インプラント支持型全アーチ固定式歯科補綴のためのカスタムミルディングフレームワーク設計の影響：3D-FEA Sudy

The Influence of Custom-Milled Framework Design for an Implant-Supported Full-Arch Fixed Dental Prosthesis: 3D-FEA Sudy.

• João Paulo Mendes Tribst
• Amanda Maria de Oliveira Dal Piva
• Roberto Lo Giudice
• Alexandre Luiz Souto Borges
• Marco Antonio Bottino
• Ettore Epifania
• Pietro Ausiello

抄録

本研究は、有限要素解析を用いて、フレームワーク設計に応じた2種類の上顎補綴物のリハビリテーションの機械的挙動を評価することを目的としている。モデリングソフトウェアを用いて、インプラント支持型のフルアーチ固定式歯科補綴物を開発した。従来のキャスティングされたフレームワークと、カスタマイズされたミルドフレームワークを使用した実験的な補綴物の2つの条件をモデル化した。骨、補綴物、インプラント、アバットメントの形状をモデル化した。等方性材料と均質材料の機械的特性と摩擦係数をシミュレートした。プロテーゼの外面に30°で100Nの荷重をかけ、その結果をフォン・ミーゼス応力、微小ひずみ、変位の観点から解析した。実験設計では、アバットメントスクリューの応力が19.01%増加した以外は、プロテーゼの変位、骨ひずみ、金属構造物の応力が減少していることが確認された。従来の設計では、実験設計（13.27MPa）と比較して、プロテーゼフレームワークの前部インプラント間（29.65MPa）が最も高い応力値を示した。応力集中の低いより強いフレームワークの代替設計が報告された。本研究は、限られた咬合垂直寸法を有するインプラント支持型フルアーチ固定式歯科用プロテーゼの設計および解析における重要な一歩を示すものである。

The current study aimed to evaluate the mechanical behavior of two different maxillary prosthetic rehabilitations according to the framework design using the Finite Element Analysis. An implant-supported full-arch fixed dental prosthesis was developed using a modeling software. Two conditions were modeled: a conventional casted framework and an experimental prosthesis with customized milled framework. The geometries of bone, prostheses, implants and abutments were modeled. The mechanical properties and friction coefficient for each isotropic and homogeneous material were simulated. A load of 100 N load was applied on the external surface of the prosthesis at 30° and the results were analyzed in terms of von Mises stress, microstrains and displacements. In the experimental design, a decrease of prosthesis displacement, bone strain and stresses in the metallic structures was observed, except for the abutment screw that showed a stress increase of 19.01%. The conventional design exhibited the highest stress values located on the prosthesis framework (29.65 MPa) between the anterior implants, in comparison with the experimental design (13.27 MPa in the same region). An alternative design of a stronger framework with lower stress concentration was reported. The current study represents an important step in the design and analysis of implant-supported full-arch fixed dental prosthesis with limited occlusal vertical dimension.