下顎後領域におけるインプラント埋入歯とインプラント固定部分入れ歯の設計の違いによる応力解析.

Stress Analysis for Different Designs of Implant-borne and Tooth-implant Fixed Partial Dentures in Mandibular Posterior Region.

• Mohamed T Hamed
• Hisham A Mously

抄録

エイム:

欠損した後歯を補うための固定式部分入れ歯(FPD)セラミックフレームワークの使用は、高い故障率が報告されている。このため，特に下顎後歯部を対象とした3ユニットのFPDが設計され，臨床現場で広く使用されている．しかし，本研究では，有限要素解析(FEA)を用いて，下顎後歯部の3ユニットFPDに誘発されるさまざまな応力パターンを評価することを目的としている．

AIM: The utilization of fixed partial dentures (FPD) ceramic frameworks for replacing the missing posterior teeth is observed to have reported high failure rates. For this reason, 3-units FPD are designed and used extensively in the clinical practices, particularly for posterior mandibular region. The current study however, aims to carry out an evaluation of different stress patterns that are induced in a 3-units FPD within posterior part of mandible using finite element analysis (FEA).

材料と方法:

コネクタの種類、長さ、インプラントの直径など、インプラント支持型FPDの様々な形態を考慮した。下顎ケネディクラスII除去部分義歯（RPD）の3次元（3D）モデルシミュレーションを，コンピュータ断層撮影（CT）入力とデジタル画像通信（DICOM）フォーマットから設計した．また，各モデルの3ユニット再構成の第1大臼歯，第1大臼歯，第2大臼歯の中心窩にも100Nの咬合荷重を用いた．また，各荷重条件について，最小応力，最大応力，平均応力を含むvon Mises応力の大きさを評価した．

MATERIALS AND METHODS: Different modalities of the implant-supported FPDs such as type of connector, length and diameter of implants were taken into account. A three-dimensional (3D) model simulation of a mandibular Kennedy class II removal partial denture (RPD) was designed from a computerized tomography (CT) input with digital imaging communication on medicine (DICOM) format. In addition, occlusal load of 100 N was also used for central fossae of first premolar, first molar and second molar of the 3-units' reconstruction for each model. The magnitude of von Mises stress including minimum stress, maximum stress and average stress were also evaluated for each loading condition.

結果:

本研究の結果は、非剛体コネクタを用いた歯牙インプラント設計では、平均応力が大幅に増加していることを示した。さらに、リジッドコネクタは、歯牙インプラント支持型FPD内の応力を大幅に低減させていることが観察された。

RESULTS: The findings of the current study showed evidence that tooth-implant design with a nonrigid connector has significantly increased the average stress. Furthermore, it was observed that rigid connector has considerably minimized the stress within the tooth-implant-supported FPD.

結論:

本研究は、応力設計が骨周辺の応力分布に大きく影響すると結論づけた。

CONCLUSION: The study concluded that stress designs significantly influence the stress distribution around the bone.

臨床的意義:

この研究は、下顎後部の固定式インプラントプロテーゼの種類を選択するための指針と基準を与えるものである。

CLINICAL SIGNIFICANCE: This study gives some guidance and criteria for the selection of the type of fixed implant prosthesis in the posterior mandibular region.