ジルコニアアバットメントとチタンアバットメントの比較研究。3次元有限要素法による解析

A comparative study between zirconia and titanium abutments on the stress distribution in parafunctional loading: A 3D finite element analysis.

• Efe Can Sivrikaya
• Mehmet Sami Guler
• Muhammed Latif Bekci

抄録

背景:

ジルコニアは、その生体適合性と審美的特性から、歯科インプラントシステムで人気のある生体材料となっている。しかし、この材料はチタンよりも壊れやすいため、その用途は限られています。

BACKGROUND: Zirconia has become a popular biomaterial in dental implant systems because of its biocompatible and aesthetic properties. However, this material is more fragile than titanium so its use is limited.

目的:

本研究の目的は、3次元有限要素解析(3D FEA)を用いて、異なるアバットメント材料におけるパラファンクション荷重下でのモーステーパーインプラントシステムの応力を比較することであった。

OBJECTIVES: The aim of this study was to compare the stresses on morse taper implant systems under parafunctional loading in different abutment materials using three-dimensional finite element analysis (3D FEA).

方法:

4種類のバリエーションをモデル化した．モデルは、アバットメント材料（ジルコニアまたはチタン）と荷重（アバットメントの垂直または斜め方向の1000MPa）に応じて作成されました。インプラント（直径5.0×15mm）の埋入位置は下顎右第一大臼歯とした。

METHODS: Four different variations were modelled. The models were created according to abutment materials (zirconia or titanium) and loading (1000 MPa vertical or oblique on abutments). The placement of the implants (diameter, 5.0 × 15 mm) were mandibular right first molar.

結果:

ジルコニアアバットメントモデルでは，インプラントとアバットメントのフォン・ミーゼス応力（VMS）値が減少した．最大主応力および最小主応力とVMS値は，斜め荷重下で増加した．VMS値はすべてのモデルで円錐アバットメントの接続レベルで最も高かった。

RESULTS: In zirconia abutment models, von Mises stress (VMS) values of implants and abutments were decreased. Maximum and minimum principal stresses and VMS values increased in oblique loading. VMS values were highest in the connection level of the conical abutments in all models.

結論:

円錐ジルコニアアバットメントを使用すると、アバットメントやインプラントのフォン・ミーゼス応力値が減少します。しかし、これらの値は、ブルキシズム患者では病理学的限界を超える可能性があります。したがって、微小骨折はアバットメントのレベルに関係している可能性がある。

CONCLUSIONS: Using conical zirconia abutments decreases von Mises stress values in abutments and implants. However, these values may exceed the pathological limits in bruxism patients. Therefore, microfractures may be related to the level of the abutment.