フェルールがある場合とない場合のハイブリッドコンポジット歯内療法用ポストデザインの応力分布。FEA研究

Stress Distributions for Hybrid Composite Endodontic Post Designs with and without a Ferrule: FEA Study.

抄録

本研究の目的は，上顎犬歯のカーボン（C）およびグラス（G）繊維強化ポリエーテルイミド（PEI）からなるハイブリッド複合材歯内療法用ポストの設計において，フェルール効果の影響を分析することである。ヤング率の異なるC-G/PEIハイブリッドポスト（ポスト-57.7GPa，ポスト-31.6GPa，ポスト-57.7GPaから9.0GPaまで冠側-骨側方向に段階的に変化）を前歯部に歯内療法で装着する理論設計を行い，有限要素解析（FEA）によりフェルール効果の影響を検討した．歯冠表面には，歯の長手方向に対して45°の位置に50Nの荷重をかけた。最大主応力は，C-G/PEIポストに沿って，また周囲の歯質とポストとの界面で評価した。最大応力の値は，フェルールのない対応するモデルで得られた値よりも低かった。フェルールの存在は，特にポストとポストの間で，応力と勾配の著しい減少をもたらした。ポストでは、フェルールのないモデルと比較して、局所的な幾何学的特徴に起因すると思われる応力の大幅な減少が、特定の方向に沿った頸部縁のセクションを除いて、世界的にあまり顕著な効果が見られなかった。フェルールの存在は、他のC-G/PEIポストと比較して、目盛り付きポストの場合には一般的に顕著な利点をもたらさなかった。これらの結果は、このようなハイブリッドコンポジットポストだけで、冠側から先端側に向かって応力を分散させ、応力分布を最適化するのに十分であることを示唆している。

The aim of the current work was to analyze the influence of the ferrule effect for hybrid composite endodontic post designs consisting of carbon (C) and glass (G) fiber-reinforced polyetherimide (PEI), in upper canine teeth. Starting from theoretical designs of C-G/PEI hybrid composite posts with different Young's moduli (Post -57.7 GPa, Post -31.6 GPa, Post -graduated from 57.7 to 9.0 GPa in the coronal-apical direction) in endodontically treated anterior teeth, the influence of the ferrule effect was determined through finite element analysis (FEA). On the surface of the crown, a load of 50 N was applied at 45° to the longitudinal axis of the tooth. Maximum principal stresses were evaluated along the C-G/PEI post as well as at the interface between the surrounding tooth structure and the post. Maximum stress values were lower than those obtained for the corresponding models without a ferrule. The presence of a ferrule led to a marked decrease of stress and gradients especially for posts and . A less marked effect was globally found for Post , except in a cervical margin section along a specific direction, where a significant decrease of the stress was probably due to local geometric features, compared to the model without a ferrule. The presence of a ferrule did not generally provide a marked benefit in the case of the graduated Post , in comparison to other C-G/PEI posts. The outcomes suggest how such a hybrid composite post alone should be sufficient to optimize the stress distribution, dissipating stress from the coronal to the apical end.