ポストで修復した下顎小臼歯の最小残存歯根象牙質厚：有限要素解析による検討

Minimum residual root dentin thickness of mandibular premolars restored with a post: A finite element analysis study.

抄録

問題提起:

ポストスペース作製後の歯根象牙質が薄いと歯根破折のリスクが高まる。しかし、ポストスペース形成後に保存すべき最小残存歯根象牙質厚は不明である。

STATEMENT OF PROBLEM: Thin root dentin after post space preparation will increase the risk of root fracture. However, the minimum residual root dentin thickness to be preserved after post space preparation is unclear.

目的:

この有限要素解析（FEA）研究の目的は、修復後の下顎小臼歯の残存歯根象牙質の厚さを測定し、応力分布を解析することである。

PURPOSE: The purpose of this finite element analysis (FEA) study was to measure the residual root dentin thicknesses and analyze the stress distributions of post-restored mandibular premolars.

材料と方法:

中国人被験者（男性44名、女性46名、年齢20～79歳）の下顎第一小臼歯および第二小臼歯90本のコーンビームCT（CBCT）データを分析した。頬舌側および中顎側の歯根径を測定するために、放射線頂点から5～9mmの断面を用いた。また、#2ピーソリーマーを用いたポストスペース形成後に、頬舌側根壁と中顎側根壁の残存厚みが0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mmを下回らない確率を算出した。鋳造修復した下顎小臼歯の3次元有限要素模型を6個作製し，中遠心歯根象牙質厚を0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1 mmとした．頬側咬頭先端に歯の長軸に対して45，60，75，90°で100 Nの静的力を加え，最大引張応力とvon Mises応力を分析した．多重比較にはBonferroni post hoc test (α=.003)を用いた。

MATERIAL AND METHODS: The cone beam computed tomography (CBCT) data of 90 first and second mandibular premolars from Chinese participants (44 men, 46 women; aged between 20 and 79 years) were analyzed. Cross-sections 5 to 9 mm from the radiologic apex were used to measure the buccolingual and mesiodistal root diameters. The probability that the residual thickness of the buccolingual and mesiodistal root walls would be no less than 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, and 1 mm after post space preparation with a #2 Peeso reamer was calculated. Six 3-dimensional finite element models of cast post-restored mandibular premolars with 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, and 1 mm mesial and distal root dentin thicknesses were established. A static force of 100 N was applied to the buccal cusp tip at 45, 60, 75, and 90 degrees to the long axis of the tooth, and the maximum tensile stress and von Mises stress were analyzed. The Bonferroni post hoc test (α=.003) was used for multiple comparisons.

結果:

下顎小臼歯の頬舌側歯根径は中顎側歯根径よりも広かった。下顎第一小臼歯および第二小臼歯の根尖から5mmの位置で、#2ピーソリーマーを用いてポストスペース調製を行った後、中顎側残留歯根象牙質の厚みが1mmを下回らない確率は、それぞれわずか10%と28%であった。最大引張応力は、顎堤骨に隣接する外歯頚部象牙質の厚みが0.6mm、ポストの頂点に対応する歯根端部象牙質の厚みが1mmのときに、中間および遠位の残存歯根象牙質の厚みが最小となった。中遠位残根象牙質の厚みが0.6 mmの下顎小臼歯模型の最大引張応力は、厚みが0.9 mmおよび1.0 mmの模型よりも低かった（P<.001）。

RESULTS: The buccolingual root diameter of mandibular premolars was wider than the mesiodistal root diameter. The probabilities that the mesiodistal residual root dentin thickness of mandibular first and second premolars at 5 mm from the apex would be no less than 1 mm after post space preparation with a #2 Peeso reamer were only 10% and 28%, respectively. The maximum tensile stress was at a minimum when the mesial and distal residual root dentin thickness was 0.6 mm in the external cervical dentin adjacent to the crestal bone and 1 mm in the apical dentin corresponding to the apex of the post. The maximum tensile stress of the mandibular premolar model with 0.6-mm mesial and distal residual root dentin thicknesses was lower than that with 0.9 mm and 1.0 mm thicknesses (P<.001).

結論:

下顎小臼歯の中遠心方向の残根象牙質厚を1mmとするためには、支台築造用ポストが短いか、支台築造用インスツルメントが小さいことが推奨される。1mmの厚みが保てない場合は、中歯顎方向に最低0.6～0.9mmの残存歯根象牙質の厚みを保つべきである。

CONCLUSIONS: Short posts or smaller instruments for post space preparation are recommended to obtain a 1-mm residual root dentin thickness in the mesiodistal direction of mandibular premolars. If a 1-mm thickness cannot be preserved, a minimum residual root dentin thickness of 0.6 to 0.9 mm in the mesiodistal direction should be retained.