ジルコニアコーティングチタンミニスクリューインプラントの挿入トルクと表面健全性の評価

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J World Fed Orthod.2020 Mar;9(1):13-17. S2212-4438(20)30003-5. doi: 10.1016/j.ejwf.2020.01.002.Epub 2020-02-13.

ジルコニアコーティングチタンミニスクリューインプラントの挿入トルクと表面健全性の評価

Evaluation of insertion torque and surface integrity of zirconia-coated titanium mini screw implants.

Mansi Giri
Kannan Sabapathy
Balakrishnan Govindasamy
Harini Rajamurugan

PMID: 32672662 DOI: 10.1016/j.ejwf.2020.01.002.

抄録

はじめに:

本研究の目的は、チタン製ミニスクリューインプラントにイットリウム安定化ジルコニアをコーティングすることにより、一時的な固定装置（TAD）の改造を考案し、その挿入トルクと表面健全性を評価することである。

INTRODUCTION: The aim of this study was to devise a modification of a temporary anchorage device (TAD) by coating titanium mini screw implants with yttrium stabilized zirconia and to evaluate the insertion torque and surface integrity of it.

方法:

6 SH 13-08、6 SH 13-10シリンドリカルおよび6 SH 1312-08、6 SH 1312-10テーパーミニスクリューインプラントからなる4つのグループのそれぞれから5つのチタンインプラント（Absoanchor、Dentos、韓国）を、RF/DCマグネトロンスパッタリング装置を用いてイットリウム安定化ジルコニアでコーティングしたインプラントの実験グループ（Zr Ti）に選択した。4つのグループのそれぞれから1つのミニスクリューインプラントは、コントロール（Ti）として機能するためにコーティングされていないまま残った。チタン製ミニスクリューインプラントのコーティング後、得られたコーティングの厚さと均一性を評価するために走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）試験を実施した。全てのインプラントの挿入トルクは、手動トルクレンチ（ＡＤＩＮ）を用いて骨試料にインプラントを挿入して評価した。インプラントを骨試料から回収し、挿入後のＳＥＭ研究を行い、Ｚｒ-ＴｉおよびＴｉインプラントの表面の変化を評価した。X線回折（XRD）分析は、実験グループからのインプラントのジルコニアの存在を確認するために行われた。

METHOD: Five titanium implants (Absoanchor, Dentos, South Korea) from each of the four groups comprising of 6 SH 13-08, 6 SH 13 -10 cylindrical and 6 SH 1312-08, 6 SH 1312-10 tapered mini screw implants were selected to be in the experimental group (Zr Ti) of implants, wherein they were coated with yttrium stabilised zirconia using a RF/DC magnetron sputtering unit. One mini screw implant from each of the four groups remained without coating to serve as control (Ti). After the coating of the titanium mini screw implants, scanning electron microscope (SEM) study was performed to evaluate the thickness and uniformity of the coating obtained. The insertion torque of all implants were evaluated by inserting the implant into bone sample using a manual torque wrench (ADIN). The implants were retrieved from the bone sample and a post insertion SEM study was performed to evaluate any changes in the surface of the Zr-Ti and Ti implants. X-ray diffraction (XRD) analysis was done to confirm the presence of Zirconia in the implants from the experimental group.

結果:

ジルコニア被覆ミニスクリューインプラントとチタンミニスクリューインプラントの挿入トルクには統計的に有意な差は認められず、P値<0.05が統計的に有意であると考えられた。挿入トルクは，長さ8mmのZr Ti円筒群が19～20N・cm，長さ8mmのテーパ群が15～17N・cmであった．長さ8mmのZr Tiテーパ群の挿入トルクは21〜22N・cm、テーパ群の挿入トルクは16〜18N・cmであった。Tiテーパー型インプラントの挿入トルク値は、長さ8mmで15N・cm、長さ10mmで16N・cmであった。

RESULTS: There was no statistically significant difference between the insertion torque for the zirconia coated mini screw implants and the titanium mini screw implants, where the P value < 0.05 was considered as statistically significant. The values for insertion torque for Zr Ti cylindrical group of 8 mm length ranged from 19-20 N-cm and that for the tapered group of 8 mm length ranged from 15-17 N-cm. The insertion torque for the Zr Ti tapered group of 8 mm ranged from 21-22 N-cm and that of the tapered group ranged from 16-18 N-cm.The insertion torque values for the Ti cylindrical implant for length of 8 mm was 20 N-cm and 21 N-cm for length of 10 mm. The insertion torque values for the Ti tapered implant was 15N-cm for 8 mm length and 16N-cm for 10 mm length.

結論:

チタン製ミニスクリューインプラントのジルコニアコーティングの厚さは2.6μmでした。ジルコニアコーティングされたミニスクリューインプラントとコーティングされていないチタン製ミニスクリューインプラントの挿入トルクには統計学的に有意な差はありませんでした。

CONCLUSION: The Zirconia coating on the Titanium mini screw implants was of 2.6 µm in thickness. There was no statistically significant difference in the insertion torque of the Zirconia coated mini screw implants and the non-coated titanium mini screw implants which retained their structural integrity.