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歯科用インプラントの応力分布に及ぼす修復材料の違いの影響
Influence of different restorative materials on the stress distribution in dental implants.
PMID: 29849967 PMCID: PMC5971074. DOI: 10.4317/jced.54554.
抄録
背景:
インプラントのリハビリテーションにおいて、クラウンやアバットメントに使用する最適な修復材料を決定する上で、臨床家の助けとなること。
Background: To assist clinicians in deciding the most suitable restorative materials to be used in the crowns and abutment in implant rehabilitation.
材料と方法:
有限要素解析（FEA）を行うために，コンピュータ支援設計ソフトウェアを用いて，レギュラーモーステーパーのインプラントを作成した．インプラントは3mmのネジ山が露出した状態で骨模型に挿入した。上顎第一大臼歯の解剖学的補綴物をモデル化し，ソリッドアバットメント上にセメントで固定した。歯冠材料（ジルコニア，クロムコバルト，二珪酸リチウム，ハイブリッドセラミック）とアバットメント（チタン，ジルコニア）を考慮して，形状を掛け合わせ，8つのグループに分けました。静的解析を行うために，接触部は接合されていると考え，各材料は等方性としました。クラウンには軸方向の荷重（200N）をかけ，骨の土台には固定を行った。Von-Mises基準と微小ひずみ値を用いた結果が得られました。ストレインゲージ（SG）分析用にCADモデルと同一のサンプルを作成し、インプラントの周囲に4つのSGを接着して、骨組織の微小ひずみの結果を得ました。
Material and Methods: For finite element analysis (FEA), a regular morse taper implant was created using a computer aided design software. The implant was inserted at the bone model with 3 mm of exposed threads. An anatomic prosthesis representing a first maxillary molar was modeled and cemented on the solid abutment. Considering the crown material (zirconia, chromium-cobalt, lithium disilicate and hybrid ceramic) and abutment (Titanium and zirconia), the geometries were multiplied, totaling eight groups. In order to perform the static analysis, the contacts were considered bonded and each material was assigned as isotropic. An axial load (200 N) was applied on the crown and fixation occurred on the base of the bone. Results using Von-Mises criteria and micro strain values were obtained. A sample identical to the CAD model was made for the Strain Gauge (SG) analysis; four SGs were bonded around the implant to obtain micro strain results in bone tissue.
結果:
FEAの結果は、SGよりも3.83%低い値となりました。歯冠材料によっては，弾性率の増加により，すべての系で応力集中が緩和されるが，骨では差がないことがわかった。
Results: FEA results were 3.83% lower than SG. According to the crown material, it is possible to note that the increase of elastic modulus reduces the stress concentration in all system without difference for bone.
結論:
弾性率の高い歯冠材料は，アバットメントの応力値を減少させることができる一方で，その構造に応力を集中させることができる。ジルコニア製アバットメントは，チタン製アバットメントよりも補綴システム全体に応力が集中する傾向があり，機械的な問題が発生しやすいと考えられる．有限要素解析，歯科インプラント，セラミック
Conclusions: Crown materials with high elastic modulus are able to decrease the stress values in the abutments while concentrates the stress in its structure. Zirconia abutments tend to concentrate more stress throughout the prosthetic system and may be more susceptible to mechanical problems than titanium. Finite element analysis, dental implants, ceramic.