共振周波数解析を用いたインプラント-組織界面の安定性の定量的決定

Quantitative determination of the stability of the implant-tissue interface using resonance frequency analysis.

• N Meredith
• D Alleyne
• P Cawley

抄録

骨固定型インプラントは、現在、口腔内補綴物や頭蓋顔面補綴物を支持するために歯科で使用されています。高い成功率が報告されていますが、少数のインプラントが治癒初期の段階で失敗したり、機能が側方に偏ったりすることがあります。現在、インプラントの安定性とオッセオインテグレーションを判断するために利用できる 臨床的な方法は比較的粗雑なもので、鈍器でフィクスチャーを固定している 場合があります。レントゲン写真は有用であるが、再現性を確保するためには標準化された手技が必要である。本研究は、インプラント組織界面の安定性をインビトロおよびインビボで定量的に測定するために、共鳴周波数分析を用いた非侵襲的な試験方法の応用を研究することを目的とした。アルミニウムブロックに異なる高さで埋め込まれたインプラントに取り付けたときの小型トランスデューサの共振周波数を測定した。観測された周波数と、露出したインプラント固定具の高さとの間に強い相関関係（r = 0.94、p < 0.01）が観察された。治癒中のインプラント周囲の骨の硬さの変化は、自己硬化性ポリメチルメタクリレートにインプラントを埋め込み、重合中の共鳴周波数を測定することでモデル化しました。共振周波数の有意な増加は、剛性の増加に関連して観察された。共振周波数の測定はインビボのインプラントでも行われ、その結果はインビトロでの所見とよく相関していました。

Bone anchored implants are now being used in dentistry for supporting intraoral and craniofacial prostheses. Although high success rates have been reported, a small number of implants may fail during the early healing phase or lateral in function. Currently available clinical methods to determine implant stability and osseointegration are relatively crude and may entail percussing a fixture with a blunt instrument. Radiographs are of value, but a standardised technique is necessary to ensure repeatability. This investigation was designed to study the application of a non-invasive test method using resonance frequency analysis to make quantitative measurements of the stability of the implant tissue interface in-vitro and in-vivo. The resonance frequency of a small transducer was measured when attached to implants embedded at different heights in an aluminum block. A strong correlation (r = 0.94, p < 0.01) was observed between the observed frequency and the height of implantation fixture exposed. The change in stiffness observed in the bone surrounding an implant during healing was modelled by embedding implants in self-curing polymethylmethacrylate and measuring the resonance frequency at periods during polymerisation. A significant increase in resonance frequency was observed related to the increase in stiffness. Resonance frequency measurements were also made on implants in-vivo and the results correlated well with the in-vitro findings.