アライナー型矯正治療のための学術研究会

第３回　日本アライナー矯正歯科研究会

アライナー矯正を用いた歯の移動における基礎的背景 ―組織学的ならびに有限要素法による検討―
Basic Research Background of Tooth Movement Examined by Aligner Orthodontics -Studies of Histological and Finite Element Simulation-

矯正歯科治療において、歯にメカニカルストレスを負荷することで歯周組織は牽引側骨表面に骨芽細胞、圧迫側骨表面に破骨細胞が出現し、骨の吸収、添加が起こることは周知の事実である。歯科矯正の分野では古くから歯の移動のメカニズムを解明するために、再現性のある実験を行うために小動物を用いた実験が行われてきた。われわれはラットやマウスを用い実験的に臼歯間にゴム挿入を行うWaldo法を適応し経時的に観察を行った。歯根膜組織に持続的なメカニカルストレスを加えることで歯は移動し活発な復元能力を持って歯周組織は骨改造する。これらの過程について免疫組織学的検討を行った。
近年臨床的にはアライナーによる歯の移動が行われてきている。しかしながら、アライナー矯正による歯の移動メカニズムについては不明な点が多い。そこでアライナー矯正における歯の移動パターンを明らかにするために有限要素によるシミュレーションを行った。これにより暫定的な結果ではあるが、アライナー矯正による歯の移動が確認された。移動様式に置いて歯軸に沿った回転は可能となり、歯体移動においては根尖の移動は困難で、圧下は可能となるが挺出はほとんど出来なかった。
このように有限要素法を用いることでアライナーによる歯の移動を確認することができた。アライナー矯正による歯周組織の骨改造過程について細胞組織学的並びに有限要素法を用いて更に研究を重ねていきたい。
本発表は松本歯科大学、愛知学院大学、名古屋工業大学にて行った研究成果の一部を供覧する。


There are active tissue reactions due to orthodontic mechanical stress during orthodontic treatment. The mechanical stress causes bone remodeling mainly due to both activated osteoblasts and osteoclasts. The osteoblasts and osteoclasts cause both bone formation on the orthodontic tension side and bone resorption on the orthodontic pressure side. For establishing a pathological background of orthodontic treatment, many animal experiments have been performed. For examination of the histopathological changes and their repair, we examined the reactions of the mouse periodontal tissues after receiving the mechanical stress using Waldo method.
Next we tried to find out active tissue reactions due to orthodontic mechanical stress during aligner orthodontic treatment. If aligner orthodontic treatment enables optimal tooth movement, it has more advantages than conventional orthodontic treatments. However, unclear points still remain in the tooth movement patterns caused by aligner orthodontics. In addition, it was difficult to establish in Vivo method by using aligner orthodontics. In order to clarify tooth movement patterns caused by aligner orthodontics, we have conducted finite element simulation.
As a result the incisor was translated or rotated slightly, orthodontic tooth movements were simulated by the finite element method. At the same time axial rotation of the incisor was almost achieved. In the case of mesial translation, the crown moved to the predicted position but the root apex hardly moved. Slight intrusion of the incisor was achieved, but extrusion was almost impossible. Therefore, further research is required for our next examination.
This presentation has been conducted by following institutions, Matsumoto Dental University, Aichi-Gakuin University and Nagoya Institute of Technology.