力学的解析に基づいた改良型超弾性Ti-Ni合金ワイヤーの臨床応用に向けた取り組み

基于力学分析的改良超弹钛镍合金丝的临床应用努力

• 批准号: 22K10263
• 负责人: 簡野 瑞誠
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10263/
• 关键词: 矯正力計測システム; 高精度6軸センサー; 矯正力; モーメント; 矯正・小児系歯学; 金属物性・材料; 歯科医用工学・再生歯学

矯正治療のメカニクスが歯に与える力やモーメントを計算する様々な試みは行われてきたが、歯が実際に受ける矯正力を計測することは技術的に極めて困難であった。そのため臨床的には、矯正歯科医が感覚と経験を頼りにワイヤーなどの装置の調整を行っているのが現状であり、客観性・定量性・再現性にきわめて乏しいと言わざるを得ない。その状況を打開すべく、我々が近年開発した微小6軸センサーを複数用いることで、実寸大の模擬歯列を用いた画期的な臨床型矯正力計測システム開発を行ってきた。模擬歯2歯に0.018×0.025-inch slot セルフライゲーションブラケットを同じ高さに接着し、高精度6軸センサーを搭載したOrthodontic simulatorを用いて実験を行った。ブラケット間距離は抜歯空隙を想定して10mmとし、設置するワイヤーにVベンドを付与した。その角度は10、20、30および40度とし、頂点位置はブラケット間中央とした。0.016×0.022-inchの改良型超弾性Ti-Ni合金ワイヤーに加え、ステンレススチールワイヤーおよびチタンモリブデン合金ワイヤーの3種類の計測を行い、力とモーメントを比較した。37°Cの恒温槽内にて、各ワイヤー5本ずつ計測を行った。さらに、抜歯空隙閉鎖時に用いるエラストメトリックチェーンを両模擬歯に装着して計測することによって、抜歯空隙に2歯が倒れ込まないためのVベンドの大きさ、ワイヤーの種類、エラストメトリックチェーンによる牽引力の大きさの適切な関係を明らかにし、海外誌に投稿した。

尽管已经进行了各种尝试来计算通过正畸治疗的力学施加在牙齿上的力和力矩，但是测量实际施加到牙齿上的正畸力在技术上是极其困难的。因此，临床上，目前正畸医生依靠感官和经验来调整钢丝等装置，不得不说极其缺乏客观性、定量性和可重复性。为了克服这种情况，我们利用近年来开发的多个微型六轴传感器，开发了一种创新的临床正畸力测量系统，该系统采用全尺寸模拟牙列。我们将0.018×0.025英寸的槽形自锁托槽粘在两颗相同高度的模拟牙齿上，并使用配备高精度六轴传感器的正畸模拟器进行实验。假设有拔牙间隙，支架之间的距离设置为 10 mm，并对要安装的线材进行 V 形弯曲。角度为10度、20度、30度和40度，顶点位置位于括号之间的中心。除了0.016 x 0.022英寸改进型超弹性钛镍合金丝之外，还对三种类型的不锈钢丝和钛钼合金丝进行了测量，并比较了力和力矩。在 37°C 的恒温槽中测量五根电线。此外，通过将用于封闭拔牙间隙的弹性链连接到两个模拟牙齿上并进行测量，我们确定了防止两颗牙齿塌陷到拔牙间隙中的 V 形弯曲的尺寸、钢丝的类型以及我们阐明了弹性链条的牵引力之间的适当关系，并将其提交给海外杂志。