歯内療法で治療した下顎第一大臼歯に対するエンドクラウンと従来の修復物の比較有限要素解析．

Comparative Finite Element Analysis of Endocrowns and Traditional Restorations for Endodontically Treated Mandibular First Molars.

抄録

背景 この研究では、歯内療法で治療した下顎第一大臼歯の最良の修復デザインを見つけるために、2つのエンドクラウンデザインとポストとコアを用いた従来のクラウンによる修復を評価した。1）ポストとコアを用いた修復，（2）エンドクラウンの突合せジョイントマージン設計，（3）ショルダーフィニッシュラインを有するエンドクラウン．無傷の歯の形状をCTで抽出し、選択した修復デザインに修正した。骨と粘膜の形状は簡略化し、3つの円柱として表現した。E-maxクラウンに垂直方向に400N、斜め45°に200Nの2つの荷重をかけ、それぞれの荷重を直径0.5mmの円形領域に分布させた。結果 従来の修復では、歯冠変形と応力はエンドクラウンよりも低いレベルに保たれていた。バットジョイントマージンデザインの結果は、ショルダーフィニッシュラインデザインの結果と同等であった。セメントの応力は、ショルダーフィニッシュラインの設計で最も低い値を示したが、残存歯では、バットジョイントマージン設計の優位性が示され、従来の修復物およびショルダーフィニッシュラインの修復物と比較して、それぞれ20%および24%応力が減少した。結論 試験した3つの修復デザインは良好に機能した。その差はわずかであったが、応力解析結果によると、ポストとコアによる従来の修復が最も良好な結果を示し、次いで歯質への応力が最も低いバットジョイントマージンが続いた。最後に、ショルダーフィニッシュラインエンドクラウンは、他のデザインに取って代わることができるが、応力レベルは高くなる。

BACKGROUND This study evaluated 2 endocrown designs and traditional restoration with a conventional crown using post and core to find the best restoration design for endodontically treated mandibular first molars. MATERIAL AND METHODS Three 3D finite element models were constructed: (1) post and core restoration, (2) endocrown butt joint margin design, and (3) endocrown with shoulder finish line. The intact tooth geometry was extracted with computed tomography, then modified to the selected restoration designs. Bone and mucosa geometry was simplified and represented as 3 cylinders. Two loading cases were examined on E-max crowns as 400N and 200N vertically and 45º oblique, respectively, that were located at buccal cusp tips and central fossa by nodal force distributed on circular areas with 0.5-mm diameter in each location. RESULTS Traditional restoration kept crown deformation and stresses at lower levels than did endocrowns. Results of the butt joint margin design were comparable to that of shoulder finish line design. Cement had the lowest stress values under shoulder finish line design, while the remaining tooth indicated the superiority of butt joint margin design, with less stresses by 20% and 24%, compared with traditional and shoulder finish line restorations, respectively. CONCLUSIONS The 3 tested restoration designs worked well. Although the differences were small, according to stress analysis results, conventional restoration by post and core achieved the best performance, followed by butt joint margin, which ensures lowest level of stresses on dentine. Finally, the shoulder finish line endocrown can replace the other designs but with higher stress levels.