異なる上顎欠損の治療において、6本の頬骨インプラントと4本の頬骨インプラントを併用した場合の生体力学的評価

Biomechanical evaluation of six zygomatic implants versus four zygomatic implants combined with dental implants in the treatment of different maxillary defects.

抄録

背景:

本研究の目的は、異なる上顎欠損に対して、6本の頬骨インプラント（ZI）と4本のZIを組み合わせたデンタルインプラント（DI）のバイオメカニクスを比較することである。

BACKGROUND: This study aims to compare the biomechanics of six zygomatic implants (ZIs) and dental implants (DIs) combined with four ZIs with different maxilla defects.

方法:

SolidWorksソフトウェア（バージョン2015、Dassault Systems SolidWorks Corporation、米国マサチューセッツ州ウォルサム）を用いて、ZI、DI、ヒト頭蓋骨、上顎人工歯の3次元構築物を作成した。4つの異なる歯槽骨欠損タイプ（0～4）を有する頭蓋骨の8つの有限要素モデルを構築した。タイプ0：欠損なし、タイプ1：両側後方欠損、タイプ2：右後方欠損、タイプ3：前方および左後方欠損、タイプ4：両側後方および前方欠損。同じ欠損タイプ（欠損タイプ0～2）の2つのモデルにおいて、6つのZIまたは2つのDIと4つのZIを組み合わせたものを上顎に挿入した。欠損タイプ3と4の上顎モデルには6本のZIが挿入された。垂直荷重（150N）と咬合荷重（300N）を人工歯にシミュレートした。インプラント/周囲骨の最大Von Mises応力と骨の変形を評価した。

METHODS: Three-dimensional constructs of the ZIs, DIs human skulls, and maxillary prostheses were created using SolidWorks Software (Version 2015, Dassault Systems SolidWorks Corporation, Waltham, MA, USA). Eight finite element models of the skull with four different alveolar defect types (0-4) were constructed. Type 0: No defect; Type 1: Bilateral posterior defects; Type 2: Right posterior defect; Type 3: Anterior and left posterior defects; Type 4: Bilateral posterior and anterior defects. In two models with the same defect type (for defect types 0-2), six ZIs or two DIs combined with four ZIs were inserted into the maxilla. Six ZIs were inserted in the maxilla models with defect types 3 and 4. Vertical (150 N) and masseteric (300 N) loads were simulated on the prosthesis. The maximum Von Mises stress in the implants/surrounding bone and bone deformation were evaluated.

結果:

骨/インプラントの最大Von Mises応力は、4つのZIと2つのDIを組み合わせた欠損タイプ2のモデルで最も高かった。骨の最大Von Mises応力が最も小さかったのは、欠損タイプ0でZIが6個のモデルであった。

RESULTS: The maximum Von Mises stresses in bone/implant were found highest in the defect type 2 model with four ZIs combined with two DIs. The lowest maximum Von Mises stress for bone was detected in the model with defect type 0 and with six ZIs.

結論:

4種類の欠損の中で、後方の片側欠損が最も高い応力を示した。

CONCLUSION: Among the four types of defects, the posterior unilateral defect caused the highest stress value.