口蓋のないスプリントおよび非スプリント上顎インプラント支持オーバーデンチャーの生体力学的解析：三次元有限要素解析

Biomechanical Analysis of Palateless Splinted and Unsplinted Maxillary Implant-Supported Overdentures: A Three-Dimensional Finite Element Analysis.

抄録

本研究の目的は、口蓋を部分的に覆うインプラント支持型の上顎オーバーデンチャーを支える上顎骨、歯科インプラント、補綴コンポーネントの応力分布を、スプリントデザインと非スプリントデザインの両方で比較することである。Exocad Dental CADプログラムを用いて、海綿骨と皮質骨を含む上顎オーバーデンチャーの2つのモデルを設計した。また、総義歯の設計とアバットメント（アンスプリントの場合はロケーターアバットメント、スプリントの場合は遠位側にVertixアタッチメントを装着したHaderバー）も設計した。義歯の材料はPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）であり、患者固有の3D X線スキャンを解析するために使用された方法は、3D QCT/FEA（3次元定量コンピュータ断層撮影ベースの有限要素解析）であった。荷重は、前歯部（義歯の両切歯）と遠心部（義歯の両大臼歯と第一小臼歯）の3つの荷重ケースに分けて行った。前額部では頬側傾斜角35°の斜め成分で150N、遠位部では頬側傾斜角5°（大臼歯）または単独垂直（小臼歯）で600Nを負荷した。ロケーターアバットメントを使用したモデルは、解析したインプラントバリアントと上顎の両方で、すべての荷重ケースにおいて高い応力を示した。スプリントを使用した場合と使用し ない場合の応力分布の違いは、遠位領域で顕著であった。本研究の結果によると、骨組織およびインプラント部位の応力量は、スプリントされたバーリテインドバリアントでより小さかった。本研究で得られた知見は、口蓋を部分的にカバーするインプラント支持型上顎オーバーデンチャーの適切な補綴設計を選択する際に有用である。

The objective of this study was to compare the distribution of stress in the maxillary bone, dental implants, and prosthetic components supporting implant-supported maxillary overdentures with partial palatal coverage, in both splinted and unsplinted designs. Two models of maxillary overdentures were designed using the Exocad Dental CAD program, which included cancellous and cortical bone. The complete denture design and abutments (locator abutments in the unsplinted and Hader bar with Vertix attachments placed distally in the splinted variant) were also designed. The denture material was PEEK (Polyetheretherketone), and the method used to analyze patient-specific 3D X-ray scans was 3D QCT/FEA (three-dimensional quantitative computed tomography-based finite element analysis). Loading was divided into three load cases, in the frontal region (both incisors of the denture) and distal region (both molars and first premolar of the denture). The forces applied were 150 N with an oblique component with a buccal inclination of 35° in the frontal region, and 600 N with a buccal inclination of 5° (molars) or solely vertical (premolar) in the distal region. The model with locator abutments showed higher stresses in all load cases in both analyzed implant variants and in the maxilla. The differences in stress distribution between the splinted and unsplinted variants were more significant in the distal region. According to the results of the present study, the amount of stress in bone tissue and dental implant parts was smaller in the splinted, bar-retained variant. The findings of this study can be useful in selecting the appropriate prosthetic design for implant-supported maxillary overdentures with partial palatal coverage.