Tiベースアバットメントの高さが歯科インプラントシステムに及ぼす生体力学的影響：有限要素解析

Biomechanical Effects of Ti-Base Abutment Height on the Dental Implant System: A Finite Element Analysis.

抄録

本研究の目的は、有限要素解析を用いて、Tiベースアバットメントの高さが、骨-インプラントシステムにおける伝達荷重の分布と大きさ、および結果として生じる骨の微小ひずみに及ぼす影響を分析することである。下顎前臼歯部の3次元骨模型を作成し、インプラントを骨接合位置に埋入した。3つの補綴模型を設計した。模型Aは高さ1mmのチタンベース（Tiベース）アバットメントと高さ8mmのセメントモノリスジルコニアクラウン、模型Bは高さ2mmのTiベースアバットメントと高さ7mmのクラウン、模型Cは高さ3mmのアバットメントと高さ6mmのクラウンである。インプラントの軸に対して6度の角度で中心窩に150Nの静的荷重を加え、荷重伝達と微小ひずみの大きさと分布を評価した。その結果、Tiベースアバットメントの高さの増加と、補綴要素および骨／インプラントシステムの両方に伝達される応力およびその結果生じる微小ひずみの増加との間には、直接的な直線的関連性がある傾向が示された。Tiベースアバットメントのサイズが大きくなるにつれて、伝達応力とシステムの全要素の変形が生理学的範囲内で増加することが観察された。

This study aims to analyse, using a finite element analysis, the effects of Ti-base abutment height on the distribution and magnitude of transferred load and the resulting bone microstrain in the bone-implant system. A three-dimensional bone model of the mandibular premolar section was created with an implant placed in a juxta-osseous position. Three prosthetic models were designed: a 1 mm-high titanium-base (Ti-base) abutment with an 8 mm-high cemented monolithic zirconia crown was designed for model A, a 2 mm-high Ti-base abutment with a 7 mm-high crown for model B, and a 3 mm-high abutment with a 6 mm-high crown for model C. A static load of 150 N was applied to the central fossa at a six-degree angle with respect to the axial axis of the implant to evaluate the magnitude and distribution of load transfer and microstrain. The results showed a trend towards a direct linear association between the increase in the height of the Ti-base abutments and the increase in the transferred stress and the resulting microstrain to both the prosthetic elements and the bone/implant system. An increase in transferred stress and deformation of all elements of the system, within physiological ranges, was observed as the size of the Ti-base abutment increased.