グラスファイバーポストで修復した歯内療法用上顎小臼歯の破折抵抗性と破折パターン：有限要素法による解析．

Fracture resistance and failure pattern of endodontically treated maxillary premolars restored with transfixed glass fiber post: an and finite element analysis.

抄録

本研究の目的は，さまざまな種類の歯内療法用シーラーと水平グラスファイバーポスト（HGFP）の存在が，中・奥歯咬合-遠心（MOD）修復した上顎小臼歯の破折抵抗と破折パターンに及ぼす影響を明らかにし，応力分布を解析することである．60本の抜去上顎小臼歯に根管治療（RCT）とMOD窩洞形成を行った．MOD窩洞はすべて同じコンポジットレジン（CR）で修復した．60歯を無作為に6群（=10）に分けた；群1=AHプラスシーラー；群2=トータルフィルBCシーラー；群3=バイオルートRCSシーラー；群4=AHプラスシーラー+HGFP；群5=トータルフィルBCシーラー+HGFP；群6=バイオルートRCSシーラー+HGFP。すべての試験片をサーモサイクルし、繰り返し荷重をかけた。次に、万能試験機を用いて静的荷重をかけた。データは二元配置分散分析を用いて分析した。同じ上顎小臼歯の2つのマイクロCT（1つはHGFPなし、 もう1つはHGFPを挿入したもの）を作成し、2つの有限 要素（FE）モデルの作成に使用した。破折抵抗性については、二元配置分散分析の結果、HGFPの影響に有意差（=0.029）が認められたが、根管シーラーの種類の影響（=0.561）には差が認められなかった。HGFP 群は、HGFP を含まない群に比べ、修復可能な破折が多かった（=0.013）。有限要素解析の結果、HGFPを含有することで、咬合界面と歯頸部における応力集中が軽減されることが示された。したがって、HGFPはMOD窩洞を有する歯内療法治療済みの上顎小臼歯の耐破折性を有意に向上させ、非修復性破折のリスクを低減させたと結論づけることができる。FE解析は、機械的試験結果を支持している。

The aims of the study were to determine the effect of different types of endodontic sealers and the presence of a horizontal glass fiber post (HGFP) on the fracture resistance and fracture pattern of mesio-occluso-distal (MOD) restored upper premolars and to analyze the stress distribution. Sixty extracted upper premolars received root canal treatment (RCT) and a MOD cavity preparation. All MOD cavities were restored with the same composite resin (CR). The 60 teeth were divided randomly into 6 groups ( = 10); Group1= AH Plus sealer; Group 2= TotalFill BC sealer; Group 3= BioRoot RCS sealer; Group 4= AH plus sealer + HGFP; Group 5= TotalFill BC sealer + HGFP; and, Group 6= Bio Root RCS sealer + HGFP. All specimens were thermocycled and subjected to cyclic loading. Next, the specimens were subjected to a static load using a universal testing machine. Data were analyzed using two-way ANOVA. Two micro-CTs of the same upper premolar, one without the HGFP and later one with HGFP inserted were made and used to create two finite element (FE) models. For the fracture resistance, two-way ANOVA revealed significant differences for the effect of HGFP ( = 0.029), but no differences for the effect of root canal sealer type ( = 0.561). The HGFP groups showed higher restorable fracture compared to groups without HGFP ( = 0.013). Finite element analysis showed that the inclusion of HGFP reduces stress concentration at the occlusal interface and cervical region. Therefore, it can be concluded that HGFP significantly increased the fracture resistance of endodontically treated upper premolars with MOD cavities and reduced the risk for non-restorable fractures. The FE analysis supports the mechanical test results.