ディープマージンエレベーションにおける高充填流動性コンポジット：マイクロCTの実モデルから得られたFEA研究

Highly-filled flowable composite in deep margin elevation: FEA study obtained from a microCT real model.

抄録

目的:

ディープマージンエレベーション法における高充填流動性レジンコンポジットの歯牙-修復界面におけるせん断応力（SS）および法線圧（NP）を、マイクロCTスキャンから作成したFEM解析により評価すること。

OBJECTIVES: To evaluate shear stress (SS) and normal pressure (NP) at the tooth-restoration interface of highly-filled flowable resin composite applied to deep margin elevation technique through FEM analysis generated by a microCT scan.

方法:

ディープマージンエレベーション法に従い、2つのクラスII窩洞を有する上顎大臼歯を作製した。マイクロCTスキャンから幾何学的モデルを分割し、エナメル質、象牙質、修復材料の個別のボリュームを作成した。その後、3D有限要素（FE）モデルを構築し、咀嚼軸荷重のシミュレーションを行った。歯と修復物の界面に関するデータをSSとNPの観点から分析した。修復材料、ライナーとしての高充填流動性コンポジットレジンの使用、および歯頸部の下地の影響を評価するために、さまざまな材料と技術を試験した。

METHODS: A reference maxillary molar with two class II cavities was prepared according to deep margin elevation protocol. A geometrical model was segmented from a micro-CT scan generating separate volumes of enamel, dentin and restorative materials. The 3D Finite Element (FE) model was subsequently built-up and an axial chewing load was simulated. Data concerning the tooth-restoration interface were analyzed in terms of SS and NP. Different materials and techniques were tested in order to evaluate the effects of the restorative material, the usage of a highly-filled flowable composite as liner and the substrate of the cervical area.

結果:

SSとNPはともに同様の分布を示したが、試験した材料間で有意差が認められた。複合材料はセラミックと比較して、応力分布においてより均質な挙動を示した。頸骨縁部のライナーとして高充填の流動性コンポジットレ ースを使用することで、窩洞底部と頸骨縁部のSSとNPが有意に減少した。最後に、窩洞底部の応力分布は頸部縁の基質によって変化した：エナメル質は応力分布において保護的な役割を示した。

RESULTS: Both SS and NP presented similar distribution, but showed significant differences between tested materials. Composites showed more homogeneous behavior in stress distribution compared to ceramic. The use of a highly-filled flowable composite as liner on the cervical margin significantly reduced SS and NP on the cavity floor and the cervical margin area. Lastly, stress distribution in the cavity floor area varied according to the cervical margin substrate: enamel showed a protective role in stress distribution.

意義:

高充填の流動性レジン組成物は、界面力学的観点から深いマージン高位に適用した場合、有望な結果を示した。これらのデータを検証し、応力分布における頸部エナメル質の役割をより明確にするためには、さらなる研究が必要である。

SIGNIFICANCE: Highly-filled flowable resin composites showed encouraging results when applied to deep margin elevation from an interfacial mechanical point of view. Further studies are needed to validate these data and to better define the role of cervical enamel in stress distribution.