクララ)製品の進化についての報告と、この装置の特徴を紹介しています。

この進化により、インビザラインで難易度の高い不正咬合を治療する能力が向上したということです。

さらに、3つの患者様の研究をレビューし、現在の装置で可能な範囲の一部を紹介しています。

Product review and demonstration of the Invisalign clear aligner system

Mazyar Moshiri
St Louis, Mo

Department of Orthodontics, Center for Advanced Dental
Education, Saint Louis University, and Private Practice, St
Louis, MO.
All authors have completed and submitted the ICMJE Form for
Disclosure of Potential Conflicts of Interest, and none were
reported.
Address correspondence to: Mazyar Moshiri, 777 South New
Ballas Rd, STE 116E, St Louis, MO 63141; e-mail,
drmaz@smilesaintlouis.com

June 2021, Vol 1, Issue 1

インビザラインの3つのイノベーション

(図1 Moshiri, 2021)

アライン・テクノロジー社によると、インビザライン・アライナーは、3つの独自のイノベーションに支えられた包括的なシステムである。スマートトラック(アラインテクノロジー)素材、スマートフォース機能(アタッチメントとアクティベーションを含む)、スマートステージテクノロジーです(図1)。これらの柱は統合され、矯正バイオメカニクスの原則に基づいた治療結果を提供するために一体となって働きます。以下に、これらの機能がもたらす利点について説明します。

インビザラインのスマートトラック素材

(図2.A Moshiri, 2021)

スマートトラック素材は、コポリエステルと熱可塑性ポリウレタンからなる多層構造のアライナー素材です。

アライン・テクノロジー社によると、スマートトラック素材は、歯列矯正のために穏やかで一定の力を発揮し、これまで単層のEX30素材で作られていたインビザライン(バージョンEX30)のアライナーよりも一定の力を発揮するとのことです。

また、新素材はより高い弾性率を示し、一度変形するとより元の形状に近い形で復元します(図2)。緩やかで一定した力は、治療中の歯の動きのコントロールを向上させ、歯周組織や支持構造からより予測可能な生物学的反応を適切に引き出します。スマートトラックは、歯にかかる緩やかで一定した力を発生させるために、応力緩和と剛性をコントロールするように設計されています。スマートトラックは、従来使用されていたインビザライン(バージョンEX30)よりも、矯正力をより一定に、より長期間に渡って与えることができます。それに比べ、インビザライン(バージョンEX30)のクリアアライナー素材は、時間の経過とともに、より早く力が減少しました。どちらの素材も、口腔内条件でテストされました。さらに、スマートトラック素材は、多くの歯科医師にとって直感に反して、口腔内条件下で数日経過すると、従来のインビザライン(バージョンEX30)よりも硬い素材となります。

新しいスマートトラックの素材は、数日後に歯に強い信号を加えることができます(図2)。従来のアライナー素材は、アライナーの装着初期にエネルギーが緩和され、かなりの割合で失われますが、スマートトラックは2週間以上にわたってより一定の力を維持するため、患者様は医師の指示に基づいて効果的にアライナーの装着を継続することができます。

また、柔軟性のあるスマートトラック素材は、歯の形態や付着物、近心スペースにより正確に適合し、治療中の歯の動きのコントロールを向上させます。スマートトラック素材を使用したインビザライン・アライナーを使用した1000人以上の患者を対象とした研究では、従来のインビザライン素材を使用したアライナーを使用した患者と比較して、回転や伸展などの歯の動きのコントロールに統計的に有意な改善が見られました(P <.001)

インビザラインのスマートステージ

(図3.A.B. Morishi, 2021)

SmartStageテクノロジーは、歯がどのように動くか、どの歯がいつ動くかを決定するアルゴリズムを実装しています。SmartStageテクノロジーの一例として、第一小臼歯の抜歯スペース閉鎖治療が挙げられます(図3)。犬歯を抜歯部位に移動させた後、切歯を移動させ、犬歯をプラスチックで包むようにします。SmartStageの導入により、抜歯スペース閉鎖時の歯の動きをよりコントロールしやすくなりました。犬歯を最初に移動させることで、治療において最大限の固定を得られる可能性が高まります。

また、このステージングにより、歯根の動きをより良くコントロールすることができ、Spee湾曲のスティープ化(アライナーで非段階的なスペース閉鎖を大量に行った場合によく見られる副作用)に対する負担が少なくなります。

インビザラインのクリニカル・プレファレンス

(図4. Morishi, 2021)

クリニカル・プレファレンスのカスタマイズ

ドクターの指示が必ずしもソフトウエアに反映されない場合

  • 動きの閾値がアタッチメント装着のきっかけとなるが、優先順位の高い階層ルール(後述)、または医師の特別な指示との競合のために反映されない。
  • 動きの閾値がアタッチメント装着のきっかけとなるが、十分なスペースがない場合
  • 動きがアタッチメント装着の閾値以下である場合

最適化されたアタッチメントを自動的に配置するための階層構造

もし、階層構造に基づいて提供されたアタッチメントが治療目標と一致しない場合、医師は、技術者から受け取ったアタッチメントの代わりに、正しい最適化されたアタッチメントを要求することができます。この場合、コメントでリクエストする必要があります。

(図5. Morishi, 2021)

ディスプレースメント・ドリブン・システム

(図6. Morishi, 2021)

ディスプレースメント・ドリブン・システムとは、

治療計画の中で次の歯の位置がプログラムされており、医師は歯がそこに到達することを臨床的に想定しているシステムです。ディスプレースメント・ドリブン・システムでは、アライナーの形状に正しい力が加わらない可能性があり、その結果、不要な歯の移動が増える可能性があります。逆に、フォースドリブンシステムでは、アライナーは歯と歯根の望ましい動きをもたらす特定の力を歯冠に与えることを意図した形状に形成されています。

フォースドリブンシステムは、歯を動かす正しい力を適用するために生体力学的な原理を使用しています。したがって、これらの力を発生させることができるアライナーの形状は、必ずしも歯の形状とは限りません。歯を動かすために必要なフォースシステムと、それに続くアライナーの形状は、モデルテストに適用され、そこから学んだバイオメカニクスの原則によって決定されます。正しいフォースシステムを適用して歯の動きをコントロールすることで、矯正歯科におけるバイオメカニクスの基本概念とフォースシステムの制御が歯を動かす機能となります。そのため、矯正装置は、歯根と歯冠の動きをコントロールするために、複数の場所で歯に接触し、その場所で力を加えるフォースシステムを適用するように設計されています。適切なフォースシステムを適用することで、より予測可能な歯の動きを実現することができます(図6)。

症例1

(図7. Morishi, 2021)

【患者】36歳女性

【主訴】下顎前歯部叢生、上顎小臼歯抜歯による矯正治療歴あり、長期保定のコンプライアンス欠如

(図8. Morishi, 2021)
(図9. Morishi, 2021)
(図10. Morishi, 2021)

症例2

【患者】20歳男性

【主訴】前歯交差咬合、上下顎アーチの叢生なし、骨格性不正咬合クラスⅢ(図11)

(図11. Morishi, 2021)
(図12. Morishi, 2021)
(図13. Morishi, 2021)
(図14. Morishi, 2021)

症例3

【患者】37歳女性

【主訴】欠損歯列の補綴に備えて開咬の解消、開咬傾向、上下顎アーチの叢生が少ない、骨格不正咬合クラスⅢ(図16)

(図16. Morishi, 2021)
(図17. Morishi, 2021)
(図18. Morishi, 2021)
(図19. Morishi, 2021)

まとめ

インビザラインシステムの設計原理は、まず医師の指示と処方箋によって動きを決定し、次に必要な力のシステムを決定し、最後に装置を設計することです。望ましい歯の動きを実現するためには、歯に加えるべき力のシステムを決定し、その力のシステムを生み出すための装置を設計する必要があります。

そして、提案されたフォースシステムを評価し、それが本当に患者様に適切かどうかを判断するのは、治療を行うドクターの役目です。多くの場合、ソフトウェアが生物学や患者さんの治療目標を理解することができないため、提案されたフォースシステムを適切にカスタマイズし、結果をさらに改善するために変更が必要になります(アンカレッジの追加、最適なアタッチメントを別のものに変更する、IPRを追加する、等々)。

引用文献

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