歯内療法を受けた歯の力学的挙動：変位ベクトルを用いた3次元有限要素解析

Mechanical behavior of endodontically treated teeth: A three-dimensional finite element analysis using displacement vector.

抄録

目的:

本研究は，歯内療法を行った歯の応力分布に及ぼすコア材料，残存歯質，界面接着の影響を有限要素解析（FEA）を用いて解析することを目的とした．

PURPOSE: This study aimed to analyze the effects of core materials, remaining tooth structures, and interfacial bonding on stress distribution in endodontically treated teeth using finite element analysis (FEA).

材料と方法:

マイクロCTでスキャンした上顎小臼歯をもとに、リバースエンジニアリング法を用いて3次元FEAを行った。フェルールの有無と、メタルコア、レジンコア、ファイバーポスト付きレジンコアの3種類のアバットメントシステムのいずれかを用いて、6つの模型を作製した。それぞれの模型において，象牙質およびその周囲構造における接着と脱離を仮定した（接着模型と脱離模型）．最大主応力値を記録し，修復歯と象牙質全体の応力分布を作成した．さらに，デボンド模型の変位ベクトル分布を作成した．

MATERIALS AND METHODS: Three-dimensional FEA was conducted using a reverse engineering technique based on maxillary premolars scanned by micro-computed tomography. Six models were generated with or without ferrules and with one of the following three abutment systems: metal core, resin core, or resin core with fiber posts. In each model, bonding and debonding were assumed in the dentin and surrounding structures: bonded and debonded models. The maximum principal stress values were recorded, and stress distribution of the entire restored teeth and dentin was generated. Furthermore, the distribution of the displacement vector of the debonded models was generated.

結果:

接着模型と剥離模型を比較した結果，すべてのアバットメント模型において，剥離模型は接着模型よりも大きな引張応力を示した．また，フェルールのないモデルはアバットメントの中心を中心に回転したが，フェルールのあるモデルは解析で顕著な変位を示さなかった．

RESULTS: In comparing the bonded and debonded models, the debonded models showed larger values for tensile stresses than those in bonded models for all abutment models. The models without ferrules rotated around the center of the abutment, whereas those with ferrules did not show remarkable displacement in the analysis.

結論:

接着界面の破壊を想定したFEAは，フェルールの意義を明らかにする有効な方法であることがわかった．また，接着剤が破壊した場合でも，アバットメントの回転を抑制することで，象牙質への応力集中を防ぐことができた．本論文は著作権により保護されています。無断転載を禁じます。

CONCLUSION: FEA assuming fracture of adhesive interface proved to be an effective method to clarify the significance of ferrules. It prevents stress concentration in dentin by reducing the rotation of the abutment, even when the adhesive fails. This article is protected by copyright. All rights reserved.