片持ち式インプラント支持フレームワークのデジタル製作技術がアバットメントスクリューの予圧に及ぼす影響について

The effect of the digital manufacturing technique of cantilevered implant-supported frameworks on abutment screw preload.

抄録

目的:

本研究の目的は、異なるデジタル製作技術を用いて製作されたカンチレバー付きインプラント支持型固定式歯科補綴物（ICFDP）のインプラント支台連結部のミスフィットとネジ予圧を調査し、繰返し荷重前後のネジ予圧を比較検討することであった。

PURPOSE: The purpose of this study was to investigate the misfit and screw preload at the implant abutment connection of implant supported fixed dental prosthesis with cantilever (ICFDP) manufactured using different digital manufacturing techniques and to compare the screw preload before and after cyclic loading.

材料および方法:

4本の孔内インプラントを有する下顎顎模型をデジタルスキャナーでスキャンした．ステレオリソグラフィー用ファイルを用いて、NEアバットメントと10mmカンチレバーを有するフレームワークを設計しました。5つのフレームワークは，デジタルとコンベンショナルテクニックを組み合わせた手法（CAD-cast）で製作し，5つのフレームワークは3Dプリンティング（3DP）で製作した．また，コントロールとして，パッシブフィット（PF）を確保したCAD-Castフレームワークを追加製作した．走査型電子顕微鏡（SEM）により，インプラントアバットメント連結部のミスフィットを測定した．対応するフレームワークには60本のスクリューを使用した．スクリューにトルクをかけ、周期的荷重前の逆トルク値（RTV）を記録した。フレームワークには、カンチレバーに隣接するターミナルインプラントの中心から9mmのところに荷重点を置き、20万回の荷重サイクルをかけ、サイクル後のRTVを記録した。

MATERIALS AND METHODS: Mandibular jaw model with four intra-foraminal implants was scanned using digital scanner. Stereolithography file was used to design a framework with nonengaging (NE) abutments and 10 mm cantilever distal to one terminal implant. Five frameworks were constructed using combined digital-conventional techniques (CAD-cast), and five frameworks were constructed using three-dimensional printing (3DP). Additional CAD-cast framework was constructed in a way that ensures passive fit (PF) to use as control. Scanning electron microscope (SEM) measured the implant abutment connection misfit. Sixty screws were used on the corresponding frameworks. Screws were torqued and pre-cyclic loading reverse torque value (RTV) was recorded. Frameworks were subjected to 200,000 loading cycles with a loading point 9 mm from the center of terminal implants adjacent to the cantilever and post-cyclic loading RTVs were recorded.

結果:

顕微鏡による測定では、フレームワーク間で有意差が認められました。PFは16.04（2.6）μmと最も低い値を示し、CAD-castは29.2（3.1）μmと最も高い値を示した。全グループにおいて，RTVは印加トルクよりも有意に低かった．荷重負荷後のRTVは，PFと3DPのフレームワークにおいて荷重負荷前のRTVよりも有意に低かった．3つの製造技術間のRTVの差は重要ではなかった．

RESULTS: Microscopic readings showed significant differences between frameworks. PF demonstrated the lowest measurements of 16.04 (2.6) µm while CAD-cast demonstrated the highest measurements of 29.2 (3.1) µm. In all groups, RTVs were significantly lower than the applied torque. Post-cyclic loading RTV was significantly lower than pre-cyclic loading RTV in PF and 3DP frameworks. Differences in RTVs between the three manufacturing techniques were insignificant.

結論:

CADキャストと3Dプリント（3DP）はともに臨床的に許容できるミスフィットを持つフレームワークを製造するが、3DPは積極的な荷重状況下でスクリューの予荷重安定性を維持するために選択すべき技術ではないかもしれない。

CONCLUSION: Although CAD-cast and three-dimensionally printed (3DP) both produce frameworks with clinically acceptable misfit, 3DP might not be the technique of choice for maintaining screw's preload stability under an aggressive loading situation.