機械的疲労を受けた異なる直径のインプラントコンポーネントの構造とトルクの変化

Structural and torque changes in implant components of different diameters subjected to mechanical fatigue.

抄録

目的:

疲労課題を受けた直径の異なるインプラントコンポーネントのトルク維持と構造的損傷を評価すること。

OBJECTIVES: To evaluate torque maintenance and structural damage in implant components of different diameters subjected to a fatigue challenge.

方法:

長さ10mm、モーステーパー結合のチタン製歯科用インプラント30本とそれに対応する一体型アバットメントを、インプラントの直径によって3つのグループ（n=10）に分けた：4.3mm（I4.3）、3.5mm（I3.5）、2.9mm（I2.9）。インプラントは、骨組織をシミュレートした耐荷重フィクスチャー（修正G10）に埋入され、I4.3とI3.5は20Ncm、I2.9は15Ncmの最終トルクでアバットメントがインプラントにねじ込まれた。トルクはデジタルトルクメーターで測定した。すべてのインプラント/アバットメントセットについて、37℃蒸留水中での疲労（200万サイクル、負荷および周波数一定）を与える前と与えた後に、コーンビームCT（CBCT）スキャンを取得し、後処理（e-Vol DXソフトウェア）を行った。同じデジタルトルクメーターを用いて抜去トルクを測定し、疲労前後のトルクの差を算出した。

METHODS: Thirty 10-mm-long, morse taper connection, titanium dental implants and their corresponding one-piece abutments were divided into three groups (n = 10) according to implant diameter: 4.3 mm (I4.3), 3.5 mm (I3.5), and 2.9 mm (I2.9). The implants were placed into a load-bearing fixture simulating bone tissue (modified G10), and the abutments were screwed into the implants to a final torque of 20 Ncm for the I4.3 and I3.5 and 15 Ncm for I2.9. The torque was secured by a digital torque meter. Cone-beam computed tomography (CBCT) scans were acquired and post-processed (e-Vol DX software) for all implant/abutment sets before and after subjecting them to fatigue in 37 °C distilled water (2 million cycles, constant load and frequency). The removal torque was measured using the same digital torque meter to calculate the difference in torque before and after fatigue.

結果:

I2.9は、他のインプラント径（I3.5およびI4.3）に比べ、かなりの構造変形を示した。しかし、アバットメントのゆるみに関しては、実験グループ間で統計的な差は認められなかった。

RESULTS: I2.9 showed substantial structural deformation compared with the other implant diameters (I3.5 and I4.3). However, the experimental groups did not show statistical differences for abutment loosening.

意義:

直径3.5mm未満のインプラントは、標準的な直径のインプラントよりも構造的変形の確率が高い。断層撮影とe-Vol DXソフトウェアの関連性は、デジタルトルクメーターを用いた直接評価と十分な整合性を示し、インプラントコンポーネントのゆるみや構造的変形を評価するための新たなツールを提供した。

SIGNIFICANCE: Implants smaller than 3.5 mm in diameter have a higher probability of structural deformation than standard-diameter implants. The association between tomographic scans and e-Vol DX software showed satisfactory consistency with the direct assessment using the digital torque meter, offering an additional tool to evaluate implant component loosening and structural deformations.