オールオンフォー人工歯における新しい繊維強化複合材料とジルコニアの破壊荷重の比較：In Vitro Study）

Fracture load comparison of a new Fiber-Reinforced Composite and Zirconia in All-on-Four Prosthesis: An In Vitro Study.

抄録

目的:

様々な断面を用いて、ジルコニアと新しい繊維強化複合材料（FRC）という2つのフレームワーク材料の破壊荷重を、フルアーチ・インプラント支持型リハビリのために比較すること。

PURPOSE: To compare the fracture load of two framework materials, zirconia and a new fiber-reinforced composite (FRC), for full-arch implant-supported rehabilitations using various cross- sections.

材料と方法:

オール・オン・フォーのコンセプトをシミュレートしたコバルト・クロム金属模型を製作し、前方2本のストレートおよび後方2本の45度角度のマルチユニット・デジタル・インプラント・アナログを含む。4本のストレートマルチユニットアバットメントをインプラントアナログにネジ止めした。金属模型をスキャンし、ジルコニア製9本と繊維強化複合材料（FRC）製9本の計18本のフレームワークを作製した。その後、フレームワークを6つのグループに分け、各グループは3つのフレームワークで構成した（n=3）。グループ分けは、材料のタイプ（ジルコニアまたはFRCトリロー）とフレームワーク断面に基づいて行われた：3.5×6mm2、5.5×6mm2、7.5×6mm2。すべての試験片は、2つの浴槽でサーモサイクルを受けた（5 ͦ- 55 ͦ、2350サイクル）。その後、フレームワークを金属模型のアバットメントにセメントで固定し、万能試験機（クロスヘッドスピード：1mm/min）を用いて3箇所で完全破壊が起こるまで荷重-破壊曲げ試験を行った（ISO/TS 11405:2015に準拠）。記述統計を用いて、定量的変数を平均値±標準偏差で示した。2つの平均値を比較するために、Studentのt検定またはMann-Whitney検定が利用され、3つの平均値についてはANOVA検定が利用された。

MATERIAL AND METHODS: A cobalt-chromium metal model simulating the all-on-four concept and including 2 anterior straight and 2 posterior 45- degree angled multi-unit digital implant analogs was manufactured. 4 straight multi-unit abutments were screwed onto the implant analogs. The metallic model was scanned, and 18 frameworks were fabricated, consisting of 9 made of zirconia and 9 made of fiber-reinforced composite (FRC). The frameworks were then divided into 6 groups, with each group consisting of 3 frameworks (n=3). Group division was based on material type (Zirconia or FRC Trilor) and framework cross-section: 3.5 x 6 mm2, 5.5 x 6 mm2, or 7.5 x 6 mm2. All specimens underwent thermocycling in 2 baths (5 ͦ c- 55 ͦ c for 2350 cycles). Subsequently, the frameworks were cemented to the abutments of the metal model and subjected to a load-to-failure bending test at 3 different points using a universal testing machine (crosshead speed: 1 mm/min) until complete fracture occurred (according to ISO/TS 11405:2015). Descriptive statistics were used to present quantitative variables as means ± standard deviations. To compare two means, Student's t-test or Mann-Whitney test was utilized, and for three means, ANOVA test was used.

結果:

7.5×6mm2の断面を持つFRC群が最も高い破壊荷重値（1020N～2994N）を示し、3.5×6mm2の断面を持つジルコニア群が最も低い値（212N～1287N）を記録した。材料の種類とフレームワーク断面は、平均破折荷重値に有意に影響した（p< 0.05）。フレームワーク断面にかかわらず、FRC群はジルコニア群よりも高い破折荷重を示した。両材料とも、破折荷重値はフレームワーク断面積が大きいほど大きくなり、インプラント中間点で最も高い値を示した。

RESULTS: The FRC group with a 7.5 x 6 mm2 cross-section exhibited the highest load-to-failure values (ranging from 1020 N to 2994N) , while the zirconia group with a 3.5 x 6 mm2 cross-section recorded the lowest values (ranging from 212 N to 1287 N). The material type and framework cross-section significantly affected the mean load-to-fracture values (p< 0.05). Regardless of the framework cross-section, the FRC group exhibited higher fracture loads than the zirconia group. In both materials, fracture load values were increased with larger framework cross-sectional areas, with the highest values observed at the inter-implant midpoint.

結論:

FRCトリラーは、ジルコニアに代わるオール・オン・フォー インプラント補綴フレームワークとして適切な破壊荷重を示した。

CONCLUSION: The FRC Trilor demonstrated a fracture load that make it a suitable alternative to zirconia for all-on-four implant prosthetic frameworks.