Kushima, Kazuhiko

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ミニスクリューを固定源として用いたリンガルブラケット矯正治療の牽引方向の違いによる様々な前歯牽引様式について：二次元有限要素法解析ならびに臨床的検討

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論 文 要 旨 等 報告 書  ???????????? ??????番号 博  甲   第 3578 号  学位授与の日付 平 成 2 0 年 3 月 2 5 日  学位授与の要件 医歯学総合研究科機能再生・再建科学専攻（学位規則第4条第1項該当）  学位論文題名 ミニスクリューを固定源として用いたリンガルブラケット矯正治療の牽引方向  の違いによる様々な前歯牽引様式について：二次元有限要素法解析なら  びに臨床的検討  論文審査委員 教授皆木省吾教授 山城 陸准教授目瀬 浩  学 位 論 文 内 容 の 要 旨  【目的】最近の不正嘆合の矯正治療において、固定源の強化を目的としてチタンを材料とするインプ  ラント体が多く使用されるようになってきた。上顎前突の治療においては、上顎前歯を後方へ牽引す  るためにインプラント体を臼歯部に埋入し、これを利用して歯を移動する。そのため、前歯を後方へ  移動する際に生じる反作用としての臼歯部の近心方向へ移動を制御することができる。また、チタン  ミニスクリューはインプラント体の中でも′J、さく、埋入が容易であり、歯槽骨のあらゆる部位に埴立  する事ができる。そのため、スクリューの埴立位置を変えると、歯に負荷される矯正力の方向は変化  すると考えられる。一方、負荷する矯正力の方向を変化させると、歯および歯槽骨に生じる応力の大  きさとその分布も変化する。歯根表面に生じる過度な応力集中は歯根吸収や歯槽骨吸収などの副作用  を起因させることにもなり、矯正臨床上安全かつ有効的にミニスクリューを用いる上で、その力学的  な検討は必要不可欠であると思われる。   一方、舌側にリンガルブラケット装置を装着する矯正治療の頻度が高まっている。この方法では、  矯正力の作用する作用点と歯の重心と間の位置関係が唇側にブラケットを装着するタイプと異なるた  め、同じ方向の矯正力が歯に負荷されても歯の移動様式は、同一ではない。最近、ミニスクリューを  固定源としたリンガルブラケット装置を用いた矯正治療がなされるようになってきた。そこで、本研  究では、リンガルブラケット装置と固定源として臼歯部に埋入したミニスクリューを用いて上顎前歯  を牽引する際に、前歯の牽引方向の違いが前歯の牽引様式に及ぼす影響を二次元有限要素法にて解析  した。さらに、牽引方向の変化が上顎中切歯の水平的、垂直的そして傾斜角に及ぼす影響についてタ  イポドントシミュレーション実験により分析し、臨床例においても、歯の移動の動態を検討した。   【材料と方法】1）二次元有限要素法による解析；任意の上顎6前歯牽引前の患者の側面頭部Ⅹ線規  格写真を参考に要素分割図を作製した。荷重はリンガルブラケットから以下の三方向に設定した。ま  ず、嘆合平面に対して、歯根方向へ300 の角度をなした牽引方向を『歯根側牽引』、また、唆合平面に  対して平行な牽引方向を『平行牽引』、そして唆合平面に対して歯冠方向へ300 の角度をなした牽引方  向を『歯冠側牽引』と設定した。牽引荷重は100gに設定した。そして、3方向における圧縮応力およ   び引っ張り応力の値を歯根部および歯槽骨部8カ所において、比較、検討を行った。2）タイポドン  トによるシュミュレーション実験では、上述の3方向より上顎6前歯を牽引し、牽引前後のレントゲ  ン写真による重ね合わせを行い、比較した。3）臨床データでは、10名の患者に2種類の長さの異な  るフック（歯根側、平行）を用いて上顎前歯の牽引を行い、側面頭部エックス線規格写真から牽引方  向の違いによる上顎中切歯の水平・垂直的および歯軸の傾斜角の変化を求めた。   【結果】1）二次元有限要素法による解析結果；いずれの方向から牽引した場合においても、歯根部  の舌側歯頸部に強い圧縮応力の分布が認められた。この圧縮応力は、歯冠側から牽引した時に最も大  きく、次いで、平行からの牽引、そして歯根側からの牽引と小さくなった。また、歯根尖部歯槽骨に  も強い圧縮応力の分布が認められ、圧縮応力は歯根側方向からの牽引時に最も大きく、次いで、平行  からの牽引時、そして歯冠側からの牽引時と小さくなった。一方、引っ張り応力はいずれの方向から  牽引した場合においても唇側歯根部に認められ、歯冠側からの牽引時に最も多く、次いで、平行から  の牽引、そして歯根側からの牽引と小さくなった。また、歯根尖部歯槽骨にも圧縮応力の分布が認め  られ、歯冠側からの牽引時に最も広い範囲で分布が認められ、平行からの牽引時、そして歯根側時と  範囲が／トさくなった。  2）タイポドントを用いたシミュレーション実験結果；歯根側より牽引した場合の前歯は、100 唇側  傾斜し、8mm圧下した。また、平行に牽引した場合、前歯の前後的、上下的な変化、および歯軸の変化  は認められなかった。さらに、歯冠側より牽引した時の前歯は、50 舌側傾斜し、1m挺出した。  3）ミニスクリューによる上顎6前歯牽引時の臨床的検討の結果；前後方向および歯軸傾斜角におい  ては、歯根側フック群と平行フック群との間に有意な差は認められなかった。一一方、上下方向におい  ては、歯根側フック群は、有意に前歯の圧下を認め、平行フック群は前歯の挺出を認めた。   【考察および結論】ミニスクリューを固定源として用いたリンガル矯正法において、 前歯牽引時に用  いるフックの高さを変え、牽引方向を変化させることにより、以下のことが明らかになった。  1）2次元有限要素法により牽引方向を歯根側から歯冠側へ変化させるにつれて、舌側歯根部に圧縮  応力はより強く広範囲に認められ、引っ張り応力は唇側歯根部により強く広範囲に認められた。また、  牽引方向を歯根側から歯冠側へ変化させるにつれて、歯根尖部歯槽骨に圧縮応力はより強く広範囲に  認められ、引っ張り応力はより少なくなった。よって、歯根側からの牽引では前歯は唇側傾斜を伴い  ながら圧下し、歯冠側からの牽引によって、前歯は舌側傾斜しながら、挺出することが示唆された。  2）タイポドントシュミレーションの結果から、歯根側からの牽引により、前歯は唇側傾斜を伴いな  がら圧下を呈した。また、平行に牽引した場合、前歯は平行に歯体移動した。さらに、歯冠側から牽  引した時は、舌側傾斜しながら、挺出した。  3）歯根側から牽引した場合と平行に牽引した場合の臨床データを比較すると、前歯の前後的な移動、  および傾斜角に有意な差は認められなかった。しかし、上下的には歯根側からの牽引において、前歯  は圧下し、平行に牽引した時において、前歯は挺出し、有意な差を認めた。  4）これらの結果より、前歯を牽引する際に、フックの高さを変え、牽引方向を変化させることによ  り、治療目標に沿った理想的な前後的および上下的な位置に前歯をコントロールできる可能性が示唆  された。   論文 審査結 果 の 要 旨   一般に、矯正歯科治療において／」、臼歯抜歯症例における前歯牽引時には、前歯の後退と同  時に臼歯の近心移動が生じる。近年、臼歯の近心移動を防ぐために固定源としてミニスクリ  ューが用いられている。しかしながら、ミニスクリューを用いて牽引した際の歯牙に加わる  応力分布に関しては不明な点が多い。そこで本研究は、上顎前突／ト臼歯抜歯症例において、  舌側ブラケット矯正装置と固定源としてのミニスクリューを用いて上顎前歯の牽引を行った  場合、牽引方向が上顎前歯に加わる応力分布に与える影響に関して検討を行った。さらに、  牽引方向の違いが上顎前歯の水平的、垂直的そして傾斜角に及ぼす影響について、タイポド  ントシミュレーション実験により検討を行い、上顎前歯の移動動態に関して臨床的検証を行  った。   〈研究方法について〉   本研究は、二次元有限要素法を用いて上顎前歯牽引時における歯牙に加わる応力分布を解  析し、牽引方向が移動様式に与える影響を検証した。さらに、タイポドントシミュレーショ  ン実験とレントゲン写真を用いて臨床的検証を行った。   上顎前歯の歯根および歯槽骨に加わる応力は牽引方向に影響され、移動様式に差が生じる  ことが判明した。二次元有限要素法で得られた応力値から、上顎前歯が歯冠側から牽引され  る場合、歯根吸収や歯槽骨吸収が生じる可能性が高いことが示唆された。さらに、タイポド  ントシミュレーション実験とレントゲン写真を用いて臨床的検証を行った結果、二次元有限  要素法によって得られた結果の妥当性が高いことが判明した。   本研究の結果、舌側ブラケット矯正装置と固定源としてミニスクリューを用いて上顎前歯  牽引時、牽引方向と上顎前歯に加わる応力分布との関連性が明らかとなった。さらには、歯  根表面に生じる過度な応力集中が歯根吸収や歯槽骨吸収を惹起させる可能性を示唆した点で  臨床的に意義深い。したがって、本研究は臨床と密接に関連した研究であることが高く評価  され。本申請論文は博士（歯学）の学位論文に催するものと認めた。   

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