修復された上顎中切歯におけるエステティックポストの応力分布。三次元有限要素法による解析

Stress distribution of esthetic posts in the restored maxillary central incisor: Three-dimensional finite-element analysis.

抄録

背景:

本研究の目的は，異なる量のフェルールで治療された上顎中歯の応力分布に及ぼすグラスファイバー，鋳造，チタン，およびジルコニア製ポストの影響を，有限要素解析を用いて検討することである．

Background: Glass fiber posts, along with their esthetic properties, may have a better stress distribution than cast posts, Therefore, the aim of the present study was to investigate the effect of glass fiber, casting, titanium, and zirconia posts on stress distribution in maxillary central tooth treated with different amounts of ferrule using finite-element analysis.

材料と方法:

本実験研究では，根管治療を受けた上顎中切歯の3次元モデルを設計した。模型は，使用するポストの種類（Ni-Cr鋳造，グラスファイバー，チタン，ジルコニア）によって4つのグループに分けた．なお，4群ともジルコニアモノリシッククラウンを使用した。フェルールの高さは，すべてのモデルで0 mmと2 mmの繰り返しとした。モデルはCOMSOL Metaphysicsソフトウェアに入力した。そして，口蓋面に135°の角度で100Nの力を歯の長手方向に加え，モデル内の応力分布を調べた．

Materials and Methods: In this experimental study, three-dimensional models of maxillary central incisors that have undergone root canal treatment were designed. Then, the models were divided into four groups according to the type of post (Ni-Cr casting, glass fiber, titanium, and zirconia) used. Zirconia monolithic crowns were used in all the four groups. Ferrule heights were repeated at 0 and 2 mm in all models. Models were entered into COMSOL Metaphysics software. Then, the force of 100 N with the angle of 135° on the palatal surface was applied to the longitudinal axis of the tooth, and the stress distribution in the models was investigated.

結果:

ポストの中央3分の1の部分に最大応力が認められた。グラスファイバー製ポストの応力分布は，ジルコニア製および鋳造製ポストよりも良好であった。ジルコニア，チタン，鋳造ポストを用いた模型では，中3分の1と冠状3分の1の間の部位にも応力の蓄積が認められたが，グラスファイバーポストを用いた模型では，歯冠とセメント・エナメル接合部の間に応力の蓄積が認められた。フェルールのないモデルでは、特にグラスファイバーポストで、冠の3分の1に応力の蓄積が認められた。

Results: Maximum stress was observed in the middle third of posts. Stress distribution in glass fiber post was better than zirconia and casting posts. Stress accumulation in models with zirconia, titanium, and casting posts was also found in the site between the middle third and coronal third, whereas in models with glass fiber post, stress accumulation was found between the crown and the cemento-enamel junction. In models without ferrule, stress accumulation was observed in one-third of the coronal, especially in glass fiber posts.

結論:

ポストの材質とフェルールの高さが応力集中に影響していた。グラスファイバーポストは他のポストと比較して象牙質の頸部における応力が大きかった。フェルールのない歯にグラスファイバーポストを使用すると、ポストに沿った応力は低くなるが、模擬歯部分の応力は大きくなる。

Conclusion: The post material and ferrule height affected stress concentration. The stress in the cervical area of the dentin was more for glass fiber post when compared to other posts. The use of glass fiber post in teeth with no ferrule results in lower stress along the post, but greater stress in the simulated tooth region.