ジルコニア製インプラント支柱の歯肉組織付着性の向上：インビトロ試験

Enhancement of Gingival Tissue Adherence of Zirconia Implant Posts: In Vitro Study.

抄録

歯科インプラント周囲の細菌性炎症（インプラント周囲炎）の予防は、インプラント埋入の成功の鍵のひとつであり、歯肉組織とアバットメントの界面を確保して細菌の侵入を防ぐことで達成できる。現代の歯科診療では、チタンに代わってジルコニア製アバットメントが採用されているが、歯肉組織とジルコニアの接着性はチタンに劣る。本研究の目的は、動的機械的試験後、ゾルゲル由来のTiOコーティングを用いて、ジルコニアポストに対する粘膜組織の接着性を評価し、改善することである。ポストは、ブタの骨-歯肉組織標本とともにin vitroで7日間および14日間培養され、その後、振幅50μmまでの1Hzでの生理的負荷をシミュレートする動的力学的分析に供された。並行して、応力とひずみのインシリコ解析が行われ、アバットメントが保持されたままフィクスチャーがオッセオインテグレーションで破損する「最悪のケース」をシミュレートした。その結果、ジルコニアを処理することで、界面剛性が2倍になり（静的せん断剛性は5～10kPaから17～23kPaに、動的せん断剛性は20～50kPaから60～125kPaに）、不変粘性（5～35kPa・sから45～90kPa・sに）、材料記憶値（0.06～0.10から0.17～0.25に増加）が向上し、歯科インプラントの細菌汚染防止に有益であることが示された。このことは、TiOコーティングジルコニアアバットメントが細菌汚染の予防に臨床的に大きな利益をもたらす可能性を示唆している。

Prevention of bacterial inflammation around dental implants (peri-implantitis) is one of the keys to success of the implantation and can be achieved by securing the gingival tissue-abutment interface preventing penetration of bacteria. Modern dental practice has adopted zirconia abutments in place of titanium, but the adhesion of gingival tissue to zirconia is inferior to titanium. The aim of this study was to assess and improve the adhesion of mucosal tissues to zirconia posts using sol-gel derived TiO coating following dynamic mechanical testing. The posts were cultivated with porcine bone-gingival tissue specimens in vitro for 7 and 14 days and then subjected to dynamic mechanical analysis simulating physiological loading at 1 Hz up to 50 μm amplitude. In parallel in silico analysis of stresses and strains have been made simulating "the worst case" when the fixture fails in osseointegration while the abutment still holds. Results show treatment of zirconia can lead to double interface stiffness (static shear stiffness values from 5-10 to 17-23 kPa and dynamic from 20-50 to 60-125 kPa), invariant viscostiffness (from 5-35 to 45-90 kPa·s) and material memory values (increased from 0.06-0.10 to 0.17-0.25), which is beneficial in preventing bacterial contamination in dental implants. This suggests TiO-coated zirconia abutments may have a significant clinical benefit for prevention of the bacterial contamination.