1本の歯科用ミニインプラントは下顎オーバーデンチャーの保定にバイオメカニクス的に適切か？モーステーパープラットフォームと外部六角形プラットフォームとの比較

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J Prosthet Dent.2020 Apr;S0022-3913(20)30108-6. doi: 10.1016/j.prosdent.2020.01.038.Epub 2020-04-08.

1本の歯科用ミニインプラントは下顎オーバーデンチャーの保定にバイオメカニクス的に適切か？モーステーパープラットフォームと外部六角形プラットフォームとの比較

Is one dental mini-implant biomechanically appropriate for the retention of a mandibular overdenture? A comparison with Morse taper and external hexagon platforms.

Guilherme Almeida Borges
Anna Gabriella Camacho Presotto
Ricardo Armini Caldas
Marina Xavier Pisani
Marcelo Ferraz Mesquita

PMID: 32278498 DOI: 10.1016/j.prosdent.2020.01.038.

抄録

問題提起:

インプラントを維持した下顎オーバーデンチャー（MO）の安定化のために、標準直径のインプラント（SDI）とは対照的に歯科用ミニインプラント（MI）を使用することについては、臨床医が得られる情報は限られている。

STATEMENT OF PROBLEM: Limited information is available to clinicians on the use of dental mini-implants (MI) as opposed to standard-diameter implants (SDIs) for the stabilization of implant-retained mandibular overdentures (MOs).

目的:

このインビトロおよび有限要素解析研究の目的は、1本または2本のインプラントを用いたMOのバイオメカニクス的挙動を解析し、外部ヘキサゴン（EH）、モーステーパ（MT）SDI、MIを用いて比較することであった。

PURPOSE: The purpose of this in vitro and finite element analysis study was to analyze and compare the biomechanical behavior of MOs with either 1 or 2 implants with external hexagon (EH), Morse taper (MT) SDIs, and MIs.

材料および方法:

SDI（EH-1、EH-2、MT-1、MT-2）およびMI（MI-1、MI-2）の各群30体（n=5）の光弾性模型を作製し、定量的光弾性解析による後面、インプラント周囲および全最大せん断応力の評価を行った。さらに、各グループの1つの試験片を用いて、有限要素解析で解析する6つの計算モデルを作成した。各延性部材について、最大フォン・ミーゼス値と応力マップをプロットした。第一大臼歯には150Nの荷重を両側から同時に，中切歯の切歯縁には100Nの荷重を30度の角度で負荷した．データは2-way ANOVA検定およびTukey正直有意差検定（α=.05）を行った．

MATERIAL AND METHODS: Thirty photoelastic models (n=30) of each group (n=5) of SDIs (EH-1, EH-2, MT-1, MT-2) and MI (MI-1, MI-2) were fabricated for posterior, peri-implant, and total maximum shear stress evaluation by quantitative photoelastic analysis. One specimen of each group was further used to create the 6 computational models to be analyzed by finite element analysis. The maximum von Mises values and stress maps were plotted for each ductile component. Two types of load were applied to the overdenture: a150-N load bilaterally and simultaneously on the first molar and a 100-N load on the incisal edge of the central incisors at a 30-degree angle. The data were subjected to the 2-way ANOVA test and the Tukey honestly significant difference test (α=.05).

結果:

EH-2とMT-2では、後方（P<.001）と全体（P<.05）の平均せん断応力値が最も低かった。インプラント周囲せん断応力については、全群間で差は認められませんでした(P>.05)。負荷部位にかかわらず，MI-1群とMI-2群が最も低いフォン・ミーゼス応力値を示した．しかし、インプラントハウジングについては、切歯荷重下でMI-1群がより大きな応力を示し、次いでMT-1、EH-1、EH-2、MI-2、MT-2の順であった。アタッチメントは最も過負荷が大きい構造であり，他のモデルと比較して，特にインプラントを2本装着した群（MT-2，EH-2）で高い値を示した．

RESULTS: The EH-2 and MT-2 showed the lowest posterior (P<.001) and total (P<.05) mean shear stress values. For peri-implant shear stress, no difference was found among all groups (P>.05). Regardless of the loading area, the MI-1 and MI-2 groups showed the lowest von Mises stress values. However, for implant housing, the MI-1 group, under incisor loading, presented greater stress, followed by MT-1, EH-1, EH-2, MI-2, and MT-2. The attachment was the most overloaded structure, with high values under incisor loading, especially for the groups with 2 implants (MT-2, EH-2) as compared with the other models.

結論:

バイオメカニクス的には、インプラント数にかかわらず、MIはMOのSDIと比較した場合、インプラント周囲のせん断応力が同等であり、インプラント上のフォン・ミーゼス応力が低い有望なリハビリテーション法であることがわかった。

CONCLUSIONS: Biomechanically, regardless of the implant number, MI is a promising rehabilitation method with similar peri-implant shear stress and lower von Mises stress on the implant when compared with SDIs for MOs.