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連 結 固 定 に 対 す る 歯 科 イ ン プ ラ ン ト 応 用 の 試 み
― 骨 レ ベ ル お よ び 連 結 条 件 に よ る 影 響 ―
奥 羽 大 学 歯 学 研 究 科 口 腔 機 能 回 復 学 専 攻
柴 原 栄 一 郎
（ 指 導 教 員 ： 山 森 徹 雄 ）
A p p l i c a t i o n o f O r a l I m p l a n t s t o T o o t h S p l i n t i n g
― E f f e c t o f B o n e L e v e l a n d C o n n e c t i n g C o n d i t i o n ― D e p a r t m e n t o f O r a l R e h a b i l i t a t i o n , O h u U n i v e r s i t y ,
G r a d u a t e S c h o o l o f D e n t i s t r y
E i i c h i r o S h i b a h a r a
（ D i r e c t o r： T e t s u o Y a m a m o r i）
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英 文 抄 録
P u r p o s e : T h e p u r p o s e o f t h i s s t u d y w a s t o e x a m i n e t h e p o s s i b i l i t y t o a p p l y o r a l i m p l a n t s t o t o o t h s p l i n t i n g． M a t e r i a l s a n d m e t h o d s : F i v e 3 D f i n i t e e l e m e n t m o d e l s o f t h e m a n d i b u l a r b o n e p o r t i o n s w i t h 6 a n t e r i a l t e e t h a n d 2 o r a l i m p l a n t s o n t h e e a c h d i s t a l p o r t i o n w e r e c o n s t r u c t e d． T h e c r o w n s o n a n t e r i a l t e e t h a n d t h e s u p e r s t r u c t u r e s o n o r a l i m p l a n t s w e r e c o n t a c t e d i n m o d e l A a n d C , a n d t h o s e w e r e b o n d e d i n m o d e l B , D a n d E . T h e c r o w n s o n c a n i n e s a n d t h e a d j a c e n t s u p e r s t r u c t u r e s w e r e b o n d e d w i t h
p o l y o x y m e t h y l e n e ( P O M ) l a y e r b e t w e e n t h e m i n m o d e l E . T h e b o n e p o r t i o n o f m o d e l C , D a n d E w e r e r e d u c e d f o r 5 . 5 m m i n h i g h t． L i n e a r s t a t i c a n a l y s i s w a s c a r r i e d o u t u n d e r t h e p e r p e n d i c u l a r l o a d i n g s .
R e s u l t s : T h e m a x i m u m v o n M i s e s s t r e s s a r o u n d t h e i m p l a n t
b o d i e s w e r e b i g g e r i n m o d e l B a n d D t h a n i n m o d e l A a n d C , r e s p e c t i v e l y． Vo n M i s e s s t r e s s a r o u n d t h e t e e t h d e c r e a s e d
b y b o n d i n g t h e c r o w n s a n d s u p e r s t r u c t u r e s . B o n e r e s o r p t i o n s a r o u n d t h e i m p l a n t s i n m o d e l D a n d d i s u s e a t r o p h y o f t h e t i s s u e a r o u n d t h e t e e t h i n m o d e l B w e r e s u p p o s e d a c c o r d i n g t o t h e M e c h a n o s t a t t h e o r y . T h e s t r e s s v a l u e s a r o u n d t e e t h i n m o d e l D a n d E a p p r o x i m a t e d t o t h o s e i n m o d e l A , a n d t h o s e a r o u n d i m p l a n t s d e c r e a s e d i n m o d e l E w h e n c o m p a r e d w i t h m o d e l D .
C o n c l u s i o n s : I t w a s s u g g e s t e d t h a t o r a l i m p l a n t s m i g h t b e a p p l i e d t o s p l i n t i n g t h e t e e t h w i t h r e d u c e d t i s s u e s u p p o r t b y c o n t r o l l i n g t h e c o n n e c t i n g c o n d i t i o n .
K e y w o r d s： o r a l i m p l a n t , t o o t h s p l i n t i n g , i m p l a n t - t o o t h c o n n e c t i o n , f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s
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英 文 抄 録 の 和 訳
目 的 ： こ の 研 究 の 目 的 は イ ン プ ラ ン ト を 連 結 固 定 に 適 用 す る 可 能 性 を 検 討 す る こ と で あ る 。
材 料 と 方 法 ： 下 顎 骨 部 に 6 前 歯 お よ び 遠 心 に 2 本 ず つ 歯 科 イ ン プ ラ ン ト を 植 立 し た 三 次 元 有 限 要 素 モ デ ル を 作 成 し た 。 前 歯 の ク ラ ウ ン と 歯 科 イ ン プ ラ ン ト の 上 部 構 造 は ， モ デ ル A と C で 接 触 と し ，モ デ ル B ， D と E で 連 結 し た 。モ デ ル E で は ，犬 歯 と 隣 接 す る 上 部 構 造 間 に P O M を 介 在 さ せ た 。 モ デ ル C,D と E で は ， 骨 の 高 径 を 5 . 5 m m 減 じ た 。 垂 直 荷 重 を 付 与 し 線 形 静 解 析 を 行 っ た 。
結 果 ： モ デ ル A と C の イ ン プ ラ ン ト 体 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 は ，そ れ ぞ れ モ デ ル B と D よ り 大 き か っ た 。 天 然 歯 周 囲 骨 の 最 大 相 当 応 力 は ク ラ ウ ン と 上 部 構 造 を 連 結 す る こ と で 減 少 し た 。 メ カ ノ ス タ ッ ト 理 論 に よ る と ， モ デ ル D の イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 骨 吸 収 や モ デ ル B の 天 然 歯 周 囲 の 廃 用 性 萎 縮 が 疑 わ れ た 。 モ デ ル D，E の 天 然 歯 周 囲 骨 の 応 力 値 は モ デ ル A に 近 似 し た 。
結 論 ： 連 結 条 件 を 調 整 す る こ と に よ っ て ， 支 持 能 力 が 減 弱 し た 歯 の 連 結 固 定 に 応 用 で き る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。
キ ー ワ ー ド ： 歯 科 イ ン プ ラ ン ト ， 連 結 固 定 ， イ ン プ ラ ン ト と 天 然 歯 の 連 結 ， 有 限 要 素 解 析
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緒 言
連 結 固 定 は ， 歯 周 病 等 の 理 由 に よ り 支 持 能 力 の 減 弱 し た 歯 に 対 す る 力 を コ ン ト ロ ー ル し て ， 長 期 的 に 機 能 を 維 持 す る こ と を 目 的 と す る 1）。し か し ，多 数 歯 に 動 揺 が あ る 場 合 や 欠 損 歯 が 多 い 場 合 に は ， そ の 効 果 が 得 ら れ に く い 。 こ れ ら へ の 対 応 と し て ， 動 揺 歯 に 隣 接 し て 埋 入 し た 歯 科 イ ン プ ラ ン ト （ 以 下 イ ン プ ラ ン ト と 略 記 ） と 連 結 固 定 す る こ と に 着 想 し た 。 し か し ， 現 状 で は 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト は 連 結 し な い の が 一 般 的 で あ る 2）。そ の 理 由 と し て は ， イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 に よ っ て 天 然 歯 の 沈 下 な ど の 問 題 が 報 告 さ れ て い る こ と が 挙 げ ら れ る 3 ~ 8）。 し か し ， 咬 合 再 構 成 に イ ン プ ラ ン ト を 併 用 す る 試 み は 古 く か ら な さ れ て
お り 9 , 1 0）， イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 に よ り 天 然 歯 の 沈 下 が
生 じ な か っ た と い う 報 告 1 1 , 1 2） や ， ノ ン リ ジ ッ ド の 連 結 で は 天 然 歯 の 沈 下 が 認 め ら れ る が リ ジ ッ ド な 連 結 で は 天 然 歯 の 沈 下 は 認 め ら れ な い と の 報 告 1 3 , 1 4）， 天 然 歯 の 支 持 能 力 が 減 弱 し た 症 例 で は 天 然 歯 の 沈 下 が 認 め ら れ な い と い う 報 告 1 4） な ど が な さ れ て お り ， 連 結 の 是 非 に つ い て 一 定 の 見 解 は 得 ら れ て い な い 。 ま た ， イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 に よ り 天 然 歯 が 沈 下 す る 原 因 に 関 す る 仮 説 の 一 つ に 歯 根 周 囲 組 織 の 廃 用 性 萎 縮 1 5 ~ 1 7 ） が あ る 。 F r o s t の
M e c h a n o s t a t t h e o r y に よ る と ， 骨 に 対 す る 歪 み や 応 力 が
小 さ い 場 合 に 廃 用 性 萎 縮 を 生 じ る 1 8） こ と に な る た め ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 の 是 非 を 検 討 す る た め に は ， 周 囲 組 織 に お け る 生 体 力 学 的 挙 動 を と ら え る 必 要 が あ る 。
よ っ て 本 研 究 で は ， 連 結 固 定 に イ ン プ ラ ン ト を 応 用 す る 可 能 性 を 検 討 す る こ と を 目 的 と し て ， 三 次 元 有 限 要 素 法 を 用 い て 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し た 場 合 に 周 囲 組 織 に 生 じ る 変 化 を 解 析 し た 。
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材 料 お よ び 方 法 １ ． 有 限 要 素 モ デ ル
１ ） 有 限 要 素 モ デ ル の 構 成 （ １ ） 基 本 的 構 造
有 限 要 素 モ デ ル は ， ア ー チ 状 の 下 顎 骨 部 に 下 顎 6 前 歯 が 存 在 し ， 左 右 側 第 一 ， 第 二 小 臼 歯 部 に 歯 科 イ ン プ ラ ン ト を 植 立 し た 構 造 と し た 。 下 顎 前 歯 歯 冠 部 に 支 台 形 態 を 付 与 し チ タ ン 製 ク ラ ウ ン を 合 着 し た （ 図 1 ）。
（ ２ ） 骨 部
有 限 要 素 モ デ ル の 下 顎 骨 部 の 設 計 に 際 し て は ， 上 條 1 9） の 報 告 し た 解 剖 学 的 計 測 値 を 参 考 に 下 顎 骨 の ア ー チ を 作 成 し た 。 下 顎 骨 高 径 を 2 4 . 5 m m, 下 顎 骨 頬 舌 径 を 1 2 . 0 m m, 皮 質 骨 厚 径 を 2 . 0 m m に 設 定 し ， 下 顎 骨 の 唇 側 中 央 か ら 下 顎 骨 後 縁 ま で の 長 さ を 3 0 m m と し た 。
（ ３ ） 天 然 歯 部
天 然 歯 部 は 吉 田 2 0）や 上 條 2 1～ 2 3）に よ る 日 本 人 永 久 歯 の 平 均 値 を 参 考 に 設 計 し ， 中 切 歯 , 側 切 歯 を 同 一 の 寸 法 と し ， 切 歯 は 全 長 2 0 . 1 7 m m, 歯 根 長 1 0 . 8 7 m m ， 犬 歯 は 全 長
2 5 . 1 5 m m，歯 根 長 1 4 . 5 5 m m の 単 純 化 し た モ デ ル と し た 。歯
根 膜 部 は ， 歯 根 の 形 態 を 拡 大 し て 作 成 し ， 黒 川 2 4） の 報 告 に 基 づ き 0 . 2 5～ 0 . 3 1 m m の 厚 み を 付 与 し た ( 図 2）。
（ ４ ） イ ン プ ラ ン ト 部
イ ン プ ラ ン ト 体 は , 古 橋 ら 2 5）， 渡 辺 ら 2 6） や 渡 辺 2 7） の 報 告 を も と に ， 直 径 3 . 7 5 m m 長 径 1 0 m m の ス レ ッ ド 型 と し た ( 図 3）。
２ ） 有 限 要 素 モ デ ル の 種 類
ク ラ ウ ン と イ ン プ ラ ン ト 上 部 構 造 と の 連 結 様 式 と 骨 レ ベ ル と の 組 み 合 わ せ か ら ，5 種 類 の モ デ ル を 作 成 し た 。 モ デ ル A は モ デ ル の 天 然 歯 の ク ラ ウ ン と イ ン プ ラ ン ト 上 部 構 造 の 隣 接 接 触 面 の 境 界 条 件 を す べ て 「 接 触 」 と し た ( 図
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4）． モ デ ル A の 隣 接 接 触 面 の 境 界 条 件 を す べ て 「 連 結 」 と し た も の を モ デ ル B と し た ( 図 5）。 モ デ ル C で は ， 骨 レ ベ ル を 5 . 5 m m 低 下 さ せ , 天 然 歯 の ク ラ ウ ン と イ ン プ ラ ン ト 上 部 構 造 の 隣 接 接 触 面 の 境 界 条 件 を す べ て 「 接 触 」 と し た ( 図 6) 。モ デ ル C の 隣 接 接 触 部 の 境 界 条 件 を す べ て
「 連 結 」 と し た も の を モ デ ル D と し た ( 図 7) 。 モ デ ル E で は , 骨 レ ベ ル を 5 . 5 m m 低 下 さ せ , 天 然 歯 の ク ラ ウ ン と イ ン プ ラ ン ト 上 部 構 造 の 隣 接 接 触 面 の 境 界 条 件 を す べ て
「 連 結 」 と し , 左 右 側 犬 歯 と 第 一 小 臼 歯 部 イ ン プ ラ ン ト 間 の 連 結 部 に 厚 径 0 . 3 m m の ポ リ オ キ シ メ チ レ ン 2 8）（ 以 下
P O M と 略 記 ） を 介 在 さ せ た ( 図 8 ) 。
２ . 有 限 要 素 モ デ ル 作 成 お よ び 有 限 要 素 解 析 方 法
１ ） ハ ー ド ウ ェ ア お よ び ソ フ ト ウ ェ ア
解 析 モ デ ル の 作 成 に は , 汎 用 三 次 元 C A D ソ フ ト ウ ェ ア
（ S o l i d W o r k s 2 0 1 2， D a s s a u l t S y s t e m e s S o l i d W o r k s C o r p。，
U S A）， 解 析 に は 汎 用 有 限 要 素 法 プ ロ グ ラ ム （ S o l i d W o r k s
S i m u l a t i o n 2 0 1 2）と パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ（ C a n B e，I B M P C / AT C o m p a t i b l e s） を 用 い た 。
２ ） 解 析 モ デ ル の 構 成 要 素 と 物 性 値
解 析 モ デ ル の 構 成 要 素 は , イ ン プ ラ ン ト 体 , 上 部 構 造 , ク ラ ウ ン ， 象 牙 質 ， 歯 根 膜 , 皮 質 骨 ， 海 綿 骨 お よ び P O M と し た 。 歯 根 膜 以 外 の 構 成 要 素 は 線 形 等 方 性 弾 性 体 と し ， そ れ ぞ れ の 弾 性 係 数 と ポ ア ソ ン 比 は , 従 来 の 報 告 2 5～ 2 7 , 2 9） を 参 考 に 設 定 し た ( 表 1) 。歯 根 膜 は 予 備 解 析 で 求 め た 直 交 異 方 性 を 与 え た 物 性 値 に 設 定 し た 。 イ ン プ ラ ン ト 体 ， 上 部 構 造 ， お よ び ク ラ ウ ン に 使 用 す る 金 属 は チ タ ン と 設 定 し た 。
３ . 解 析 条 件
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１ ） 拘 束 条 件
有 限 要 素 モ デ ル 下 顎 骨 部 の 遠 心 断 面 上 の 全 節 点 を 完 全 拘 束 と し た 。
２ ） 荷 重 条 件
天 然 歯 お よ び イ ン プ ラ ン ト 上 部 構 造 の 切 縁 お よ び 咬 合 面 に , そ れ ぞ れ 5 , 0 0 0g f の 垂 直 荷 重 を 付 加 し た 。
３ ） 解 析 条 件
線 形 静 解 析 を 施 行 し た が , イ ン プ ラ ン ト 体 と 周 囲 骨 間
に G a p 要 素 を 設 定 し た た め ， 幾 何 学 的 非 線 形 性 が 一 部 に
付 与 さ れ た 。 ４ ） 解 析 対 象
本 研 究 で は 天 然 歯 部 と し て 下 顎 右 側 中 切 歯 ， イ ン プ ラ ン ト 部 と し て 右 側 第 一 小 臼 歯 部 周 囲 骨 に お け る 相 当 応 力 を 解 析 対 象 と し た 。
結 果
１ ． イ ン プ ラ ン ト 部 ， 天 然 歯 部 の 被 圧 変 位 量
天 然 歯 に お け る 被 圧 変 位 量 の 目 標 値 は ， 後 藤 3 0） の 報 告 を 参 考 に し て 側 方 荷 重 1 , 0 0 0 g f 時 に 5 0～ 1 0 0 μ m， 垂 直 荷 重
1 , 0 0 0 g f で 3 0～ 6 0 μ m の 変 位 量 と し た 。 歯 根 膜 の 物 性 値 は
直 交 異 方 性 弾 性 体 と し て 設 定 し , 側 方 荷 重 1 , 0 0 0 g f で
6 1 . 7 μ m， 垂 直 荷 重 1 , 0 0 0 g f で 4 8 . 6 μ m の 被 圧 変 位 量 と な っ
た 。
堀 田 3 1） の 報 告 に 基 づ き ， イ ン プ ラ ン ト 部 の 被 圧 変 位 量
が 2 , 0 0 0 g f の 側 方 荷 重 時 に 4 1 . 0 μ m， 5 , 0 0 0 g f の 垂 直 荷 重 時
に 3 . 6 μ m と な る こ と を 目 標 と し た 。古 橋 ら 2 5）の 報 告 を 参
考 と し て イ ン プ ラ ン ト 頸 部 に 1 5 . 0 μ m， イ ン プ ラ ン ト 底 面
に 2 0 . 0 μ m の G a p 要 素 を 付 与 し た と こ ろ ， 2 , 0 0 0 g f の 側 方
荷 重 時 に 4 0 . 4 μ m，5 , 0 0 0 g f の 垂 直 荷 重 時 に 2 . 9 μ m の 変 位 量
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と な っ た ( 表 2 )。
２ ． 応 力 分 布 に つ い て
１ ） 下 顎 中 切 歯 部 周 囲 組 織 で の 応 力 分 布
中 切 歯 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 の コ ン タ ー 図 ( 図 9) で は ， モ デ ル A で は 舌 側 歯 頸 部 と 根 尖 部 に 応 力 値 の 高 い 部 分 が 認 め ら れ た 。 モ デ ル B で は 根 尖 部 の 応 力 値 は 低 下 し ， 舌 側 歯 頸 部 に 応 力 値 の 高 い 部 分 が 認 め ら れ た 。 モ デ ル C で は 骨 レ ベ ル の 低 下 に よ り 舌 側 歯 頸 部 と 根 尖 部 に 応 力 の 集 中 を 認 め た 。 モ デ ル D で は 根 尖 部 の 応 力 値 は 低 下 し ， 舌 側 歯 頸 部 に の み 応 力 が 集 中 す る 領 域 が 認 め ら れ た 。 モ デ ル E で は モ デ ル D と 同 等 の 応 力 分 布 が 認 め ら れ た 。
中 切 歯 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 は ， 正 常 な 支 持 組 織 で あ る モ デ ル A で は 皮 質 骨 で 8 . 0 M P a，海 綿 骨 で 3 . 0 M P a， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し た モ デ ル B で は 皮 質 骨 で
2 . 8 M P a， 海 綿 骨 で 1 . 2 M P a で 最 少 と な っ た 。 ま た 骨 レ ベ ル
の 低 下 し た モ デ ル C で は , 皮 質 骨 で 1 7 . 3 M P a， 海 綿 骨 で
8 . 2 M P a，モ デ ル D で は 皮 質 骨 で 5 . 7 M P a，海 綿 骨 で 2 . 5 M P a，
モ デ ル E で は 皮 質 骨 で 5 . 3 M P a， 海 綿 骨 で 2 . 7 M P a で あ っ た （ 図 1 0）。
２ ） イ ン プ ラ ン ト 周 囲 組 織 で の 応 力 分 布
イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 最 大 相 当 応 力 の コ ン タ ー 図 （ 図 1 1 ） で は ， モ デ ル A で は 応 力 値 の 高 い 部 分 は 認 め ら れ な か っ た 。 モ デ ル B で は イ ン プ ラ ン ト 頸 部 周 囲 骨 に 応 力 の 集 中 を 認 め た 。 モ デ ル C で は イ ン プ ラ ン ト 頸 部 周 囲 骨 に 応 力 値 の 増 大 を 認 め た 。 モ デ ル D で は イ ン プ ラ ン ト 頸 部 周 囲 骨 に 応 力 集 中 を 認 め ， モ デ ル E で は イ ン プ ラ ン ト 頸 部 周 囲 骨 の 応 力 集 中 が 緩 和 さ れ ， 頸 部 か ら ス レ ッ ド 部 に か け て 広 範 囲 に 応 力 が 生 じ て い た 。
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イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 は 正 常 な 支 持 組 織 で あ る モ デ ル A で は 皮 質 骨 ， 海 綿 骨 で 5 . 9 M P a，
1 . 2 M P a 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し た モ デ ル B で は 皮
質 骨 ， 海 綿 骨 で 2 3 . 9 M P a， 4 . 9 M P a と な っ た 。 骨 レ ベ ル の 低 下 し た モ デ ル C で 皮 質 骨 ， 海 綿 骨 で 4 1 . 0 M P a， 1 1 . 3 M P a で あ っ た 。 モ デ ル D で は 皮 質 骨 ， 海 綿 骨 で 4 4 . 7 M P a，
1 3 . 8 M P a と な り ， モ デ ル E の 皮 質 骨 ， 海 綿 骨 で 2 3 . 6 M P a,
8 . 3 M P a で あ っ た （ 図 1 2 ）。
考 察 １ ． 解 析 モ デ ル に つ い て
１ ） 設 計 の 根 拠
有 限 要 素 法 を 応 用 し た イ ン プ ラ ン ト 周 囲 組 織 の 解 析 に 関 す る 報 告 の 中 に は ，個 人 の 顎 骨 形 態 の C T 像 か ら モ デ ル を 作 成 し て い る も の が み ら れ る 3 2 , 3 3）。 個 人 の C T デ ー タ を 使 用 す る こ と で ， 対 象 と す る 被 験 者 の 正 確 な 解 析 を 行 う こ と が で き る た め ， 個 々 の 解 析 を す る に は 最 適 な 手 法 で あ る と い え る 。 し か し 本 研 究 で は ， 骨 レ ベ ル の 低 下 に 関 連 し て ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 や P O M 介 在 に よ る 影 響 を ど の よ う に 捉 え る か に つ い て の 一 般 的 な 見 解 を 見 出 す こ と を 目 的 と し て い る 。 し た が っ て ， 骨 格 や 歯 の 大 き さ 等 の 平 均 値 を 用 い て モ デ ル を 構 築 す る の が 合 理 的 で あ る 。 本 研 究 で は ， 下 顎 骨 の 寸 法 ， ア ー チ の 形 態 ， 歯 の 大 き さ を 上 條 1 9 , 2 1～ 2 3）や 吉 田 2 0）の 報 告 を 参 考 に 解 析 モ デ ル を 作 成 し た 。 骨 レ ベ ル は 支 持 能 力 が 正 常 な モ デ ル と 支 持 能 力 が 低 下 し た モ デ ル を 作 成 し ， 骨 レ ベ ル の 違 い に よ り 天 然 歯 や イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に 及 ぼ す 影 響 や 連 結 の 違 い に よ る イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 応 力 の 分 散 な ど の 影 響 を 検 討 し た 。
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２ ） 被 圧 変 位 量 の 再 現 程 度 と そ の 意 義
有 限 要 素 法 で は ， 応 力 値 は 変 位 量 に 基 づ い て 導 き 出 さ れ る 。 し た が っ て ， 正 確 な 応 力 値 の 算 出 の た め に は ， 生 体 に お け る 被 圧 変 位 量 を 実 測 値 に 近 似 さ せ る 必 要 が あ る
3 4） 。 本 研 究 で は ， 天 然 歯 の 被 圧 変 位 量 の 設 定 に 際 し て ， 後 藤 3 0） の 報 告 し た 被 圧 変 位 量 を 参 考 に し て 側 方 荷 重 1 0 0 g f で 3 0～ 7 0 μ m， 1 , 0 0 0 g f で 5 0～ 1 0 0 μ m の 変 位 量 と , 垂 直 荷 重 1 0 0 g f で 1 5～ 3 5 μ m 1 , 0 0 0 g f で 3 0～ 6 0 μ m の 変 位 量 と な る こ と を 目 標 と し た 。 歯 根 膜 の 物 性 値 は 篠 原 が 報 告 し た 値 を 参 考 に 直 交 異 方 性 弾 性 体 と し て 設 定 し 3 5） ,X 軸 方 向 ,Y 軸 方 向 ,Z 軸 方 向 の 弾 性 係 数 と ポ ア ソ ン 比 を 試 行 錯 誤 的 に 当 て は め , 側 方 荷 重 1 , 0 0 0 g f で 6 1 . 7 μ m， 垂 直 荷 重
で 1 , 0 0 0 g f で 4 8 . 6 μ m の 被 圧 変 位 量 と な り ， 上 記 の 目 標 値
に 合 致 し た 。
一 方 ， イ ン プ ラ ン ト の 被 圧 変 位 量 を 設 定 す る 際 に は ， 堀 田 3 1）の 報 告 を 参 考 に ，2 , 0 0 0 g f の 側 方 荷 重 時 に 4 1 . 0 μ m，
5 , 0 0 0 g f の 垂 直 荷 重 時 3 . 6 μ m に な る よ う に 目 標 値 を 設 定 し
た 。 設 定 の 変 位 量 を 再 現 す る た め に , 古 橋 ら 2 5） の 報 告 を 参 考 に , イ ン プ ラ ン ト 頸 部 に 1 5 μ m， イ ン プ ラ ン ト 底 面 に
2 0 . 0 μ m の G a p 要 素 を 付 与 し た と こ ろ 2 , 0 0 0 g f の 側 方 荷 重
時 に 4 0 . 4 μ m の 変 位 量 ， 5 , 0 0 0 g f の 垂 直 荷 重 時 に 2 . 9 μ m と
な り , 目 標 値 に 近 似 し た 。
２ . イ ン プ ラ ン ト と 天 然 歯 と の 連 結 条 件 に つ い て
天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト の 連 結 は 一 般 的 に は 避 け る べ き と さ れ て い る 2）。そ の 根 拠 と し て ，天 然 歯 は 歯 根 膜 を 介 し て 骨 と 結 合 す る の に 対 し て イ ン プ ラ ン ト は 骨 と 直 接 結 合 し て い る た め 被 圧 変 位 量 の 極 端 な 差 が あ る 3 6） こ と や ， 天 然 歯 の 沈 下 が 生 じ る と と も に ， 生 存 率 が 低 い こ と に よ る も の と 考 え ら れ る 。L a n g ら 6） に よ る と ， 選 択 基 準 を 満 た
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し た 1 3 の 論 文 か ら ， 天 然 歯 と 連 結 し た イ ン プ ラ ン ト の 生 存 率 は 5 年 で 9 0 . 1 %，1 0 年 で 8 2 . 1 %で あ り ， 天 然 歯 支 台 の ブ リ ッ ジ の 生 存 率 は 5 年 で 9 4 . 1 %，1 0 年 で 7 7 . 8 %で あ っ た 。 ま た 5 年 間 の 観 察 期 間 後 の 天 然 歯 沈 下 の 割 合 は 5 . 2 %と 報 告 し て い る 。 天 然 歯 沈 下 の 原 因 と し て ， d i s u s e a t r o p h y 説
1 5 ~ 1 7 )， d i f f e r e n t i a l e n e r g y d i s s i p a t i o n 説 3 7 , 3 8）， m a n d i b u l a r f l e x u r e 説 3 , 3 9 , 4 0）， f i x e d p a r t i a l d e n t u r e f l e x u r e 説 1 7 , 3 9）， i m p a i r e d r e b o u n d m e m o r y 説 3 , 3 9）， r a t c h e t e f f e c t 説 3 , 3 9），
d e b r i s i m p a c t i o n 説 4 1） な ど 諸 説 が あ る 。 こ れ ら の 中 で
d i s u s e a t r o p h y は M e c h a n o s t a t t h e o r y に よ っ て 定 量 的 に 評 価 で き る 。 す な わ ち M e c h a n o s t a t t h e o r y で は ， 骨 に 伝 達 さ れ る 応 力 が 1～ 2 M P a 以 下 の 場 合 に 廃 用 性 萎 縮 が 生 じ ，
2～ 4 0 M P a で 生 理 的 に 適 合 ， 4 0～ 6 0 M P a で 負 担 過 重 と な
り ，6 0 M P a 以 上 で 骨 吸 収 を き た す と さ れ て い る 1 8）。 本 研
究 の 結 果 で も ， モ デ ル B の 歯 根 膜 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 値 で 1 . 2 M P a， モ デ ル D の イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力 値 で 4 4 . 7 M P a と 算 出 さ れ て い る こ と か ら ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 す る と 条 件 に よ っ て は 歯 根 膜 の 廃 用 性 萎 縮 や ， 負 担 過 重 に よ る イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 吸 収 を 招 く 可 能 性 が あ る こ と に な る 。 さ ら に
M u d d u g a n g a d h a r ら 4 2） の メ タ 分 析 で は ， 装 着 後 5 年 間 に
お け る 生 存 率 は イ ン プ ラ ン ト 支 台 単 冠 で 9 6 . 3 6 %， イ ン プ ラ ン ト 支 台 ブ リ ッ ジ で 9 4 . 5 3 %， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト 支 台 の ブ リ ッ ジ で 9 1 . 2 7 %で あ っ た 。 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト 支 台 ブ リ ッ ジ は ， イ ン プ ラ ン ト 支 台 の 単 冠 や ブ リ ッ ジ に 比 較 し て 生 存 率 が 低 い た め ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 す る 治 療 は 優 先 さ れ な い と し て い る 。
一 方 ， イ ン プ ラ ン ト と 連 結 し た 天 然 歯 の 沈 下 に つ い て は ， 連 結 条 件 に よ り 異 な る こ と も 報 告 さ れ て い る 。 す な わ ち 天 然 歯 を イ ン プ ラ ン ト と リ ジ ッ ド に 連 結 す れ ば 天 然
12
歯 の 沈 下 は 認 め ら れ な い が ， ノ ン リ ジ ッ ド な 連 結 で は 天 然 歯 の 沈 下 が 生 じ た と す る 報 告 や 1 3 , 1 4）， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を リ ジ ッ ド に 連 結 し た と こ ろ ，3 年 間 に わ た る 経 過 観 察 で 沈 下 し た 天 然 歯 は な か っ た と の 報 告 1 1） が あ る 。 以 上 の こ と か ら ， 連 結 を 考 え る の で あ れ ば ， ノ ン リ ジ ッ ド 連 結 を 回 避 す る の が 望 ま し い と 考 え ら れ た 。 ノ ン リ ジ ッ ド 連 結 は 、 多 く の 場 合 k e y a n d k e y w a y や 精 密 性 ア タ ッ チ メ ン ト を 用 い た 半 固 定 性 の 連 結 で あ っ た 6 ,～ 1 1 , 1 3 , 1 4）。本 研 究 に お け る モ デ ル B，D は 明 ら か に リ ジ ッ ド な 連 結 で あ り ， モ デ ル E で は 弾 性 係 数 の 小 さ な P O M を 介 し て は い る も の の ， 可 動 機 構 は な い た め ノ ン リ ジ ッ ド 連 結 に は 含 ま れ な い も の と 考 え ら れ た 。
３ . 本 研 究 の 結 果 に つ い て
正 常 な 歯 周 組 織 や 顎 骨 が 存 在 す る モ デ ル の う ち ， ク ラ ウ ン お よ び 上 部 構 造 間 を 接 触 と し た モ デ ル A は ， 天 然 歯 を イ ン プ ラ ン ト に 連 結 し な い 状 況 を 再 現 し て い る こ と に な り ， こ の モ デ ル に お け る 応 力 値 が ベ ー ス ラ イ ン と 考 え ら れ た 。本 モ デ ル に お け る 応 力 値 を M e c h a n o s t a t t h e o r y1 8） に 当 て は め て 比 較 す る と ， い ず れ も 生 理 的 に 適 合 す る 範 囲 に あ っ た 。 一 方 ， モ デ ル B は ， モ デ ル A の ク ラ ウ ン と 上 部 構 造 間 を 連 結 し た モ デ ル で あ る 。 モ デ ル B で 中 切 歯 歯 根 膜 周 囲 骨 の 応 力 値 が 海 綿 骨 部 で 1 . 2 M P a で あ っ た こ と か ら ， 連 結 に よ り 天 然 歯 へ の 負 荷 は 減 少 し 廃 用 性 萎 縮 が 生 じ る 可 能 性 が 否 定 で き な い 結 果 と な っ た 。 ま た イ ン プ ラ ン ト 周 囲 の 皮 質 骨 に お け る 応 力 値 は ， モ デ ル A の
5 . 9 M P a か ら モ デ ル B で は 2 3 . 9 M P a と 約 4 倍 と な っ た 。 こ
れ は 被 圧 変 位 量 が 小 さ い イ ン プ ラ ン ト の 周 囲 組 織 が 咬 合 力 に よ る 負 荷 を 多 く 担 う こ と に な っ た た め と 考 え ら れ る 。
一 方 ， 骨 レ ベ ル の 低 下 し た モ デ ル で は ， モ デ ル D の 中
13
切 歯 部 海 綿 骨 で 応 力 値 が 2 . 5 M P a と な り ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と を 連 結 し た 場 合 で も 天 然 歯 周 囲 骨 に お け る 応 力 値 は 生 理 的 に 適 応 可 能 な 範 囲 と な っ た 。 こ の 理 由 と し て は ， 中 切 歯 部 の 応 力 値 を 比 較 し た と き に ， 正 常 な 歯 周 組 織 を 有 す る モ デ ル A に 対 し て ， 支 持 能 力 を 減 弱 さ せ た モ デ ル C の 応 力 値 が 増 大 し た こ と が 考 え ら れ た 。C o r d a r o ら
1 4） に よ る と 支 持 能 力 の 減 弱 し た 9 名 と 正 常 な 支 持 能 力 の 1 0 名 に 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し 約 2～ 8 年 経 過 を み た と こ ろ ， 支 持 能 力 の 減 弱 し た 症 例 で は 天 然 歯 の 沈 下 が み ら れ ず ， 正 常 な 支 持 能 力 で ノ ン リ ジ ッ ド な 連 結 を 行 っ た 症 例 の み で 沈 下 が 生 じ た と 報 告 し て い る 。 本 研 究 の 結 果 は ， こ の 報 告 に お い て 支 持 能 力 の 減 弱 し た 天 然 歯 を イ ン プ ラ ン ト と 連 結 し て も 沈 下 し な か っ た こ と を 裏 付 け て い る と 考 え ら れ た 。 し た が っ て ， イ ン プ ラ ン ト を 支 持 能 力 の 減 少 し た 天 然 歯 の 連 結 固 定 に 利 用 す る 場 合 に は ， 天 然 歯 の 沈 下 な ど は 生 じ な い 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。
し か し モ デ ル D の イ ン プ ラ ン ト 部 で は 皮 質 骨 で の 最 大 相 当 応 力 値 が 4 4 . 7 M P a と な り ， 周 囲 骨 の 吸 収 を 招 く 可 能 性 も あ る こ と が 示 さ れ た 。 渡 辺 2 7） は ， 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を ブ リ ッ ジ 支 台 歯 と し て 連 結 す る 際 に P O M を 介 在 さ せ る こ と で 被 圧 変 位 性 の 異 な る 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 応 力 分 散 の 適 正 化 を 試 み ， 有 効 性 を 報 告 2 7） し て い る 。 よ っ て ， 本 研 究 で は 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 界 面 に
P O M を 介 在 さ せ る こ と を 考 え た 。 P O M を 介 在 さ せ た モ デ
ル E で は ， 中 切 歯 部 海 綿 骨 で の 応 力 値 は 2 . 7 M P a と 大 き な 違 い を 生 じ る こ と な く ， モ デ ル D に 比 較 し て ， イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 皮 質 骨 部 で の 応 力 値 を 2 3 . 6 M P a に 減 ず る こ と が で き た 。 こ の 結 果 か ら 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 条 件 を 適 正 化 す る こ と で ， 応 力 分 散 を コ ン ト ロ ー ル で き る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。
14
結 論
連 結 固 定 に イ ン プ ラ ン ト を 応 用 す る 可 能 性 を 検 討 す る こ と を 目 的 と し て ， 三 次 元 有 限 要 素 法 を 用 い て 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し た 場 合 に 周 囲 組 織 に 生 じ る 変 化 を 解 析 し た 結 果 ， 以 下 の 結 論 を 得 た ．
１ ． 正 常 な 歯 周 組 織 を 有 す る 条 件 で 天 然 歯 を イ ン プ ラ ン ト と 連 結 固 定 し た 場 合 ， 天 然 歯 部 に 廃 用 性 萎 縮 を 招 く 可 能 性 が あ る こ と が 示 さ れ た 。
２ ． 支 持 能 力 が 減 少 し た 条 件 で 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 固 定 す る と ， 天 然 歯 部 の 応 力 値 は 生 理 的 に 適 応 可 能 な 範 囲 で あ っ た 。
３ ． 支 持 能 力 が 減 少 し た モ デ ル で 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト を 連 結 し た 場 合 ， イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 応 力 値 は 骨 吸 収 を 招 き か ね な い 程 度 ま で 増 大 し た 。
４ ． 天 然 歯 と イ ン プ ラ ン ト と の 連 結 部 に P O M を 介 在 さ せ る こ と で 応 力 の 分 散 が 可 能 で あ っ た 。
以 上 の こ と か ら ， 支 持 能 力 の 減 じ た 歯 の 連 結 固 定 に イ ン プ ラ ン ト を 利 用 で き る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た 。
利 益 相 反
本 論 文 に 関 し て ， 開 示 す べ き 利 益 相 反 状 態 は な い 。
文 献
1 ) 古 木 譲 : 連 結 固 定 が 歯 牙 の 変 位 様 相 に 及 ぼ す 影 響
J J p n . P r o s t h o d o n t S o c , 3 7 : 2 6 - 4 0 , 1 9 9 3 .
2 ) 公 益 社 団 法 人 日 本 口 腔 イ ン プ ラ ン ト 学 会 編 ； 1 1 イ ン
プ ラ ン ト 補 綴 法 ， 口 腔 イ ン プ ラ ン ト 治 療 指 針 2 0 1 2 第 １ 版 ； 4 0 医 歯 薬 出 版 株 式 会 社 ， 2 0 1 2 .
3 ) R i e d e r , C . E . a n d P a r e l , S . M .： A s u r v e y o f n a t u r a l t o o t h
15
a b u t m e n t i n t r u s i o n w i t h i m p l a n t - c o n n e c t e d f i x e d p a r t i a l d e n t u r e s . I n t . J . P e r i o d o n t i c s & R e s t o r a t i v e D e n t . 1 3； 3 3 4 - 3 4 7 1 9 9 3 .
4 ) N e a r t，I . E , D u y c k，J . A . J , H o s n y，M . M . , v a n S t e e n b e r g h e， D .： F r e e s t a n d i n g a n d t o o t h - i m p l a n t c o n n e c t e d p r o s t h e s e s i n t h e t r e a t m e n t o f p a r t i a l l y e d e n t u l o u s p a t i e n t . C l i n O r a l I m p l R e s 1 2； 2 3 7 - 2 4 4 2 0 0 1 .
5 ) L i n d h , T . , D a h l g r e n , S . , G u n n a r s s o n , K . , J o s e f s s o n , T . , W i l h e l m s s o n , P . a n d G u n n e , J . : T o o t h - i m p l a n t s u p p o r t e d f i x e d p r o s t h e s e s : A r e t r o s p e c t i v e m u l t i c e n t e r s t u d y . I n t . J . P r o s t h o d o n t . 1 4 ; 3 2 1 - 3 2 8 2 0 0 1 .
6 ) L a n g , N . P. , P j e t u r s s o n , B . E . , T a n , K . , B r ä g g e r , U . , E g g e r , M . a n d Z w a h l e n , M .： A s y s t e m a t i c r e v i e w o f t h e s u r v i v a l a n d c o m p l i c a t i o n r a t e s o f f i x e d p a r t i a l d e n t u r e s ( F P D s ) a f t e r a n o b s e r v a t i o n p e r i o d o f a t l e a s t 5 y e a r s .
Ⅱ . C o m b i n e d t o o t h - i m p l a n t - s u p p o r t e d F P D s . C l i n . O r a l I m p l . R e s . 1 5； 6 4 3 - 6 5 3 2 0 0 4 .
7 ) P j e t u r s s o n , B . E .，B r ä g g e r , U . , L a n g , N . P. a n d Z w a h l e n , M . ： C o m p a r i s o n o f s u r v i v a l a n d c o m p a r i s o n r a t e s o f t o o t h - s u p p o r t e d f i x e d d e n t a l p r o s t h e s e s ( F P D s ) a n d i m p l a n t - s u p p o r t e d F P D s a n d s i n g l e c r o w n s ( S C s ) . C l i n . O r a l I m p l a n t s R e s . 1 8 ; 9 7 - 1 1 3 2 0 0 7 .
8 ) W i n s t o n ， W . C., N i k i t a s M . ： T o o t h - t o - I m p l a n t co n n e c t i o n : A s y s t e m a t i c r e v i e w o f t h e l i t e r a t u r e a n d a c a s e r e p o r t u t i l i z i n g a n e w c o n n e c t i o n d e s i g n . C l i n I m p l a n t D e n t . R e l a t . R e s . 1 2； 1 2 2 - 1 3 3 2 0 1 0 .
9 ) L a n g e r，B .，S u l l i v a n，D . Y . : O s s e o i n t e g r a t i o n：i t s i m p a c t o n t h e i n t e r r e l a t i o n s h i p o f p e r i o d o n t i c s a n d r e s t o r a t i v e d e n t i s t r y . P a r t 3 . P e r i o d o n t a l p r o s t h e s i s
16
r e d e f i n e d . I n t . J . P e r i o d o n t i c s R e s t o r a t i v e D e n t .；9 ( 4 )： 2 4 0 - 2 6 1 1 9 8 9 .
1 0 ) L a n g e r ， B .， S u l l i v a n， D . Y. : O s s e o i n t e g r a t i o n ： i t s i m p a c t o n t h e i n t e r r e l a t i o n s h i p o f p e r i o d o n t i c s a n d r e s t o r a t i v e d e n t i s t r y .Ⅱ . I n t J P e r i o d o n t i c s R e s t o r a t i v e D e n t .， 9 ( 3 )： 1 6 5 - 1 8 4 1 9 8 9 .
1 1 ) P a l m e r，R . M . , H o w e，L . C .，P a l m e r，P. J .：A p r o s p e c t i v e 3 - y e a r s t u d y o f f i x e d b r i d g e s l i n k i n g A s t r a T e c h S T i m p l a n t s t o n a t u r a l t e e t h . C l i n . O r a l I m p l . R e s . 1 6 ; 3 0 2 - 3 0 7 2 0 0 5 .
1 2 ) M i j i r i t s k y , E .， L o r e a n，A .，L e v i n，L . : I m p l a n t t o o t h – s u p p o r t e d r e m o v a b l e p a r t i a l d e n t u r e w i t h a t l e a s t 1 5 - y e a r l o n g - t e r m f o l l o w - u p . C l i n . I m p l a n t D e n t . R e l a t e d R e s e a r c h . 1 7 ( 5 )； 9 1 7 - 9 2 2 2 0 1 5 .
1 3 ) E r i c s s o n , I . , L e k h o l m , U . , B r å n e m a r k , P . I . , L i n d h e , J . , G l a n t z , P . O . a n d M y m a n , S .： A c l i n i c a l e v a l u a t i o n o f f i x e d - b r i d g e r e s t o r a t i o n s s u p p o r t e d b y t h e c o m b i n a t i o n o f t e e t h a n d o s s e o i n t e g r a t e d t i t a n i u m i m p l a n t s . J . C l i n . P e r i o d o n t o l . 1 3； 3 0 7 - 3 1 2 1 9 8 6 .
1 4 ) C o r d a r o , L . , E r c o l i , C . , R o s s i n i , C . , T o r s e l l o , F . a n d F e n g , C . : R e t r o s p e c t i v e e v a l u a t i o n o f c o m p l e t e - a r c h f i x e d p a r t i a l d e n t u r e s c o n n e c t i n g t e e t h a n d i m p l a n t a b u t m e n t s i n p a t i e n t s w i t h n o r m a l a n d r e d u c e d p e r i o d o n t a l s u p p o r t . J . P r o s t h e t . D e n t . 9 4 ; 3 1 3 - 3 2 0 2 0 0 5 . 1 5 ) C o h n , S . A . : D i s u s e a t r o p h y o f t h e p e r i o d o n t i u m i n
m i c e . A r c h . O r a l B i o l . 1 0； 9 0 9 - 9 1 9 1 9 6 5 .
1 6 ) C o h n , S . A : D i s u s e a t r o p h y o f t h e p e r i o d o n t i u m i n m i c e f o l l o w i n g p a r t i a l l o s s o f f u n c t i o n . A r c h . O r a l B i o l . 1 1； 9 5 - 1 0 5 1 9 6 6 .
1 7 ) M a z u r a t , R . D . , L o v e , W . B . a n d P e s u n , I . J . : T h e r o l e o f
17
t h e r e s t o r a t i v e d e n t i s t i n t h e d i a g n o s i s a n d m a i n t e n a n c e p h a s e s o f i m p l a n t t h e r a p y - P a r t Ⅱ ：P r o s t h e t i c p l a n n i n g . J . C a n . D e n t . A s s o c . 6 0； 8 1 4 - 8 1 8 1 9 9 4 .
1 8 ) F r o s t , H . M .：B o n e’s m e c h a n o s t a t：a 2 0 0 3 u p d a t e . A n a t . R e c . A . D i s c o v . M o l . C e l l E v o l . B i o l . 2 7 5； 1 0 8 1 - 1 1 0 1
2 0 0 3 .
1 9 ) 上 條 雍 彦 ： 4 .下 顎 骨 の 内 部 構 造 .口 腔 解 剖 学 第 1 巻
骨 学 第 6 版 ； 2 2 2 - 2 2 3 , 2 6 1 , 2 7 1 ア ナ ト ー ム 社 東 京
1 9 7 5 .
2 0 ) 吉 田 美 子 ： 日 本 人 永 久 歯 の 大 き さ .口 腔 解 剖 学 提 要
歯 の 編 ； 1 6 0 金 原 出 版 株 式 会 社 東 京 1 9 7 8 .
2 1 ) 上 條 雍 彦 ： 第 3 項 .下 顎 中 切 歯 . 日 本 人 永 久 歯 解 剖 学
第 1 1 版 ； 3 1 - 4 2 ア ナ ト ー ム 社 東 京 1 9 8 0 .
2 2 ) 上 條 雍 彦 ： 第 2 項 .下 顎 第 1 小 臼 歯 . 日 本 人 永 久 歯 解
剖 学 第 1 1 版 ； 5 8 - 6 4 ア ナ ト ー ム 社 東 京 1 9 8 0 .
2 3 ) 上 條 雍 彦 ： 第 3 項 .下 顎 中 切 歯 . 日 本 人 永 久 歯 解 剖 学
第 1 1 版 ； 9 3 - 1 1 2 ア ナ ト ー ム 社 東 京 1 9 8 0 .
2 4 ) 黒 川 博 行 ： 成 人 歯 根 膜 の 厚 さ と 繊 維 の 走 行 方 向 .日 組
織 記 録 1； 2 2 7 - 2 3 0 1 9 5 0 .
2 5 ) 古 橋 拓 哉 ,山 森 徹 雄 ： イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 応 力 解 析 .
奥 羽 大 学 歯 学 誌 3 5； 5 1 - 6 0 2 0 0 8 .
2 6 ) 渡 辺 浩 秀 , 山 森 徹 雄 ： イ ン プ ラ ン ト 支 持 オ ー バ ー デ
ン チ ャ ー の 有 限 要 素 解 析 . 奥 羽 大 歯 学 誌 3 7 ； 1 3 - 2 0 2 0 1 0 .
2 7 ) 渡 辺 聡 ： 三 次 元 有 限 要 素 法 に よ る 歯 科 イ ン プ ラ ン
ト の 生 体 力 学 的 研 究 ‐ イ ン プ ラ ン ト と 天 然 歯 の 連 結 条 件 の 検 討 ‐ . 奥 羽 大 歯 学 誌 4 0； 7 9 - 9 2 2 0 1 3 .
2 8 ) 渡 辺 文 彦 ,畑 好 昭 ： 2 章 （ 2） P O M の 特 徴 . I M Z イ ン
プ ラ ン ト の 臨 床 第 1 版；1 3 ク イ ン テ ッ セ ン ス 出 版 東 京 1 9 9 1 .
18
2 9 ) 佐 藤 孝 弘 ， 草 刈 玄 ， 宮 川 修 ： 下 顎 臼 歯 部 に 摘 要
し た イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 の 三 次 元 有 限 要 素 法 に よ る 応 力 解 析 ― 上 部 構 造 に よ る 連 結 の 力 学 的 影 響 ― .補 綴 誌 4 0； 6 8 2 - 6 9 4 1 9 9 6 .
3 0 ) 後 藤 建 機 ： 歯 牙 の 生 理 的 動 揺 に 関 す る 実 験 的 研 究 .
歯 科 学 報 7 1； 1 4 1 5 - 1 4 4 4 1 9 7 1 .
3 1 ) 堀 田 宏 巳 ： 下 顎 O s s e o i n t e g r a t e d i m p l a n t 症 例 に お け
る F i x t u r e の 被 圧 変 位 特 性 に 関 す る 実 験 的 研 究 .歯 学 学
報 9 2； 1 - 6 5 1 9 9 2 .
3 2 ) T s e n g，C .，Y J i a n g，Y .，S h i h，K .：M e c h a n i c s
c o m p a r i s o n o f v a r i o u s d e s i g n s o f i m p l a n t - s u p p o r t e d
m a n d i b u l a r r e s t o r a t i o n . J o u r n a l o f B i o m e c h a n i c a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g . 3 ( 2 ) 2 7 5 - 2 8 6 2 0 0 8 .
3 3 ) F r i s a r d i， G .， B a r o n e， S . , R a z i o n a l e， A . V. , P a o l i， A , F r i s a r d i， F . , T u l l i o， A . , L u m b a u， A . , C h e s s a， G .： B i o m e c h a n i c s o f t h e p r e s s - f i t p h e n o m e n o n i n d e n t a l i m p l a n t o l o g y : a n i m a g e - b a s e d f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s . H e a d F a c e M e d . 2 9； 8 - 1 8 2 0 1 2 .
3 4 ) 岸 正 彦 ： 2 章 1 2 有 限 要 素 法 の 理 論 .図 解 入 門 よ く わ
か る 最 新 有 限 要 素 法 の 基 本 と 仕 組 み 第 1 版 ； 5 5 株 式 会 社 秀 和 シ ス テ ム 東 京 2 0 1 1 .
3 5 ) 篠 原 直 幸 ： 歯 科 領 域 に お け る 構 造 力 学 の 適 用 .鹿 歯 紀
要 1 6； 3 1 - 4 3 1 9 9 6 .
3 6 ) 公 益 社 団 法 人 日 本 口 腔 イ ン プ ラ ン ト 学 会 ； 4 総 合 的
評 価 口 腔 イ ン プ ラ ン ト 治 療 指 針 第 １ 版 ； 9 医 歯 薬 出 版 株 式 会 社 2 0 1 2 .
3 7 ) S h e e t s , C . G . a n d E a r t h m a , J . C . ： N a t u r a l t o o t h i n t r u s i o n a n d r e v e r s a l i n i m p l a n t - a s s i s t e d p r o s t h e s i s： E v i d e n c e o f a n d a h y p o t h e s i s f o r t h e o c c u r r e n c e . J . P r o s t h e t . D e n t . 7 0； 5 1 3 - 5 2 0 1 9 9 3 .
19
3 8 ) S h e e t s , C . G . a n d E a r t h m a , J . C .： T o o t h i n t r u s i o n i n i m p l a n t - a s s i s t e d p r o s t h e s e s . J . P r o s t h e t . D e n t . 7 7； 3 9 - 4 5 1 9 9 7 .
3 9 ) E n g l i s h , C . E . : R o o t i n t r u s i o n i n t o o t h - i m p l a n t c o m b i n a t i o n c a s e s . I m p l a n t D e n t . 2； 7 9 - 8 5 1 9 9 3 .
4 0 ) E n g l i s h , C . E . : B i o m e c h a n i c a l c o n c e r n s w i t h f i x e d p a r t i a l d e n t u r e s i n v o l v i n g i m p l a n t s . I m p l a n t D e n t . 2； 2 2 1 - 2 4 2 1 9 9 3 .
4 1 ) C h o , G . C . a n d C h e e , W . W . : A p p a r e n t i n t r u s i o n o f n a t u r a l t e e t h u n d e r a n i m p l a n t - s u p p o r t e d p r o s t h e s i s : a c l i n i c a l r e p o r t . J . P r o s t h e t . D e n t . 6 8； 3 - 5 1 9 9 2 .
4 2 ) M u d d u g a n g a d h a r , B . C , A m a r n a t h , G . S . S o n i k a R , C h h e d a , P . S . , G a r g , A . ： M e t a - a n a l y s i s o f f a i l u r e a n d s u r v i v a l r a t e o f i m p l a n t - s u p p o r t e d s i n g l e c r o w n s , f i x e d p a r t i a l d e n t u r e , a n d i m p l a n t t o o t h - s u p p o r t e d P r o s t h e s e s： J o u r n a l o f I n t e r n a t i o n a l O r a l H e a l t h 7 ( 9 )； 1 1 - 1 7 2 0 1 5 .
20
付 図 説 明
図 1 有 限 要 素 モ デ ル
図 2 天 然 歯 モ デ ル
図 3 イ ン プ ラ ン ト モ デ ル
図 4 モ デ ル A
図 5 モ デ ル B
図 6 モ デ ル C
図 7 モ デ ル D
図 8 モ デ ル E
図 9 中 切 歯 周 囲 骨 に お け る コ ン タ ー 図
図 1 0 中 切 歯 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力
図 1 1 イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る コ ン タ ー 図
図 1 2 イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力
表 1 材 料 特 性
表 2 被 圧 変 位 量
21
図 1 有 限 要 素 モ デ ル
22
a b
図 2 天 然 歯 モ デ ル
a： 切 歯 b： 犬 歯
23
図 3 イ ン プ ラ ン ト モ デ ル
24
：接触
図 4 モ デ ル A
25
：連結
図 5 モ デ ル B
26
：接触
図 6 モ デ ル C
27
：連結
図 7 モ デ ル D
28
：連結
： POM
図 8 モ デ ル E
29
B （連結) A （接触)
E（POM）
D （連結）
C （接触）
近心
遠心 遠心 近心
遠心 近心 遠心 近心 遠心 近心
図 9 中 切 歯 周 囲 骨 に お け る コ ン タ ー 図
30
0 4 8 12 16 20
A B C D E
皮質骨 海綿骨
( MPa )
図 1 0 中 切 歯 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力
31
A （接触） B （連結）
C（接触） D （連結） E（POM）
近心
遠心 遠心 近心
遠心 近心 遠心 近心 遠心 近心
図 1 1 イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る コ ン タ ー 図
32
0 8 16 24 32 40 48
A B C D E
皮質骨 海綿骨
( MPa )
図 1 2 イ ン プ ラ ン ト 周 囲 骨 に お け る 最 大 相 当 応 力
33
構成要素 ヤング率 (MPa)
ポアソン比
インプラント体，
上部構造，クラウン 110000 0.32
象牙質 14000 0.3
歯根膜（直交異方性）
x軸方向 0.71 y 軸方向 1.49 z軸方向 0.56
0.49
皮質骨 13000 0.3
海綿骨 1300 0.3
POM 2600 0.39
表 1 材 料 特 性
34
天然歯 変位量(μm)
垂直荷重 側方荷重
100gf 1000gf 100gf 1000gf
後藤報告の
目標値
15 ～ 35 30 ～ 60 30 ～ 70 50 ～ 100
直交異方性
モデル
4.9 48.6 6.3 61.7
インプラント 変位量（
μ ｍ）
垂直荷重
（
5000gf
）側方荷重
（
2000gf
） 堀田の目標値3.6 41.0
インプラント
モデル
2.9 40.4
表 2 被 圧 変 位 量
