歯内治療器具の繰返し疲労試験のための解剖学的二次元および三次元モデル

Anatomic Two-dimensional and Three-dimensional Models for Cyclic Fatigue Testing of Endodontic Instruments.

抄録

はじめに:

本研究では、下顎大臼歯の中歯根の内部解剖学的構造を再現した2次元（2D）および3次元（3D）モデルを用いて、歯内治療器具の繰返し疲労試験（CTF）のための新しい装置を開発し、評価した。

INTRODUCTION: In this study, new devices were developed and evaluated for cyclic fatigue testing (CTF) of endodontic instruments in two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) replicas of the internal anatomy of a mesial root of a mandibular molar.

方法と材料:

コンピューター断層撮影から、同一歯根の湾曲した中間の管腔の軌跡をアウトライン化し、コンピューター支援製図（CAD）ソフトウェアにエクスポートした。CADプログラムでは、管腔を25/0.06のサイズに仮想的に拡大した。その後、CTF装置をステンレス鋼で試作した。2Dモデルは、管腔の頬舌側（BL）と中遠位（MD）のビューを表し、3Dモデルでは元の軌道を維持した。Vortex Blue 25/0.06インスツルメントを6本のカナル（=12本）で疲労試験を行った。破折までのサイクル数（NCF）と断片の長さ（mm）を記録した。有意水準を5%として、データを統計的に分析した（ANOVAおよびpost-hoc Games-Howell検定）。

METHODS AND MATERIALS: The trajectories of both curved mesial canals of the same root were outlined from computed tomographic scans and exported to a computer assisted drawing (CAD) software. In the CAD program, the canals were virtually enlarged to a size 25/0.06. The CTF devices were then prototyped in stainless steel. The 2D models represented the bucco-lingual (BL) and mesio-distal (MD) views of the canals, while the original trajectory was kept in the 3D model. Vortex Blue 25/0.06 instruments were tested for fatigue in the six canals (=12). The number of cycles to failure (NCF) and fragment length (mm) were recorded. Data was statistically analyzed (ANOVA and post-hoc Games-Howell test) with the level of significance set at 5%.

結果:

平均NCFは、すべてのカナルで有意差があった（<0.05）。ファイルの寿命は、2D-BLモデルで長く、次いで2D-MDモデル、3Dモデルの順であった。平均フラグメント長も、試験したモデル間で異なっていた（<0.05）。

RESULTS: The mean NCF was significantly different among all the canals (<0.05). The lifespan of the files was greater in the 2D-BL models, followed by the 2D-MD and 3D. The mean fragment length was also different among the tested models (<0.05).

結論:

同じ管路軌跡を2Dと3Dで表現した場合、応力量（NCFから算出）と最大応力の局在（フラグメント長から算出）の両方に有意差が認められた。異なる3次元曲率が歯内治療器具の繰返し疲労に及ぼす影響をよりよく理解するためには、さらなる調査が必要である。

CONCLUSIONS: The tested 2D and 3D representations of the same canal trajectory resulted in significant differences both in the amount of stress (seen from NCF) and localization of the maximum stress (seen from fragment length). Further investigations are required to better understand the effects of different 3D curvatures on the cyclic fatigue of endodontic instruments.