プラットフォームスイッチの有無にかかわらず、様々なネジ付きインプラント周辺の応力分布の比較評価。3次元有限要素法による解析

Comparative Evaluation of Stress Distribution around Various Threaded Implants with and without Platform Switch: A 3-D Finite Element Analysis.

• Gulshan K Tomar
• Mirna Garhnayak
• Abhijita Mahapatra
• Sitansu S Das
• Abhilash Mohapatra
• Gopal K Choudhury

抄録

AIM:

本研究の目的は、上顎骨後方領域において、プラットフォーム切り替えの有無に関わらず、様々なスレッドデザインのインプラント周辺の応力分布を比較することである。

AIM: The purpose of this study was to compare the stress distribution around various thread design implants with or without platform switching in the maxillary posterior region.

材料と方法:

4種類のスレッドデザインインプラント（シングル、ダブル、トリプル、非対称スレッドデザイン、プラットフォームスイッチングの有無）の応力に基づく性能を、3次元有限要素法を用いて、アバットメント中央部で頬側に15°の斜め方向に100Nの静的荷重をかけて解析した。CATIA V5R19を用いて，インプラントとアバットメントを装着した上顎後歯部（第一大臼歯部）の幾何学的モデルを作成した。IV型の骨質を近似し、完全な骨性統合を仮定した。

MATERIALS AND METHODS: Stress-based performances of four different thread design implants (single, double, triple, and asymmetric thread design each with or without platform switching) were analyzed by the three-dimensional finite element method under a static load of 100 N at 15° oblique direction buccolingually at the central portion of the abutment. A geometric model of the posterior maxillary segment (first molar region) with an implant and abutment was modeled using the CATIA V5R19 software. Type IV bone quality was approximated and complete osseous integration was assumed.

結果:

プラットフォーム切り替えのない4本目のデザインのインプラントのネック部周辺に記録されたフォンミーゼス応力は、プラットフォーム切り替えの品種よりも大きかった。プラットフォーム切り替えを行ったシングルスレッドインプラントは、最も低いvon Mises応力を示した。さらに、プラットフォーム切り替えを行った1本ねじ、3本ねじ、非対称ねじのインプラントの総変位量またはマイクロムーブメントは、プラットフォーム切り替えを行わなかったものよりも大きいことがわかった。さらに、プラットフォームを切り替えない1本ねじのインプラントの総変位量は最も小さかった。

RESULTS: The von Mises stresses recorded around the neck of the fourthread design implants without platform switching were greater than the platform switching variety. The single-threaded implant with platform switching showed the lowest amount of von Mises stress. Additionally, total displacement or micromovement of single, triple, and asymmetric thread implants with platform switching was found to be greater than the without platform switching variety. Further, the total displacement of the single-threaded implant without platform switching was lowest.

結論:

インプラントの表面デザイン、platform switching、埋入部位は荷重伝達機構に影響を与える。Crestal resorptionが少ないことから、platform switchingのあるsingle thread designが好ましい。上顎臼歯部におけるインプラントの成功は、骨の密度や最悪の荷重伝達メカニズムの点でより困難である。適切な種類のインプラント表面デザインを選択することで、リッジのクレストを保存することにより、これを大幅に軽減することができる。

CONCLUSION: Implant surface design, platform switching, and site of placement affect load transmission mechanisms. Due to low crestal resorption, single thread design with platform switching is preferred. The success of an implant in the maxillary molar region is more challenging in terms of the density of bone and the worst load transfer mechanism. With the right kind of implant surface design selection, this can be reduced to a great extent by the preservation of crest of the ridge.

臨床的意義:

インプラント埋入後の稜線部の骨吸収は重要な問題である。プラットフォームスイッチを持つシングルスレッドを用いた最適なインプラントデザインは、この問題を大幅に補うことができる。

CLINICAL SIGNIFICANCE: Crestal bone resorption following implant placement is an important issue. An optimum implant design with a single thread having a platform switch could compensate for this issue to a great extent.