学術レポート

A clinical contrivance of orthodontic treatment
with GUMMETAL wire-For metal allergy patients

GUMMETAL ワイヤーを用いた臨床一工夫－金属アレルギー患者を対象として－

徳島大学大学院医歯薬学研究部口腔顎顔面矯正学分野

はじめに

矯正歯科臨床では、種々の矯正装置に、様々な素材のワイヤーが用いられている。ニッケルチタンワイヤーはマルチブ

堀内信也

田中栄二

しかも際立った低摩擦性であり、非常にユニークなトルクモーメント特性を発揮するベンディング可能なワイヤーである。

ラケットシステムにおいて、超弾性といった特性や、良好なス矯正歯科用ワイヤーと金属アレルギーいる。しかし、ベンディングを行うことが不可能でトルキング様な金属を用いた矯正装置が重要な役割を演じている。そい。一方、最も歴史の古いステンレススチールワイヤーやコバ

うになると、特に注意を要するのが金属アレルギーである。

プリングバックから初期のアライメントやレベリングに適してには適さず、フィニッシングやディテーリングには用いられな
ルトクロムワイヤーは、形態付与性、生体親和性、材料学的安定性、および、適当なstiffnessやresilienceを有し、しかも、安価であり、レベリング、空隙閉鎖、フィニッシング・ディテーリングといったマルチブラケット治療におけるいずれのステップにおいても有用であるものの弾力性が低いことが弱点であった。このようなことから、ステンレススチールワイヤーとニッケルチタンワイヤーの弱点を補完する素材として、チタンモリブデンワイヤーが登場した。このワイヤーは、相応なstiffnessと十分なスプリングバックを兼ね備え、加えて、良好な賦形性を有しており、両者の中間の特性を有するワイヤーとして注目され、初期のレベリングやアライメントを終了し、ステンレススチールワイヤーにてトルキングを行う前、あるいは、settle downの際にも、両者の橋渡し役として、その特矯正歯科用ワイヤーのみならず、矯正歯科治療には多種多の一方で、治療技術の変遷により多様な金属が用いられるよ
金属アレルギーは材料より溶出した金属イオンがハプテンとなり、たんぱく質と共有結合することで免疫原性を有することにより生じるⅣ型アレルギー（遅延性アレルギー）であるた

め、金属自身の遅延型アレルギーとしての感作性と、イオンとしての溶出性を十分に考慮せねばならない。特にイオンとしての溶出性とは、腐食性の高さを示すものであり、一般にはイオン化傾向の低い貴金属ほど溶出しにくく、酸化被膜（不働態化被膜）を形成する能力の高い金属ほど安定している。
米山によると歯科領域で多用される金属についてイオン化傾向の高い順に並べると以下の通りとなる。

Al>Ti>Nb>Zn>Cr>Fe>In>Co>Ni>Mo>Sn>(H)>Cu>Hg>
Ag>Pd>Pt>Au

これらのうち、不働態化被膜の形成能を有するものがTi、性を生かした用途に応用されている。

Nb、Crであり、生体親和性が高いとされている。一方、パッからリリースされたGUMMETALは、チタンモリブデンワイを発症する確率が高く、別表の如く矯正歯科用ワイヤーと照2010年にロッキーマウンテンモリタ（現 株式会社JM Ortho）

ヤーと同様にニッケルチタンワイヤーとステンレススチールワ
イヤーの両者の特性を併せ持つ材料として発売された。このワイヤーは、超高弾性限を有しながらも高強度であり、しかも、易形成性で加工硬化を起こさないという稀な特徴を有した材料である。また、チタンモリブデンワイヤーと比較しても、非線形弾性挙動を示しながら、極めて低いヤング率を有し、チテストなどのデータからはNi、Cr、Coに金属アレルギーらし合わせてみた場合、アレルギー患者に使用できる金属は自ずと限られてくる。

最もアレルゲンとなりにくい歯科矯正用線材はチタンニオブ＜別表＞

合金製ワイヤー（GUMMETAL）となる。

ステンレススチール 73Fe-18Cr-8Ni-Mn
コバルトクロム合金 40Co-20Cr-16Fe-15Ni-7Mo-2Mn
ニッケルチタン合金 56Ni-44T
49.5Ni-44Ti-6Cu-0.5Cr
カッパー NiTi
チタンモリブデン合金 80Ti-10Mo-6Zr-4Sn
チタンニオブ合金 Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-O

矯正歯科治療を完遂するためには、マルチブラケット装置に加え、リンガルアーチやトランスパラタルアーチ、さらに、動的治療を終了した後には保定装置の使用を考慮せねばな

例えば、Coにアレルギー反応を持つ患者にはコバルトクロムワイヤーを選択肢から除外すればよいが、Crアレルギーの患者に対してはさらにステンレススチールワイヤーとカッパー
NiTiが除外され、アレルゲンとして最も頻度の高いNiであると、選択肢がチタンモリブデン合金とチタンニオブ合金に限定される。さらに、複数の金属に対してアレルギー反応を示す患者も少なくなく、こうして制限を広げていくと、現状では症例1

らない。1.016mm（.040インチ）のGUMMETALワイヤーからマルチブラケット装置用のプリフォームアーチ、さらにはロジウムメッキが成されたホワイトワイヤーに至る幅広いバリエーションを有し、チタン製リンガルアタッチメントなども商品展開が成されており、金属アレルギー患者の矯正歯科治療に使用することができる貴重な選択肢の一つである。

では、GUMMETALを用いた臨床応用例を供覧する。

症例1はGUMMETALにて歯列弓の側方拡大を行った症例

め臨床上問題とはならない。GUMMETALにて作製した拡頻繁に用いられるサンプラチナ線などのコバルトクロム系のワ分な拡大量が得られた。GUMMETALにて作製された拡大である。患者はCoにアレルギー反応を示したため、臨床にてイヤーは使用できなかった。矯正用バンド、リンガルシースはステンレス鋼であり、銀ロウは銀、銅、亜鉛を主成分とするた大装置を月に1度の拡大調整を行ったところ半年の装着で十装置はループを有しないシンプルな構造で、装着感も良好であった。

GUMMETALにて作製したポータータイプ拡大装置

Gummetal製拡大装置の設計
矢印：リンガルシースへの挿入部

Coアレルギー患者に、0.914mm（.036インチ）のGUMMETALワイヤーを使用し拡大装置を製作、装着した。

2

GUMMETAL ワイヤーを用いた臨床一工夫－金属アレルギー患者を対象として－症例2

第2症例は、NiとCoにアレルギー反応を示し、ステンレスガルアタッチメント（GMアタッチメント101キット/現102キット）を上から除外された。叢生が軽度であったため、GUMMETALとントのスロットに0.914mm（.036インチ）のGUMMETALワイ

ものの、上顎大臼歯の幅径調整とトルクコントロールのため、を作製し、トルクコントロールを行った。

スチール、コバルトクロム、ニッケルチタンワイヤーが選択肢
TMAワイヤーを組み合わせてレベリングは順調に進行した

トランスパラタルアーチの使用が必要であった。チタン製リン

顎左右第1大臼歯にダイレクトボンディングし、GMアタッチメヤーを横方向に2本挿入するデザインのトランスパラタルアーチ

Ni、Coフリーにて行った外科的矯正治療症例

患者にチタン製リンガルアタッチメントをダイレクトボンディングし、印象採得を行った後、印象にリン
ガルアタッチメントのダミーを挿入し石膏を注入し、製作用模型を作製する。

臼歯部トルクを有効に発揮させるために、リンガルアタッチメントのスロットには0.914mm（.036インチ）のGUMMETALを往路と復路の2本分挿入した。遠心のループは屈曲時の破折を防ぐために設定し、近心の主線にはコイル状にワイヤーを屈曲することでするトルクの減衰を防止した。

トランスパラタルアーチを装着し、トルク調整を行った。

3

症例3

第3症例はNi、Pd、Co、Cr、Moと多くの金属にアレルギー

ワイヤーをオーバーレイすることで歯列の拡大と叢生の解消をしかも使用できるワイヤーはGUMMETALワイヤーに限定されを短期間使用したが、シリコンチューブにてスプリングを被覆と、.016×.022インチといった比較的径の太いGUMMETAL出現をみなかった。

を示す口唇裂口蓋裂患者の一例であるが、叢生が重度であり、た。.012インチや.014インチなどの細いGUMMETALワイヤー行うことができた。また、途中、エルジロイコイルスプリングすることで粘膜との接触を回避し、幸いにもアレルギー症状のGUMMETALにて治療を行った口唇裂・口蓋裂の一例

初診時年齢26歳の女性。左側口唇口蓋裂による上下顎前歯の叢生を主訴に来院した。Ni、Pd、Co、Cr、Moに金属アレルギーがあった。非抜歯にて叢生を解消することとなった。

臼歯部にチタンチューブ、小臼歯～前歯にかけてはセラミックブラケットを装着し、014GUMMETALにてレベリングを開始した。

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GUMMETAL ワイヤーを用いた臨床一工夫－金属アレルギー患者を対象として－

動的処置開始後7か月経過。016×022GUMMETALに014GUMMETALをオーバーレイし、1 をレベリング。

動的処置開始後14か月。上下顎016×022GUMMETAL、1〜 3間及び、3 〜 3間にはエルジロイオープニングコイルスプリングを装着した。粘膜との接触を避けるためコイルスプリングは、シリコンチューブにて被覆し、アレルギー症状が出現した場合には直ちに撤去できる体制をとった。

動的処置開始後18か月。下顎前歯のレベリングを、016×022GUMMETALと014GUMMETALにて行っている。

5動的処置開始後22か月。016×022GUMMETALにて仕上げを行っている。

6GUMMETAL ワイヤーを用いた臨床一工夫－金属アレルギー患者を対象として－

症例4

GUMMETALワイヤーは1.016mm（.040インチ）径をラインがあったため、1.016mm（.040インチ）GUMMETALにて、分な剛性を発揮する。第4症例はNiとPd、Crに金属アレルギー

歯についてはセラミック冠などによる最終補綴を予定している。

アップしているが、この径になると、床装置の主線としても十Begg typeの保定装置を作製して使用している。尚、上顎前GUMMETALにて作製した保定装置

Ni、Pd、Crに金属アレルギーを有するに対して、1.016mm（.040インチ）GUMMETALワイヤーを使用し、可撤式保定装置製作、装着した。

まとめ

矯正歯科治療の多くの場面をGUMMETALにて執り行うことを想定し症例を供覧した。

金属アレルギー患者に矯正歯科治療を行う場合には、あらゆる材料を吟味し、患者にとって最も安全で、最も有効な素材を選択する必要があるが、現時点では、比較的高頻度にみられるNi、Co、Crによる金属アレルギーに加え、Mo、SnなGUMMETALの長所は、逆に短所であり、しなやかな弾性を有するということは、逆に剛性には欠けるということである。

このため、矯正歯科治療の多くの工程をGUMMETALワイ
ヤーにて行うためには創意工夫し、様々な症状に対する対処法として多くの引き出しを準備しておくことが肝要である。

ど が 陽 性 反 応 を 示した 場 合、 使 用 できる金 属 素 材 はGUMMETAL一択となる。

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GUMMETAL ワイヤーを用いた臨床一工夫－金属アレルギー患者を対象として－＜参考文献＞

1. Evaluation of torque moment in a novel elastic bendable orthodontic wire. Kuroda S, Watanabe H, Nakajima A, Shimizu N, Tanaka E.

Dent Mater J.2014;33(3):363-7.

2. Measurements of the torque moment in various archwire-bracket-ligation combinations. Hirai M, Nakajima A, Kawai N, Tanaka E,Igarashi Y, Sakaguchi M, Sameshima GT, Shimizu N. Eur J Orthod. 2012 Jun;34(3):374-80.
3. 矯正用ワイヤーと金属アレルギー . 米山 隆之、東京矯歯誌19巻1号 Page41-46.

4. 矯正歯科医が知っておきたい金属アレルギー患者の診断・治療の最前線. 松村 光明、東京矯歯誌19巻1号 Page31-40.

5. 矯正歯科医が知っておきたい歯科用金属アレルギーとその問題点. 海老原 全、東京矯歯誌19巻1号 Page25-30.

著者略歴

田中栄二
1988年
1993年

1995年

1998年

1999年
2001年

2008年
2015年

2016年
2018年
2022年

大阪大学歯学部歯学科卒業

大阪大学大学院歯学研究科歯学臨床系（歯科矯正学）修了

大阪大学助手歯学部

堀内信也
1992年

徳島大学歯学部歯学科卒業

2010年

徳島大学大学院口腔科学教育部博士課程修了

1994年
2012年

広島大学助手歯学部

広島大学講師歯学部附属病院

2014年

徳島大学歯学部附属病院助手

徳島大学病院講師

カナダアルバータ大学, Postdoctoral fellow

広島大学助教授歯学部口腔健康発育学講座

文部省在外研究員（オランダ・アムステルダム大学歯学部）

徳島大学教授大学院ヘルスバイオサイエンス研究部

口腔顎顔面矯正学分野

徳島大学教授大学院医歯薬学研究部（名称変更）

サウジアラビア・King Abdulaziz大学特任教授（～ 2017年）

徳島大学病院 病院長補佐（～ 2018年）

広島大学歯学部客員教授（～現在）

モンゴル医科大学客員教授（～現在）

中国・南通大学客員教授（～現在）

インド・Saveetha歯科大学特任教授
（～現在）

発行 :

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2024.04