インレーとダイレクトレストレーションで修復した臼歯の応力を、コンポジットレジンの重合収縮と咀嚼時の歯の荷重を含めて比較しました

A comparison of stresses in molar teeth restored with inlays and direct restorations, including polymerization shrinkage of composite resin and tooth loading during mastication.

抄録

UNLABELLED:

コンポジット樹脂の重合収縮は、歯科修復物周辺の漏れの主な原因の一つである。多数の研究にもかかわらず、どのような種類の歯の再構築（直接または間接的な複合修復）が最も有益で最も耐久性があるかについては、合意が得られていない。

UNLABELLED: Polymerization shrinkage of composites is one of the main causes of leakage around dental restorations. Despite the large numbers of studies there is no consensus, what kind of teeth reconstruction--direct or indirect composite restorations are the most beneficial and the most durable.

目的:

クラスIIのMOD窩洞を有する大臼歯をインレーと直接修復（コンポジットレジンの重合収縮を考慮）で修復した場合の等価応力と接触接着応力を模擬咀嚼時に比較することを目的とした。

OBJECTIVE: The aim was to compare equivalent stresses and contact adhesive stresses in molar teeth with class II MOD cavities, which were restored with inlays and direct restorations (taking into account polymerization shrinkage of composite resin) during simulated mastication.

方法:

本研究は，接触要素を用いた有限要素法を用いて実施した．第一大臼歯の3つの3Dモデルを作成した．モデルAは無傷の歯，モデルBはコンポジットインレーを装着した歯，モデルCはコンポジット修復物を直接装着した歯である．ダイレクトコンポジット修復物とレジン合着セメントの重合線収縮率0.7％をシミュレーションしました（荷重1）。咀嚼のコンピュータシミュレーションを行った（荷重2）．これら2つの状況において，異なる修復物を装着した下顎第一大臼歯模型の材料における修正フォンミーゼス基準（mvM）に基づく等価応力を計算し，比較した．また，修復物周辺の合着セメントと歯質接着界面の接触応力も評価・分析した．

METHOD: The study was conducted using the finite elements method with the application of contact elements. Three 3D models of first molars were created: model A was an intact tooth; model B--a tooth with a composite inlay, and model C--a tooth with a direct composite restoration. Polymerization linear shrinkage 0.7% of a direct composite restoration and resin luting cement was simulated (load 1). A computer simulation of mastication was performed (load 2). In these 2 situations, equivalent stresses according to the modified von Mises criterion (mvM) in the materials of mandibular first molar models with different restorations were calculated and compared. Contact stresses in the luting cement-tooth tissue adhesive interface around the restorations were also assessed and analyzed.

結果:

コンポジット修復物を直接装着した歯の等価応力（ボリューム全体が重合収縮の影響を受けている）は、コンポジットインレーで修復した歯の等価応力（収縮は合着セメントの薄い層にのみ存在する）よりも何倍も高かった。象牙質とエナメル質では応力値が8〜14倍、直接修復物ではインレーに比べて13倍も高かった。同様に、直接修復物の周囲の接着剤の接触応力は、口腔外硬化修復物と比較して6.5～7.7倍でした。咀嚼シミュレーションでは，直接修復物周囲の接着部のせん断接触応力は32.8MPaと最も高い値を示し，レジン合着セメントと歯質との接合部のせん断強さを大幅に上回った。

RESULTS: Equivalent stresses in a tooth with a direct composite restoration (the entire volume of which was affected by polymerization shrinkage) were many times higher than in the tooth restored with a composite inlay (where shrinkage was present only in a thin layer of the luting cement). In dentin and enamel the stress values were 8-14 times higher, and were 13 times higher in the direct restoration than in the inlay. Likewise, contact stresses in the adhesive bond around the direct restoration were 6.5-7.7 times higher compared to an extraorally cured restoration. In the masticatory simulation, shear contact stresses in the adhesive bond around the direct composite restoration reached the highest values 32.8 MPa and significantly exceeded the shear strength of the connection between the resin luting cement and the tooth structure.

重要性:

インレーで修復された歯質と修復材自体の等価応力、および歯と合着セメントの接着界面の接触応力は、直接型コンポジット修復を施した歯に比べて何倍も低い。間接修復を施した歯は、直接修復を施した歯に比べて、潜在的にダメージを受けにくいのです。また、コンポジットインレーは、直接修復に比べてより良い密閉性を確保します。重合収縮は、直接修復された歯の応力レベルを決定するが、間接修復された歯の接着への影響は重要ではない。

SIGNIFICANCE: Equivalent stresses in the tooth structures restored with inlays and in the restoration material itself and contact stresses at the tooth-luting cement adhesive interface are many times lower compared to teeth with direct composite restorations. Teeth with indirect restorations are potentially less susceptible to damage compared to those with direct restorations. Composite inlays also ensure a better seal compared to direct restorations. Polymerization shrinkage determines stress levels in teeth with direct restorations, while its impact on adhesion in indirectly restored teeth is insignificant.