[イーデイリーNA EUN-KYUNG 記者] #グラフィー社の直接3次元（3D）プリントによる形状記憶透明矯正装置（SMA）が、従来の熱成形透明矯正装置よりも歯に強く密着しつつも、実際の歯に伝達される矯正力は臨床推奨範囲を維持するという研究結果が発表されました。製造後の厚みも、熱成形装置に比べて比較的均一に保たれました。

グラフィーは、形状記憶素材「テラハズ TC-85」を用いて直接3DプリントしたSMAと、高性能熱成形透明矯正装置の力伝達特性を30日間比較した国際共同研究の結果が、世界歯科医師連盟（FDI World Dental Federation）の公式学術誌『インターナショナル・デンタル・ジャーナル』（International Dental Journal）に掲載されたと、8日に発表しました。 グラフィ社のキム・フン首席研究員も共同著者として参加しました。

今回の研究には、ドイツ、サウジアラビア、アラブ首長国連邦（UAE）、エジプト、韓国の研究チームが参加しました。 研究チームは、グラフィ社のTC-85を用いて直接3DプリントしたSMAと、3層構造素材「ゼンドゥラ・フレックス」（Zendura FLX）で製作した熱成形透明矯正装置を対象に、歯への接触力や実際の歯に伝わる3次元矯正力、製造後の厚さなどを比較しました。

研究の結果、SMAの初期歯接触力は149.7±25.6Nで、熱成形装置の69.8±9.0Nよりも約2.1倍高かったことが分かりました。研究チームは、SMAの製造後の厚さや、既存の研究で報告された歯への適合性などが、このような差に影響を与えた可能性があるとの分析を示しました。

ただし、接触力が高いからといって、実際の歯に過度な力が加わるという意味ではありませんでした。上顎前歯を0.2mm移動させる条件下で測定した実際の3次元矯正力は、経時変化前の両装置とも約0.1～0.5Nの範囲でした。研究チームは、これを既存の研究で提示された臨床上の推奨範囲に該当する水準であると評価しました。SMAは歯と比較的強く接触しながらも、実際の移動に必要な力は適正な水準で伝達したということです。

製造後の厚さにも違いが見られました。製造前の設定厚さは、TC-85が0.75mm、ゼンドゥラ・フレックスが0.76mmと似ていました。しかし、製造が完了した熱成形装置は部位によって0.3～0.5mmまで薄くなったのに対し、SMAは0.8～1.1mmと測定されました。 熱を加えたシートを歯型に押し付けて成形する従来の方式とは異なり、直接3Dプリンティング方式では部位ごとの厚みの変化が相対的に小さかったというのが、研究チームの分析です。

研究では、SMAの限界も確認されました。一部の部位では、実際の出力物が設計厚さよりも厚く作製される現象が見られ、出力精度を高めるための追加研究が必要であることが明らかになりました。

特に、今回の実験だけでSMAの形状記憶効果まで確認できたわけではありません。装置の経時変化は37℃の水中で行われましたが、力の測定は約25℃の乾燥した室温で行われました。研究チームはこれを研究の限界として挙げ、実際の口腔と類似した温度・湿潤環境下で、形状記憶特性を反映した追加の研究が必要であると明らかにしました。

グラフィ社のキム・フン首席研究員は、「材料自体の物性だけでは、完成した透明矯正装置が実際の歯に伝達する力をすべて説明することは難しい」とし、「今回の研究は、完成した装置を直接比較し、歯との接触力や実際の矯正力、製造方法による厚みの違いを合わせて分析した点に意義がある」と述べました。

グラフィのシム・ウンソプ代表は、「今回の研究を通じて、SMAの可能性とともに、出力精度や歯の移動方向に応じた力制御など、今後高度化すべき課題も確認できた」とし、「実際の口腔環境において形状記憶特性を反映した研究を継続し、関連する根拠を蓄積していく」と述べました。