歯科用インプラントに作用する3次元荷重の生体内測定：文献レビュー

In vivo measurement of three-dimensional load exerted on dental implants: a literature review.

抄録

背景:

歯科用インプラントの生体力学的考察には、インプラントに作用する3次元（3D）荷重の理解が不可欠であるが、測定装置を含め、in vivo荷重に関する情報はほとんどないのが現状である。

BACKGROUND: For biomechanical consideration of dental implants, an understanding of the three-dimensional (3D) load exerted on the implant is essential, but little information is available on the in vivo load, including the measuring devices.

目的:

本総説は、インプラントに装着可能な特定の荷重測定装置を用いて、生体内の機能的荷重を測定した研究を評価することを目的とした。

PURPOSE: This review aimed to evaluate studies that used specific load-measuring devices that could be mounted on an implant to measure the functional load in vivo.

材料および方法:

インターネット上の研究データベースであるPubMed、Google Scholar、Scopusを活用した電子検索を実施した。論文は、包含基準および除外基準に基づき、2名の著者によって選択された。

MATERIALS AND METHODS: An electronic search utilizing the internet research databases PubMed, Google Scholar, and Scopus was performed. The articles were chosen by two authors based on the inclusion and exclusion criteria.

結果:

データベース検索で132件、マニュアル検索で16件が抽出された。全文評価の結果、23件の研究が最終的にこのレビューに含まれた。11件の研究がひずみゲージを用いた力測定に関連するものであり、12件の研究が圧電型力変換器に関連するものであった。この 2 種類の装置の原理はまったく異なるものでしたが、装置は同等の結果をもたらしました。各研究とも参加人数は少ないが、機能時のインプラントにかかる荷重の大きさと方向の力学が明らかにされた。

RESULTS: In all, 132 studies were selected from the database search, and 16 were selected from a manual search. Twenty-three studies were finally included in this review after a complete full-text evaluation. Eleven studies were related to the force measurements using the strain gauges, and 12 were related to the piezoelectric force transducer. The principles of the two types of devices were completely different, but the devices produced comparable outcomes. The dynamics of the load magnitude and direction on the implant during function were clarified, although the number of participants in each study was small.

結論:

機能時にインプラントにかかる荷重は、ストレインゲージやピエゾ式力変換器などの特定の測定装置を用いて、in vivoで正確に測定された。in vivoでの荷重データにより、実際のバイオメカニクスの状態をより詳細に把握することができ、インプラント補綴の設計の最適化や関連材料の開発に役立つと考えられる。in vivoでの計測はデータが限られており、また難しいため、よりシンプルな新しい力計測装置や計測方法の開発が必要かもしれません。

CONCLUSIONS: The load exerted on the implant during function was precisely measured in vivo using specific measuring devices, such as strain gauges or piezoelectric force transducers. The in vivo load data enable us to determine the actual biomechanical status in more detail, which might be useful for optimization of the implant prosthetic design and development of related materials. Due to the limited data and difficulty of in vivo measurements, the development of a new, simpler force measurement device and method might be necessary.