The effect of Implant length and diameter on stress distribution of tooth-implant and implant supported prostheses:An in-vitro finite element study

The effect of Implant length and diameter on stress distribution of tooth-implant and implant supported prostheses:An in-vitro finite element study.

抄録

本研究の目的は、インプラントの直径と長さが、歯牙およびインプラントを保持した固定式補綴物の力の分散に及ぼす効果を評価することである。本研究では、片側の下顎骨ケネディクラスIアーチの3Dシミュレーションによる有限解析モデルを使用しました。結果として得られたアセンブリを閾値処理することで，CTスキャンから関心領域を選択した．インプラントの直径(D)と長さ(L)の詳細を紹介した。Dは3.7、4.7、5.7、Lは10、11.5、13が使用された。不変なのは、両デザイン（インプラント-インプラント、インプラント-歯の固定式パーシャルデンチャー）でリジッドコネクターを使用し、メシアルインプラント（D 3.7、L 11.5）を使用したことである。歯牙インプラントFPDでは第二小臼歯、インプラント-歯牙固定部分義歯（FPD）では中側のインプラントである中側アバットメント周辺の海綿骨の応力を調べたところ、歯牙インプラントFPDではインプラント-歯牙固定部分義歯（FPD）に比べて有意に応力が低いことがわかった（21.1±0.00対46.1±0.00、p＜0.001）。インプラント周囲の骨の応力分布は，直径，長さ，歯とインプラント，インプラントとインプラントの支持など，いくつかの要因に左右される．インプラントの長さよりもインプラントの直径の方が、応力分布の改善に大きな影響を与えた。インプラントの長さを適度に長くすると、結果的に応力が減少した。

The aim of this study is to evaluate the effectiveness of the implant diameter and length on force dissemination of tooth-implant and implant retained fixed restorations. A finite analysis model was used via a 3D simulation of a unilateral mandibular Kennedy Class I arch. Through thresholding the resultant assembly, a region of interest was selected from the CT scan. Details of the diameter (D) and length (L) of implant were introduced. Ds used were 3.7, 4.7, and 5.7, while Ls used were 10, 11.5, and 13. The constant was the use of rigid connectors in both designs (implant-implant and implant-tooth fixed partial dentures) and the mesial implant (D 3.7 and L 11.5).  Stress in cancellous bone around mesial abutment, which is the second premolar in tooth-implant FPD and mesial implant in the implant-implant fixed partial denture (FPD), revealed that the stress was significantly lower in tooth-implant FPD when compared to implant-implant FPD (21.1±0.00 versus 46.1±0.00, p <0.001). Stress distribution in the bone around any implant depends on several factors such as diameter, length, and tooth-implant vs. implant-implant support. The implant diameter was more significant for improved stress distribution than implant length. A moderate increase in the length of the implant consequently reduced stress.