疲労試験および有限要素法によるインプラントシステムの力学的分析

Research Project

Project/Area Number	11771213
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	補綴理工系歯学
Research Institution	Niigata University
Principal Investigator	STEGAROIU Roxana 新潟大学, 歯学部, 助手 (10303140)
Project Period (FY)	1999 – 2000
Project Status	Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help	¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000) Fiscal Year 2000: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000) Fiscal Year 1999: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	疲労強さ / 三次元有限要素分析 / ITIインプラント / Branemarkインプラント
Research Abstract	ITIおよびBranemarkについてインプラントシステムの疲労強さの比較検討を行った。インプラントとして長さ10mmのソリッドスクリュー(ITI)とマークIV(Branemark)の各7本を用意し,それぞれにソリッドヘッドとCeraOneのアバットメントを結合した。各システムは骨吸収を近似してインプラントの底部から7mm深さをレジンブロック内にマウントした。アバットメントに白金加金のキャストクラウンをセメント合着し、咬合面から1.2mm離れた点において,インプラント軸に対して垂直に10kgの繰り返し荷重を加えた。150万回の荷重でも,ITIインプラントでは,セメント合着部は破損せず,インプラント/ソリッドヘッドの締結ネジも破折しなかった。しかし,Branemarkインプラントでは,7本のうち4本がアバットメントのゴールドスクリュー部で破折した。破折面の高さはインプラント周囲のレジン表面のそれに一致し,SEMで観察した破折面は典型的な疲労破壊の様相を呈していた。この結果から,モーステーパー結合のソリッドヘッド/ソリッドスクリューは,バットジョイント結合のCeraOneアバットメント/マークIVより,疲労に強いことが明らかになった(Fisher's exact testのp=0.035)。次に,インプラントシステムの応力を三次元有限要素法にて解析した.疲労試験で用いたインプラントシステムのコンポーネントを単純化して顎骨モデルに挿入し,上部構造の中央に垂直荷重と側方荷重をそれぞれ負荷した。側方荷重の場合,インプラント内に発生する応力は周囲骨レベルの高さに対応する位置で最大になり,これは疲労破折面の高さに一致していた。以上の結果から,ジョイントの種類,側方荷重,および周囲骨レベルがインプラントシステムの強さに大きな影響を及ぼすことが明らかになった。