動的疲労荷重下におけるインプラントの破壊：埋入角度と埋入深度の影響

Implant fracture under dynamic fatigue loading: influence of embedded angle and depth of implant.

抄録

本研究の目的は，埋入角度，埋入深度および荷重を変化させたときの繰返し疲労荷重下におけるインプラントの破壊との関係を検討することであった．直径3.3mm，長さ10mmのシリンダー型インプラント24本を使用した．試験片は，片面を5°，10°，15°，20°のいずれかの角度で傾斜させた30mm（3）樹脂ブロックとし，その表面に対して5mmまたは10mmの深さでインプラントを垂直に埋没させた．インプラントに直線状のアバットメントを連結して長さ5mmに切断し，直径5mm，長さ7mmの半球状のクラウンを12%金銀パラジウム合金で鋳造してアバットメント上にセメントで固定した．各試験片を疲労負荷装置に装着し，クラウンの冠状縁に294，392，490Nの垂直荷重を毎分60回，10万サイクルに達するまで繰り返し負荷した．それぞれの試験片について，埋没力と荷重の組み合わせの条件と破断までの荷重サイクル数を記録し，破断部位を顕微鏡的に観察した．インプラントが破折するまでの荷重サイクル数は，荷重と埋入角度の増加，埋入深度の減少に比例して減少する傾向にあった．また，傾斜角が10°を超えるとインプラントの破断が認められた．埋入深度5mmのインプラントでは，ほぼすべての破折がインプラント体中央部で発生したが，埋入深度10mmのインプラントでは，インプラント体とアバットメントの界面で破折が発生した．これらの結果から，インプラントの破折は，荷重軸，荷重量，埋入深度に関連することが明らかとなった．

The purpose of this study was to investigate the relationship between implant fracture under cyclic-fatigue loading at different embedding angles, embedding depths, and loading forces. Twenty-four cylinder-type implants 3.3 mm in diameter and 10 mm in length were used. Test specimens were 30 mm(3) resin blocks with one surfaces inclined at angles of either 5°, 10°, 15° and 20° and embedded vertically with implants at depths of either 5 or 10 mm to the these surfaces. A straight abutment was connected to the implant and cut to 5 mm in length, and a hemispherical crown 5 mm in diameter and 7 mm in length was cast with a 12 % gold-silver-palladium alloy and cemented onto the abutment. Each specimen was mounted onto a fatigue loading device to apply repeated vertical loads of 294, 392, and 490 N to the coronal edge of the crown 60 times per min until reaching 100,000 cycles. For each respective specimen, we recorded the combined conditions of embedding and loading forces and the number of loading cycles until fracture, and then observed the fracture sites microscopically. The number of loading cycles until implant fracture tended to decrease in proportion to increased loading forces and embedded angles, and decreased embedded depths. Implant fracture was observed at angles of inclination over 10°. For specimens with an implant embedded at a depth of 5 mm, almost all fractures occurred at the center of the implant body; however, for those embedded at a depth of 10 mm, fractures occurred at the interface between the implant body and the abutment. These results demonstrate that implant fracture is associated with the loading axis, the amount of loading, and the embedded depth of the implant.