高性能3D プリンターの登場はマウスピース矯正の常識を大きく変えた

デジタルテクノロジーの進化は、アライナー矯正治療の進化に大きく貢献したと考えています。とくにこの数年、シミュレーションソフトや3D プリンターの技術が大きく進化し、そしてアライナーの新素材・形状記憶アライナーの登場でアライナー矯正治療は次の世代へと進化が進んでいます。

高性能3D プリンターの登場

 3D プリンターは矯正治療の分野において当初は歯型模型のプリントのみの使用目的でした。その模型より製作されるリテーナーの2つが 3D プリンターの矯正治療分野における使用用途でした。そして、模型プリント製作も 当初は2〜10時間かかっていた。メーカーによっては1日かかるものもありました。

しかし、テクノロジーの進化により、3Dプリント時間の短縮と多数プリントが加速しました。その結果、外注型のアライナー(第3世代)から内製化のデジタルインハウスアライナー(第4世代)の時代が始まりました。

高性能次世代形状記憶アライナーの登場

スマイルイノベーション矯正歯科でも、2016年くらいから3Dプリンターを導入して、保定用マウスピース(リテーナー)用の模型を3Dプリントしていました。
石膏模型に比較して、3Dプリンターの模型は、操作性がよく、壊れにくい。石膏模型はすぐ割れるので扱いに気を使います。
また、万が一壊れた時にも再度3Dプリントできるという安心感があります。石膏模型は壊れたら、再度患者様をお呼びして、歯型から、、ということになるので大変です。

ですが、模型を作ってから、熱可塑性のマウスピースシートをプレスしてマウスピースを製作すると、その後模型は必要なくなります。多くの模型が破棄されていました。

3Dプリンターで直接マウスピースをプリントできたらいいのに、と誰もが考えていたと思います。そしてそれが2019年、ついに発表されました。

2019 年に Graphy が 3D プリンターから直接アライナーをプリントする新素材「3D Printable Shape MemoryAligners」を開発し、公開されました。その後、世界特許を所得し、すぐに世界展開がはじまりました。日本では 2024 年 1 月に薬事承認が得られました。

この技術によって、模型のゴミが出ない、という何とも環境に優しい3Dプリンターによるマウスピースの製作が可能になったのです。

形状記憶アライナーについては、今後もこのブログで解説していきます。

マウスピースに「形状記憶」機能が付いたらどうなるのか?

近年、数ある矯正装置の中でも世界で注目されているのは3Dプリンターで直接マウスピースをプリントしてできる「形状記憶マウスピース(シェイプメモリーアライナー)」でしょう。

形状記憶マウスピース(シェイプメモリーアライナー)は、2020年に登場しました。韓国のGraphy社が(社長:Mr. Un-seob Sim)開発し、発表されました。

3Dプリンターで模型を作らずに直接マウスピースをプリントする技術と言うだけでも新しい技術で、多くの企業がその開発に力をかけていました。ですが、なかなか口の中で着脱ができ、矯正力をかけられるようなマウスピースが3Dプリンターで直接プリントすることはできませんでした。しかし、Graphy社は、形状記憶機能までつけて、マウスピース用の材料を発表したのです。

矯正治療と形状記憶の関係

矯正治療で従来から使われるワイヤーにも「形状記憶」が用いられていました。氷水で冷やすと柔らかくなり、口の中の温度で固まる「Ni-Ti ワイヤー」と呼ばれるものです。多くの矯正の先生が今現在も使っています。矯正治療は、このNi-Tiワイヤーの登場で大きく変わりました。

形状記憶がマウスピース矯正に加わると

Graphy社の開発した材料で作られたマウスピース「形状記憶マウスピース(シェイプメモリーアライナー)」には、形状記憶機能がついています。

従来のマウスピースと形状記憶マウスピースの違い『アライナージェネレーション(クインテッセンス出版)』尾島賢治著 P330 より抜粋

矯正力の効果時間
熱可塑性素材と比較して持続的な矯正力にて歯の移動を行う

矯正力の強さ
熱可塑性素材と比較して優しい矯正力(約1/9)で同じ移動が可能(P334、図3-1G 参照)

アライナーの適合力
熱可塑性素材と比較してアンダーカット部のブロックアウトが少なくて良いので適合が高い

④歯との適合性
熱可塑性素材のプレスによる製作とプリンティングによる製作の違いにより歯と適合が良い

装着の方法
熱可塑性素材はチューイ等を使用して噛み込むことで歯に適合させるが、形状記憶素材はお湯に入れてアライナーが軟化後に口腔内装着して時間経過すると適合する

と言うことで、まとめると今でのマウスピースに比べて歯の動きに最適であると言えます。

詳しくは患者様向けシェイプメモリーアライナー.com サイトにて

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マウスピース矯正の交換日数はなぜ○日交換なのか?について解説します

皆さん ごきげんよう 尾島です

マウスピース矯正の交換日数って何で1週間交換とか5日交換とか決まっているんですか?

これはよく患者様にも聞いていただくご質問ですね。

これはもう分かりやすく結論からどんと言っちゃった方がいいですか
それとも説明をしっかりした方がいいです?

元々インビザラインのマウスピースはアラインテクノロジーという会社が提供しているシステム(商品名)なんですけどスマイルイノベーション矯正歯科で始まった当初は1枚を2週間交換でした。14日ごとに、次のマウスピースに交換するということです。

今も2週間に1回の交換で交換されている医院もあると思います。
ですが、インビザラインのアラインテクノロジー社(インビザライン社)が公式で「ドクターの判断で1週間に1枚の交換でもいいですよ」という風に発表されました。

じゃあ何で1週間で交換をしてもいいのかというとインビザラインのマウスピースって1枚の移動量が最大0.25mmって決まっているんですね

ということは1週間で0.25mmなので、4週間、大体1カ月で4枚ですから、1mmぐらい移動するということですよね。そういう計算になります。

ワイヤー矯正、マルチブラケット矯正の時代から、大体1カ月に1mmぐらいの移動量というのが基本でした。

歯の周りには歯根があって
歯根の周りの骨が少しずつ
吸収されて歯が動いて
また骨が作られるというのを繰り返して
矯正治療の歯の移動は行われます。

吸収する骨のスピードと体が骨を作るスピードというのが大体1カ月位で1mmという風に計算されているのでワイヤー矯正でも移動量を大体1ヶ月1mmと予測しています。
そのため、マウスピース矯正の場合でも、1ヶ月1mm移動すると考えると、1週間に1枚交換しても良いという計算になります。

ただ場合によっては少し早く交換していいですよという方もいらっしゃいます。

それはどういう時かというと

1つ目は患者さんが凄くしっかりちゃんと使ってくださっている
ちゃんと使ってくださっているのが前提での交換日数になってくるので

1日24時間あるじゃないですか。24時間のうち例えば半分しか使っていなかったりすると半分使って半分動くんだけど残りの半分で歯が戻ってしまいます。結局1週間使っていても戻っているというか、同じ状態になっちゃうんですね

なのでしっかり20時間以上を使っていただくというのを前提でその話が出てくるんですけど、患者さんによってはマウスピースを1日22時間しっかり使っています!という方もいらっしゃって、実際にそのような方のマウスピースは本当に適合が良いです。

そういう方の場合は少し早める場合もあります。

2つ目は歯の移動

この歯の移動は歯根をもの凄く動かすわけじゃなくてちょっと回転させるとか少し傾きを変えるぐらいなので移動量を少しずつ早くしてもいいですよというのがあります。どのような移動をさせているか、どのくらいの量で動かしているかは、先生が決めているので、交換日数も先生が決めていいということになります。会社が決めるわけではありません。

まとめると、

まず1つ目は患者さんの使ってくださっている協力度
2つ目が歯の移動形式
によってマウスピースの交換日数は変わってくるということです。

この移動だったら早くしても大丈夫だよとか
この移動はしっかり使わなきゃだめだよとかがあります

あと3つ目は加速矯正装置というのがあってそれを使うと顎の骨の血流の流れが良くなり、歯が動く時の骨のリモデリングが行われやすくなるという効果がありますのでマウスピースを1週間ではなく早く交換してもいいよというのがあります。加速矯正装置については、別のブログでも解説していますので、みてみてくださいね!

4つ目は形状記憶 シェイプメモリーアライナー
インビザラインのような硬いマウスピースではなくて、最新の新素材の形状記憶のマウスピースというのがあるんですけど形状記憶のマウスピースは1枚の移動量を0.35mm位にする場合もあります。

何でかというと論文があるのですが、インビザラインのような硬いマウスピースに比べて、同じ移動量でも感じる力は10分の1ぐらいのため、移動量を多くしても痛みを感じにくいのです。シェイプメモリーアライナーのマウスピースは、柔らかくできるマウスピースなのです。

シェイプメモリーアライナーのマウスピースはどんなもの?
温度変化によって、柔らかくできるマウスピースです。体温に近い36〜37度で、計画された形状に戻る形状記憶のレジン(プラスチック)を使用しているので、装着時には柔らかくすることで、装着時の痛みを軽減できると言えます。

実際に使用されている患者様からの報告では、
・インビザライン矯正と比べて装着時の圧迫感や痛みが少ない
・ガタガタの歯並びでマウスピースが入れにくい時も簡単に装着できる

などというお声をいただいています。

スマイルイノベーション矯正歯科では、2023年11月現在では400名ぐらいの患者様にご使用いただいています。
初めから新しいシェイプメモリーアライナーのマウスピースの方もいらっしゃいますし、インビザライン矯正でスタートして、途中からこちらのマウスピースを使っている方もいらっしゃいます。

「動いているんですか?これ」という風におっしゃるぐらいの力というか快適さというかそういうのがあるのでその場合は加速装置を使わなくても1枚の移動量が既に速いので加速装置を使わなくても1週間でもインビザライン矯正よりも歯の移動は速いといえます。

 

なのでマウスピースの交換日数というのは先生が判断して

この患者さんはこうした方がいいのかなとかね

これでも対応できるかなというので計算して

先生方が患者様にお話ししてくださっているので

それを基準に頑張っていただけたらいいのかなと考えています

反対にすごくゆっくり進めた方がいい場合はありますか?

マウスピースの交換日数が遅い人ももちろんいらっしゃいます。
10日交換や14日交換でいいですよみたいな場合もあります。

スマイルイノベーション矯正歯科でも、積極的に歯が移動する時には3〜7日交換のことが多いですが、保定に近くなってきて、微調整の時期などには、ゆっくり使用していただく場合もあります。

あんまり使えてないから1枚を1〜2カ月使って本当にちょっとずつ進んでいる人っていると思うんですけどそうするとデメリットってありますか?

交換日数を延ばすことの危険性はないです。数日交換日数がずれる程度は、ほとんど問題ありません。ですが、歯の移動、矯正治療の観点からすると、デメリットはあります。

例えば、元々抜歯矯正の予定で、小臼歯抜歯をしてから3〜4年経ってまだまだゆっくり進めている、、となると、抜歯した部位の骨がなくなってしまって、埋められなくなる場合があります。

抜歯矯正の場合は、抜歯のスペースが閉じるまでは通常のスピードでマウスピースを交換した方がいいと思います。

 

「自分的には5年かかっても良いからゆっくり進めてます」という方もたまにいらっしゃるのですが、生体変化からするとよくない場合もあります。

 

矯正移動している最中というのはどういう変化が起きているかというと骨が硬くなくて骨が柔らかくなっているわけで、歯が動きやすくなっているわけです。

なんでかというと常に吸収されて作られるというのは繰り返されているから柔らかい状態というのはやっぱりあまり噛めないでしょう。ということはご飯もしっかり噛んでいると思っていたとしても噛めてなかったり、なので咀嚼がやっぱり弱いよね。なので動いているようで動いていない感じというのは本当にご飯をいたずらにゆっくり食べているような感じ。

ご飯ってゆっくり食べた方がいいんじゃないですかとは思わない?

それが大体30分ぐらいだったらいいかもしれない
でも4時間食べ続けていたらどうでしょうか?

お口の中に食べ物が入ったりするとどうなるかというと唾液の中の酸がいっぱい出てくるんですよ。殺菌をするために

外からのものって普通は調理されてないじゃないですか、動物の世界って。

だから食べ物をお口の中に入れると酸化するんです。酸が強い唾液が出てくるわけです。普段はPH7なんですけどPH5.5ぐらいに下がるわけです。またご飯を食べなくなるとPHが中性の7になってくるんです

だらだら食いといってね、ずっと飲んで食べている人って何でいけないのというとずっとPHが下がっている状態でずっとお口の中が酸性になってしまうので、歯に穴が空きやすい。虫歯になりやすいって事なんですね

なのでご飯を30分、1時間位だったらいいかもしれないけど4時間、5時間ゆっくりずっと食べていますとそれを1日3回入れますと

5時間を3回やったら15時間PH下がっているわけだからね
全く意味がないじゃない

なので矯正治療というのも、例えば6年間ぐらいやっている方もいますね。
お子さんのような成長期
それはもうしょうがないと思うんです。成長期があるからね

だけど成人の方で、通常は2年くらいで終わる予定のものを、ご自分の判断でマウスピースを移動させるのを遅くしすぎちゃうのというのはそこに医学的な根拠がないです。

医学的な根拠がないということはどういうことかというと治療の効果としてはすごくいい効果じゃなくてちょっと残念なことも出てきちゃう場合があるということです。

ちょっと話が違うかもしれないけど、抜歯をした時に気持ち悪いからぶくぶくをいっぱいしちゃったり血の塊を取っちゃった方がいいかなと思う方がいるんだけどそうすると血が溜まりにくくなるでしょう。かさぶたを取っちゃうような感じだから。だから抜歯をした後に血の塊は取らないでくださいねという医学的な根拠があるわけね。血餅というものがあってかさぶたを作ってくれるから、なのでそこはいたずらにツンツンしたり歯ブラシしちゃったらダメよという根拠があるのを先生が教えてくれます。

矯正治療に限ってもそうで「このスピードで動かしてください、マウスピースを交換してください」というのはちゃんと根拠があるからなのであまり自分の判断で遅くしちゃったり早くしちゃったりするのは良くないんじゃないかなって思っています。担当の先生に聞いて、どの日数がいいですかみたいなのはご相談されるのがいいかもしれませんね。

インビザラインさんが2週間に1回がいいよという風に推奨されていたので長くても2週間ぐらいがいいかもしれないですね

 

 

 

 

最後までご覧いただきありがとうございました

それでは皆さんご機嫌ようまたね!!

動画でも解説していますので、ぜひ参考にしてください ↓↓