短縮歯列弓における歯の変位：3次元有限要素法による研究

Tooth displacement in shortened dental arches: a three-dimensional finite element study.

抄録

問題提起:

患者によっては、欠損した歯をすべて補うことなく、歯列弓を短縮した状態で治療を終了し、補綴リハビリテーションを選択する場合がある。このような選択は、生物学的な理由や経済的な制約によるものかもしれない。縮小歯列弓が完全歯列弓と同様に機能するかどうかは不明である。

STATEMENT OF PROBLEM: Some patients may opt for a prosthetic rehabilitation without replacing all missing teeth, finishing treatment with a reduced dental arch. This choice may be due to biologic reasons or financial restrictions. It is unclear if a reduced dental arch functions as well as a complete dental arch.

目的:

本研究の目的は、短縮歯列弓が歯の変位を引き起こすかどうかを分析することである。

PURPOSE: The purpose of this study was to analyze whether shortened dental arches could result in tooth displacement.

材料と方法:

異なるレベルの歯列弓長を短縮した4種類の3次元上顎および下顎歯列弓を作製した。すべてのモデルにおいて、顎関節、皮質骨、海綿骨、エナメル質、象牙質、歯根膜を表す解剖学的構造をモデル化した。力学的特性は各解剖学的構成要素に帰属させ、咬筋、側頭筋、内側翼突筋に100Nの総咬合荷重を各モデルでシミュレーションした。MSC.Patranソフトウェアを使用した。Patranソフトウェアを、モデルのバイオメカニクス解析の前処理および後処理に使用した。コントロールとして1つの完全な歯列弓を使用した。

MATERIAL AND METHODS: Four different 3-dimensional maxillary and mandibular arches with different levels of arch length reduction were created. In all models, anatomic structures that represent the temporomandibular joint, cortical and cancellous bone, enamel, dentin, and periodontal ligament were modeled. Mechanical properties were attributed to each anatomic component, and a total occlusal load of 100 N on masseter, temporal, and medial pterygoid muscles was simulated for each model. The MSC. Patran software was used for the preprocessing and postprocessing of the biomechanical analysis of the models. One complete dental arch was used as the control.

結果:

シミュレーションの結果、短縮歯列弓は完全歯列弓よりも歯の変位が大きいことが示された。下顎の歯牙位置の変化は、上顎の歯列弓で観察された変化よりも大きかった。有限要素モデル1および2では、上顎の変位が最も大きかったのは臼歯部であった。

RESULTS: The simulations showed that shortened dental arches presented greater tooth displacements than those found in a complete dental arch. The changes in mandibular tooth position were greater than those observed in the maxillary arches. In finite element models 1 and 2, the largest maxillary displacements were found for posterior teeth.

結論:

咬合ユニットの数が減少すると、残存歯の変位量が増加し、歯列弓が短縮した患者の歯の安定性が損なわれる可能性がある。

CONCLUSIONS: Decreasing numbers of occlusal units resulted in increasing amounts of displacements of the remaining teeth, which may compromise dental stability in patients with shortened dental arches.