インプラントのアバットメントと歯根の間にガルバニック腐食が生じる可能性はあるか？健常および炎症性インプラント周囲条件とFアニオンをシミュレートした実験的研究

Is galvanic corrosion between implant abutments and roots a possible scenario? An experimental study under simulated healthy and inflammatory peri-implant conditions and F anions.

抄録

目的:

市販のチタン製インプラントの歯根表面とチタン製アバットメント間のガルバニック結合に及ぼす健常状態、炎症状態、Fアニオンの存在の影響を評価すること。歯磨剤に一般的に使用されるFアニオンの存在をシミュレートするために、Fアニオンが存在する健常状態（HEF）と炎症状態（INF）をシミュレートする両方の溶液に、それぞれ3.12 grのNaFを添加した。ガルバニック電位差を48時間記録し、平均した。アバットメントと歯根の外観を実体顕微鏡で観察した。走査型電子顕微鏡とX線エネルギー分散分光法（SEM/EDX）を用いて、研究対象の材料の特性を評価し、ガルバニック試験前後の表面を比較した。

PURPOSE: To assess the effect of healthy and inflammatory conditions and the presence of F anions on the galvanic coupling between the root surface and titanium abutments of commercially available titanium implants MATERIALS AND METHODS: Eight pairs of three dental root-abutment couples (BEGO, MIS, NOBEL) were exposed to a neutral (pH=7.4) (HE) and an acidic (pH=4.0) (IN) phosphate buffer solution (PBS) simulating healthy and inflammatory conditions respectively. In order to simulate the presence of F anions, which is commonly used in toothpastes, 3.12 gr of NaF was added in both solutions simulating healthy conditions (HEF) and inflammatoy conditions (INF) with the presence of F anions respectively. The galvanic potential difference was recorded for 48 h and averaged. Physical appearance of abutment and roots were tested under a stereomicroscope. Scanning electron microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy (SEM/EDX) was used to characterize the materials under reseach and compare the surfaces before and after galvanic testing.

結果:

SEM/EDX分析によると、すべてのアバットメントはMISシステムのルートとともにTi-6Al-4V合金で構成され、BEGとNOBはTiで構成されている。EDX分析では、INF条件下での試験後、MISアバットメントの表面にNaとFが存在したのみであった。HE、IN、HEFの各条件下では、試験したすべてのグループの電位差はごくわずかで、電解腐食を誘発する公称閾値以下であった。INF条件下ではBEGとMISも同様であったが、NOBは平均電位差-273mVを示し、これは電解腐食の公称しきい値を超えていた。MISアバットメントのみが、INF条件下で黄色から青色への色の変化を示した。

RESULTS: All abutments are composed of Ti-6Al-4V alloy along with root of MIS system, while BEG and NOB are made of Ti according to the SEM/EDX analysis. No differences were identified in surface morphology before and after galvanic testing, while EDX analysis revealed only the presence of Na and F on the surface of MIS abutments after testing in INF conditions. All groups tested showed negligible potential difference and below the nominal threshold for triggering galvanic corrosion under HE, IN and HEF conditions. The same applies for BEG and MIS under INF conditions, while NOB presented an average potential difference value of -273 mV, which is above nominal thresshold for galvanic action. Only MIS abutment showed a color change from yellow to blue under INF conditions.

結論と臨床的意義:

BEGおよびMISインプラントシステムは、試験したすべての条件下で、電解腐食の影響を受けにくい。NOBは、Fアニオンが存在する炎症性インプラント周囲条件下で、ガルバニック腐食に対して脆弱であることが判明した。ガルバニック反応は、Tiベースのインプラントコンポーネント間でも起こりうるシナリオである。

CONCLUSIONS AND CLINICAL IMPLICATIONS: BEG and MIS implant systems are not prone to galvanic corrosion in all conditions tested. NOB was found vulnerable to galvanic corrosion under inflammatory peri-implant conditions in the presence of F anions. Galvanic reactions is a possible scenario even between Ti base implant components.