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方法論記事

上顎後歯の動きの測定:口蓋と歯の重ね合わせを使用したモデル評価

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DOI:

10.3791/65531

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2024年2月23日

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この記事について

サマリー

この原稿では、歯列矯正学および歯顔面整形外科の貴重なツールであるデジタルモデル重ね合わせを使用して、クリアアライナーを備えた上顎後歯の3次元(3D)の動きを評価するための包括的なプロトコルを提示します。

要約

1999年にAlign Technology, Inc.がインビザラインを導入して以来、インビザライン(クリアアライナー)療法の精度について、特に従来の固定器具の使用と比較した場合、疑問や議論が続いています。これは、正確な比較が最も重要である前後、垂直、および横方向の補正を含む場合に特に重要になります。これらの疑問に答えるために、本研究では、上顎後歯の動きをデジタルで重ね合わせて正確な解析を容易にすることを主眼に据え、細心の注意を払って考案されたプロトコルを導入した。サンプルには、最初のインビザライン(透明)アライナーシリーズを完了した25人の患者が含まれていました。4つの上顎デジタルモデル(治療前、治療後、ClinCheck初期モデル、および最終モデル)を、口蓋ルガエと歯列を安定した基準として使用してデジタル的に重ね合わせました。ソフトウェアの組み合わせは、モデルの重ね合わせと歯のセグメンテーションに使用されました。次に、変換マトリックスは、達成された歯の位置と予測された歯の位置の差を表しました。臨床的に関連する差の閾値は、線形変位で±0.25mm、回転で±2°であった。差は、ボンフェローニ補正を伴うホテリングのT二乗検定を使用して評価されました。回転(2.036°±4.217°)とトルク(-2.913°±3.263°)の平均差は統計的および臨床的に有意であり、p値はそれぞれ0.023と0.0003でした。小臼歯の回転解除とすべての後歯のトルク制御は予測しにくかった。線形測定値の平均差はすべて統計的にも臨床的にも有意ではなかったが、第一大臼歯が予測位置よりもわずかに(0.256mm)侵入しているように見えた。クリアアライナーシステムは、軽度から中等度の不正咬合を伴う非抜歯症例における上顎後歯のほとんどの並進歯の動きと近心遠位転倒の予測を満たしているようです。

概要

1999年、デジタル加工された取り外し可能な矯正装置がAlign(Align Technology Inc.、アリゾナ州テンピ)によって市販されました。もともと、このシステムは、従来の固定式エッジワイズ機器の美的代替手段として、軽度から中程度の混雑や狭いスペースの閉鎖を伴う成長しない症例を解決するために設計されました。コンピューター支援設計・製造(CAD/CAM)、歯科材料、治療計画の数十年にわたる改善により、クリアアライナー療法(CAT)は、それ以来、世界中で1,000万人以上のさまざまな不正咬合患者の治療に使用されてきました1。最近のレトロスペクティブ研究では、CATは軽度の不正咬合を持つ10代の人口に対して固定器具療法と同じくらい効果的であり、歯のアライメント、咬合関係、およびオーバージェット2の結果が大幅に改善されることが示唆されました。予約数、緊急受診数、および全体的な治療時間も、クリアアライナー療法患者の転帰が良好であった。CATは、非摘出、軽度から中等度の不正咬合を治療するために使用できますが成長していない患者3,4、および治療期間と椅子の時間を短縮します5、 治療が従来の唇装具のゴールドスタンダードと同じくらい効果的であるかどうかはまだ不明です 4....

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プロトコル

本研究は、ブリティッシュコロンビア大学治験審査委員会(Institutional Review Board)から倫理的承認を受けました(No.H19-00787)。機密保持のため、研究で使用されたすべてのサンプルは匿名化手順を受けました。さらに、研究に含める前に、インフォームドコンセントがすべての参加患者から適切に得られました。

注:各参加者は、以下を含む4つの上顎デジタルモデルを提供しました。

  1. iTeroで口蓋をスキャンした前処理デジタルモデル
  2. iTeroで口蓋をスキャンした治療後のデジタルモデル
  3. 計画ソフトウェアからエクスポートされた前処理モデル。
  4. 計画ソフトウェアからエクスポートされた予測モデル。

このプロトコルは、CloudCompare、Meshmixer、Rhinocerosなどの複数のソフトウェアツールを組み合わせて利用しました。これらのソフトウェアプラットフォームは、登録プロセスを容易にし、個々の歯の動きや向きを分析する目的で個々の歯のセグメンテーションを可能にする上で極めて重要な役割を果たしました。これらのソフトウェアツールは、同様の目的を達成できる場合、他のオープンソースソフトウェアオプションと複製できる可能性があることは注目に値します。ソフトウェア・シーケンスを示すワークフローを

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結果

最小サンプルサイズ24ケースは、80%の検出力と0.0523のアルファで、平均チップ角とトルク角度に対して0.6°の効果変化を検出するために必要でした。選択基準は、(1)第一大臼歯を通る完全な永久歯列、(2)クラスI不正咬合、または間隔を空けて2mm未満のクラスII / III不正咬合、または非抜歯インビザライン治療を受けた軽度から中等度の叢生、(3)少なくとも最初の一連のインビザラインアライナーの完了、および(4)最初の口腔内スキャンと精緻化の両方スキャンで提示された口蓋ルガエ。除外基準は、(1)補助拡張および遠位化装置への以前の曝露、(2)治療中の歯列の目に見える摩耗面、(3)外傷、頭蓋顔面症候群、または歯の欠損の病歴、および(4)チャートに記載されているアライナーの着用のコンプライアンス不良でした。いくつかの症例の第二大臼歯は存在しないか、または発疹していたため、分析から除外されました。したがって、この研究は、12歳から44歳までの25人の参加者(女性17人、男性8人)から選ばれた150本の歯(第一小臼歯50本、第二小臼歯50本、第一大臼歯50本)で構成され、平均年齢は24.8±8........

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ディスカッション

口蓋ルガエは青年期に独特の構成をしています。それらは成長中も一定に保たれ、個人識別のための本物のマーカーであり、上顎モデルの重ね合わせのための安定した解剖学的参照と見なされます24,25,26,27。Daiらは、この方法を使用して、上顎第一大臼歯と中央切歯の達成および予測された歯の動きを、最初の小臼歯抜歯後の透明なアライナーと比較しました28。達成された後処理モデルは、Rapidformソフトウェアを介して前処理モデルと計画後処理モデルに登録されました。彼らは、予測された歯の動きと達成された歯の動きの間に統計的に有意な差があることを報告しました。治療前および治療後のモデルは、さまざまなソース(アルギン酸印象および口腔内スキャン)から取得されました。歯の動きの測定値は、後咬合面を横面として使用し、口蓋縫合糸をガイドとして使用して座標系内で.......

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開示事項

著者は何も開示していません。

謝辞

この研究は、International Align Research Award Program(Align Technology Inc.、アリゾナ州テンピ)から資金提供を受けました。しかし、資金提供者は、研究の実施および/または論文の準備に関与していませんでした。インビザラインの症例を提供してくださったSandra Tai博士とSamuel Tam博士、統計分析の専門的なサポートをしてくれたNikolas Krstic博士に感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
CloudCompare GPLソフトウェア  バージョン2.11オープンソースソフトウェア(https://www.cloudcompare.net/)
Meshmixerソフトウェア オートデスク株式会社
サイ5.0 ロバート・マクニール&アソシエイツバージョン 5.0

参考文献

  1. Align Technology Inc. ALGN Q320 Financial slides and historical data. , https://investor.aligntech.com/events (2020).
  2. Borda, A. F., et al. Outcome assessment of orthodontic clear aligners vs fixed appliance treatment in a teenage population with mild malocclusions. Angle Orthodontist. 90 (4), 485-490 (2020).
  3. Patterson, B. D., et al.

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再版と許可

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