下顎前歯部におけるショートインプラントとスタンダードインプラントの比較。有限要素法を用いた3次元解析

Comparison of Short and Standard Implants in the Posterior Mandible: A 3D Analysis Using Finite Element Method.

• Allahyar Geramy
• Amirreza Rokn
• Abbasali Keshtkar
• Abbas Monzavi
• Hamid Mahmood Hashemi
• Tahereh Bitaraf

抄録

研究目的:

本研究では、クラウンハイトが異なる短尺および長尺のインプラント支持人工歯の周囲に生じる機能的応力を解析することを目的とした。

Objectives: This study aimed to analyze functional stresses around short and long implant-supported prostheses with different crown heights.

材料と方法:

SolidWorks 2015を用いて4つの3次元（3D）モデルを設計した。模型1（コントロール）と2では、3本の歯科用インプラント（第2小臼歯：4.1×8mm、大臼歯：4.8×8mm）を埋入した。模型3と4では、3本の歯科用インプラント（第二小臼歯4.1×4mm、臼歯：4.8×4）を埋入した。残存する骨の高さは、グループ1と2（移植骨）モデルでは10mm、グループ3と4では6mmであった。また，歯冠高さは，1～3群で11.5mm，4群で15mmとした．咀嚼運動を再現するために，斜め方向に220Nの力を加えた．3次元有限要素法を用いて，インプラントと支持組織にかかる最大von Mises応力と主応力を比較した。

Materials and Methods: Four three-dimensional (3D) models were designed with SolidWorks 2015. In models 1 (control) and 2, three dental implants (second premolar 4.1×8 mm, molars: 4.8×8 mm) were placed. In models 3 and 4, three dental implants (second premolar 4.1×4 mm, molars: 4.8×4) were placed. Residual bone height was 10 mm in groups 1 and 2 (grafted bone) models and 6 mm in groups 3 and 4. The crown heights were modeled at 11.5 mm for groups 1 to 3, and 15 mm for group 4. The applied oblique force was 220 N to simulate chewing movements. The maximum von Mises and principal stresses on the implants and the supporting tissues were compared using the 3D finite element method.

結果:

すべてのモデルにおいて、最も高い応力値が見られたのは、皮質骨または移植骨である骨の最も冠状の部分（頂上骨）内であった。インプラントネックを支える骨の中で最も高い応力値を示したのは、各モデルの小臼歯部で、特にモデル4（291.16MPa）であった。最も低い応力値は、モデル3の臼歯部（48.066MPa）で示された。モデル2のインプラントでは，ネック部に最も高いフォンミーゼス応力が集中していた（424.44MPa）。

Results: In all models, the highest stress value was seen within the most coronal part of bone (crestal bone), which was cortical or grafted bone. The highest stress values in the bone supporting the implant neck were seen in the premolar region of each model, especially in model 4 (291.16 MPa). The lowest stress values were demonstrated in the molar region of model 3 (48.066 MPa). The model 2 implants showed the highest von Mises stress concentrated at their neck (424.44 MPa).

結論:

萎縮した下顎骨後方で歯冠高さのスペースが拡大した場合，直径の広い短尺インプラントは，移植法と比較してより実行可能なアプローチであると思われる．

Conclusions: In atrophic posterior mandible with increased crown height space, short implants with wider diameter seem to be a more feasible approach compared to grafting methods.