IRUCAA@TDC : 下顎Osseointegrated implant症例におけるFixtureの被圧変位特性に関する実験的研究

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(1)Title Author(s) Journal URL. 下顎Osseointegrated implant症例におけるFixtureの被圧変位特性に関する実験的研究堀田, 宏巳歯科学報, 92(1): 1-65 http://hdl.handle.net/10130/2057. Right. Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/.

(2) 歴著下顎Osseointegrated implant症例におけるFixtureの被圧変位特性に関する実験的研究* 蝣6:. u.. 東京歯科大学歯科補綴学第三講座 (指導:関根弘教授) (1991年9月20日受理). Experimental Study on the I⊃isplaceability of Fixture under Pressure in Osseointegrated Implant of Mandible Hiromi HoTTA Department of Removable Partial Prosthodontics Tokyo I)enta.1 College (Director : Prof. Hiromu Sekme). 従来より,歯牙の欠如に対する補綴処置としては,架. l 音論インプラント義歯により嘆合の再構成を図ろうとする. 工義歯あるいは有床義歯が適用されてきたが,近年,歯. 場合には,唆合力の支持に関する力学的な設計蓋準を明. 科領域における生体材料の研究開発が進むと同時に,歯. らかにする必要があると思われるが,人工歯根(骨内支. 科インプラント法も実用の段階に達し,特に,従来の補. 持部:以後Fixtureと言己す)と周囲骨組織との産接的な. 綴方法では十分な機能回復が得られにくい症例への適用. 結合を蓋本とするOsseointegrated implant法においては,長期にわたって良好な経過を示すことが報吾され. により,新しい治療法として歯科インプラント法が評価. ているにもかかわらず,その設計基準に関する力学的な. ここで,塊在臨床で適用されている歯科インプラント. されつつあると思われる｡. 観点からの調査は極めて乏しい現状にある｡. 法のうちでも, Per-Ingvar Branemarkによって開発され, 1965年より臨床応用が開始されたOsseointe-. そこで著者は, Osseointegrated implant法の適用に対する力学的な研究の第1段階として,本法の下顎通用症例を対象として, Fixtureおよびその義歯部(以後. grated implant法は, Branemarkら¥ Adellら1'およびAlbrektssonら2)3)等によって,すこぶる良好な臨. 上部構造と記す)の被圧変位の実態の把握を試みた｡. 床成績を収めていることが報吾されている｡本インプラ. ♯本論文については,第72回日本補緩歯科学会(昭和59 年10月20百滴岡), International Congress on Tissue Integration on Oral and Maxillo-Facial Reconstruction(昭和60年5月23日, Brussels),第73回日本補綴歯科学会(昭和60年6月8日,名古屋),第226回東京歯科大学学会総会(昭和60年11月10日,千葉),日本補綴歯科学会関東支部会(昭和61年2月22日,神泰川),第17回日本口腔インプラント学会総会(昭和62年7月5日,礼幌),第78回日本補緩歯科学会(昭和62年10月30日,東京) および第37回国際歯科研究学会臼本部会総会(平成元年 12月8 B,東京)においてその要旨を報吾した｡. 午(昭和60年)から厚生省高度先進医療に承認され,それ. ント法は, 1983年(昭和58年)より本学に導入され, 1985. -. らの適用症例は,いずれも良好な臨床成績を示すことが確認されている｡このOsseointegrated implant法の特徴は,まず, その構造として図1に示すように,上部構造が粘膜貫通部(以後Abutmentと記す)を介してFixtureにネジ止めされるという,数種東の構成要素が連結固定されていることであり,このうち, Fixture,Abutmentおよび 1. -.

(3) 塊田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 2. 7)は,水平方向荷垂下での回転中心の位置について調査を行い,荷重量の増加に伴う回転中心の位置の変化は,比較的少ないと報吾している｡. Superstructure. また,岡田44)長久保41)および田口60)等により,歯牙の連結による負担圧や被圧変位量の変化について,ある. Gold screw **'" Y. いは葎53)佐久間51)五十嵐ら22¥ Korber34>および法. ∴ ヘ nf i/lf. 花堂20)等によって,義歯の支台装置の力の伝達特性と支台歯の負担との関係等についても報吾されている｡さら. Abutment screw Abutment. に,床下粘膜の被圧変位特性についても,宮下39)岸31). ∵ 辛 Y 9 *z * …. .. および田中65)等の報吾がみられる｡以上に述べたように,架工義歯あるいは有床義歯による補緩処置の設計基準として重要な要素に関しては極め -. て多くの調査が行われている｡一方,各種の骨内インプラント法に関しては,材質の. -.. 組織親和性や適用インプラントの病理組織学的な検討等について極めて多数の業績が報吾されているが,その力学的特性については,光弾性実験法や有限要素法等による理論的解析は多くみられるが,臨床調査やモデル実験あるいは動物実験等による報吾は極めて少ない環状にある｡. Fig. 1 Structure of Osseointegrated implant <Branemark, P. L>. まず,骨内インプラントが周囲組織に及ぼす応力について,柳淫ら68)新国ら42)および滝本ら64)等は,二次元 Abutment screwは,いずれも純度99. 75%以上の高純. 光弾性実験法により,またKinniら30)は,準三次元光. 度タイタ二ウム製である｡さらに,顎骨に埋入された. 弾性実験法により検討を行い,いずれも,各種インプラ. Fixtureと周囲骨組織とが,軟組織の介在なしに直接結. ントに垂直荷重を加えた場合には,その先鵡部あるいは下縁部に最も強い応力を生じ,ネジ状の形態を持つイン. 合することである｡したがって,以上のような特徴を持つOsseointe-. プラントの場合には,そのネジ山部分にも応力の集中を. grated implantにおける唆合圧の支持機構は,歯根膜を介して顎骨に支持される天然歯におけるそれとは,寡. 認めると述べている｡また,有限要素法による検討とし. 本的に異なったものであることが推測される｡. Kitohら32)および高島ら63)等の報吾がみられる｡この. ては,末次ら58)近藤ら33)高橋ら61)62)山上ら66). 従来の補緩処置においては基本的に,天然歯に唆合圧. うち,末次ら,近藤ら,高橋ら ¥ Kitohらおよび高. の支持の主体を求めているが,歯牙の欠如数の増大に伴. 島ら等によれば,それらの分析においてインプラントの. い,顎塊粘膜にも唆合圧の支持を求めることとなる｡. 種頚や荷重方向は異なっているものの,いずれも,イン. ここで,唆合圧の支持機構の解明のために蓋本となる. プラントに加わる唆合力は,その大部分がインプラント. 被圧変位特性の調査としては,まず,歯牙の被圧変位特. のネック部周囲の敏密骨に支持されると述べている｡ま. 性については, Muhlemann40), Picton45>46)47),梶井27). た,山上らは, -イドロキシアパタイト･インプラント. 後藤18)および小宮山35)等により,天然歯は比較的低荷重. に水平方向荷重を加えた場合には,応力の大部分がイン. 量の範囲で大きな変位室を示し,その後は荷重室の増加. プラントと接する敏密骨に分布すると報害している｡次に,骨内インプラントの被圧変位性についての検討. に対する変位量の増加率が減少するという, 2相性の被圧変位を示すと報告されている｡そのなかでも後藤は,. としては,小森ら36)高橋ら61)62)および福与ら17)等によ. 荷重量の変化に対する変位量の変化と,それに対する回. る有限要素法による調査や, Zanderら69)の弾性印象材. 転中心の位置の変化について検討を行い,歯根麓が粘弾. に各種インプラントを埋没した実験用モデルによる調査. 性体であり,歯牙の被圧変位が歯根麓の変形に由来する. およびPictonら48'の猿におけるブレード･インプラン. ものであることを指摘している｡また, Christiansenら. トについての調査等がみられるoそのうち,小森らは,. - 2 一.

(4) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). 3. 小臼歯1歯とブレードタイプのインプラントを支台とし. の復位に要する時間が増大したと報告しており,また,. た架工義歯に垂直荷重を加えた場合の変位量は,小臼歯. Schnitmanらは,ブレード･インプラントの水平方向. と大臼歯を支台とした場合のそれと比較して,減少する. への変位室は,埋大手術3ヵ月後で平均440#mを示し,. 傾向を示すと報吾している｡また,高橋らは,ブレード. 2年後には540〃mを示したと報吾している｡. ベント･インプラントに対して近遠心方向へ荷重を加え. 一方, Schulteは,上顎小臼歯部に適用されたチュー. た場合には,そのネック部を回転軸とした変位を示し,. ビンゲン･インプラントにおける長軸方向への変位量の. さらに,小臼歯2歯を前方支台とし,ブレードベント･. 計測を行った結果, 10N(約1.0kgf)の荷重室に対して. インプラントを後方支台とした架工義歯に対する垂直お. 約1. 5〃mの変位を認めたと報告している｡また,江藤らは,スクリュータイプのアルミナセラ. よび近遠心方向への同時荷重により,インプラントに大きな変位が発現すると報吾しているO一方,福与らは,. ミック･インプラントは,水平方向荷重に対して荷重量. 形状記憶合金を用いたブレードタイプのインプラントに. と変位室とがはぼ直線比例関係を示すことから,その支. おいて,その下縁部およびベント部を頑舌的に開かせる. 持機構は粘弾性に従うものの,天然歯と異なり,より弾. ことにより,垂直および水平的に強い支持力を期待でき. 性成分の多い骨性支持が強いと報吾している｡. ると述べている｡また, Zanderらは,弾性印象材に埋. さらに,下御蘭は, TPSインプラントについて,ま. 没された各種インプラントの動揺量の計測を行い,それ. た山根らは, Bonefit⑪とOsseointegrated implant. らの動揺室は荷重の増加に伴いほぼ直線的に増加すると. について,さらに迫中らは,スミシコンとIMZについ. 報吾し,この結果から,骨内インプラントの臨床的評価. て,それぞれペリオテスト⑧を用いてそれらの動揺度の. のための動揺室の測定に関して,その動揺が主として境. 測定を行い,天然歯と比較して動揺度が極めて小さいこ. 界層の性賛および組織と,周囲骨組織の弾性によって決. とを報吾している｡. 定されるために,個々のインプラントに固有のもので,. これまで述べてきたように,実際に臨床に通用された. 特に症例間での比較は困楽であるが,動揺室が荷重の増. インプラントを被験対象とした力学的調査は極めて少な. 加に伴い恵線的に増加し,荷重除去時にクリープが存在. く,特に, Osseointegrated implantにおける力学的. しないという特性は,境界層の弾性的性賛,すなわち,. 特性に関しては, Skalak57), Davisら8)9)およびRangert. 少なくとも部分的な骨接触を推測させると述べている｡. ら49)等による理論的検討がみられるのみであり,唆合圧. さらに, Pictonらは,猿の顎骨に応用されたブレード. の支持機構に関する臨床的調査については,ほとんど着. ･インプラントにおいて,変位量は荷重の増加に対して. 手されていないのが塊状である｡. 直線的に比例して増加しており,荷重除去時のクリープ. したがって,唆合の再構成に対するOsseointegrated. は認められなかったことから,インプラントは機能的に. implant法の適用に関する設計基準を確立するためには,上部構造の人工歯部に作用する唆合･唄噴力が,上部構. 骨と直接結合していると述べている｡一方,実際に臨床に適用されたインプラントにおける. 造をFixtureに連結するAbutmentを介して, Fixture. 力学的調査としては, Ochsenbeinら43)およびSchnitmanら54)等による遊離殆欠如症例に適用されたブレー. とOsseointegrationした顎骨にどのように支持されるかを明らかにすることが急務であると考えられる｡. ド･インプラントについての調査や, Schulte55)の. そこで著者は,その支持機構究明の第1段階として,. チュービンゲン･インプラントについての報吾,あるい. 本インプラント法における上部構造ならびにFixture. は,江藤ら13)14)のアルミナセラミック･インプラントに. の荷重に対する変位量を計測することにより,それらの. おける被圧変位室の経時的変化に関する報吾があり,さ. 被圧変位の実態を把擾しようと試みた｡. らに,下御領56)山根ら67)および迫中ら50)等によるペリオテスト⑪を用いた各種インプラントにおける動揺度測定の調査等がみられる｡. II 実験方法 i 闇WMm. 1 ･1被験者および被験顎本研究における調査の対象は, 1983年6月以降,東京. まず, Ochsenbeinらは, 2年間にわたるブレード･インプラントの動揺室の観察を行い,手術直後の動揺量は平均50〃mであったものが徐々に増大し, 2年後では 540/zmを示し,さらに,クリープも,手術直後には認められなかったが年月の経過と共に,その室および原点へ. 歯科大学においてOsseointegrated implant法が適用された症例のうち,下顎無歯顎の女性5症例および下顎局部的歯牙欠如顎の男性1症例の下顎骨に埋入された31. - 3 一.

(5) 塊田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 4. Table 1 Cases and conditions of installed Fixtures. C ases. A ge (years). Sex. P eriod after installation (years). L ocation and length of F ixtures. 1. 63. F em ale. 1.8. R 3#. R 2#. R l#. L l#. L 2*. 2. 58. F em ale. 工8. R 2*. R l#. C*. L l#. L 2*. 3. 49. F em ale. 1.2. R 2*. R l#. C#. LV. L 2*. 4. 55. Fem ale. 1.8. R 3♯. R 2'. R l*. L I*. L 2#. 5. 56. Fem ale. 上2. R 2*. R l#. L l#. L 2*. 6. 24. M ale. 1.8. R 2*. R l♯. L I*. L 3*. L 3#. L 2*. (Fixturelength # :10mm * :13mm). 本のFixtureである｡表1に各症例の年歯,性別, Fixtureの埋入期間および部位ならびにFixtureの長径を示す｡なお被験対象となったFixtureはいずれも,肉眼的所見およびⅩ線写貢所見において,その周囲組織に異常が認められず,十分な機能下にあるものと判断された｡また,これらのFixtureの上縁は, Ⅹ線写真上で骨縁とはぼ-致していたが,両者間の差は最大でも1 mrnl以内であることを確認した0 1 ･2 被験対象Fixture 被圧変位の計測にあたっては,本インプラント法が適用された6症例の31本のFixtureすべてを対象としたが,表1に示したFixtureの部位名は,それぞれの埋. Fig. 2 Experimental metal block and measuring apparatus for measurement of. 入位置により,右側最遠心部をR3もしくはR2,左側. displacement. 最遠心部をL3もしくはL2と表わしているが,これらはいずれもオトガイ孔の近心部に位置しており,ほぼ天然歯列の小臼歯部に相当する｡また, Cは1顎に埋入さ. 属ブロック)をGold screwにより固定した(図2)｡な. れたFixtureが5本の場合,正中部付近に埋入された. お,計測用上部構造はB-LおよびM←>Dの変位量計測. ものを表わす｡. 用と長軸方向の変位室計測用との形態の異なる2種類を. 2 被圧変位圭の計測. 製作した｡すなわち, B<→LおよびM<->Dの変位室計測. 被験対象とした各Fixtureの被圧変位量の計測は,. 用にはFixtureの長軸と平行になるようにガラス板を. 唇･頑舌側方向(以後B**Lと記す)として唇･頑側から. 貼付したものを,また,長軸方向の変位室計測用には. 舌側方向(以後B-Lと記す)および舌側から唇･頑側方. Fixtureの長軸と垂直になるようにガラス板を貼付した. 向(以後L-Bと記す),また近遠心方向(以後M->Dと. ものを製作した｡ 2･1変位室計測点の位置. 記す)として近心から遠心方向(以後M-Dと記す)および遠心から近心方向(以後D-Mと記す),さらに長軸方. 2-1-1唇･頑舌側方向の変位量計測. 向の各方向について行った｡. B-Lの変位室の計測点は,図3 -(a)に示すように,. 披圧変位量の計測にあたっては,上部構造を固定して. Fixtureの長軸と平行になるように計測用上部構造に貼. いるネジ(Gold screw)を緩めることにより上部構造を. 付されたガラス板が,計測対象となるFixtureのそれ. 撤去した後に,計測対象となるFixtureのAbutment. ぞれの埋入部位において,下顎骨の唇･頑舌側断面と直. 上に, Abutmentに適合する変位窒計測用上部構造(金. 角になるように計測用上部構造をAbutmentに固定. - 4 -.

(6) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). Fig. 3 -(b) In mesiodistal direction. Fig. 3 -(a) In buccolingual direction. L. D 1 : Upper measuring point D 2 : Lower measuring point L :Loadingpoint BM : Bone margin. Fig.3 -(c) In axial direction. Fig.3 The location of measuring pointsand loading point. し, Ⅹ線写貢で確認したFixture近遠心郭の骨縁から. 行になるように計測用上部構造をAbutmentに固定. 6mm(下部計測点:以後D 2と記す)およびIlmm(上. し, B<→Lと同様にそのガラス坂上のDlおよびD2. 部計測点:以後D lと記す)の位置を計測点として,計. に,変位計の計測針を接触させた｡. 測用上部構造に貼付されたガラス板に変位計の計測針を. 2-1 -3 長軸方向の変位宣計測. 接触させた｡. 長軸方向荷重時の変位室の計測にあたっては,荷重方. 2-1 -2 近遠心方向の変位室計測. 向がFixtureの長軸方向から偏心した場合に, Fixture. M-Dの変位量の計測点は,図3 -(b)に示すように,. の回転が発生する可能性が考えられるo そこでFixture. Fixtureの長軸と平行になるように計測用上部構造に貼付されたガラス板が,計測対象となるFixtureのそれ. の回転による影響を可能な限り排除するために,. ぞれの埋入部位において,下顎骨の唇･癌舌側断面と平. を設定した｡すなわち,図3-(c)に示すように,. Fixtureの長軸から唇･頑側方向に離れた2点に計測点. 5.

(7) 6. 塊田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. Fixtureの長軸と垂直になるようにガラス板を貼付した計測用上部構造をAbutmentに固定し, Fixtureの中心軸から唇･頑側に5 mmおよび10mmの位置を計測点として,計測用上部構造に貼付されたガラス板に変位計の計測針を接触させた｡ 2･2 変位計およびその固定点 2-2-1変位計変位計は,抵抗線歪計を応用した片持ち梁様式としたが,計測面に対する変位計の固定部の設定条件がB{} L, M-Dおよび長軸方向の各変位室計測時で巽なるた. Fig. 4 -(a) For buccolingual and axial direction. めに, B*>Lおよび長軸方向の変位室計測用とM-*Dの変位室計測用の2種幾の変位計を製作した｡ B-Lおよび長軸方向の変位室計測用の変位計は,図 4-(a)に示すように,長さ12mm,幅2mm,厚さ0.2 mmの燐青銅板に箔ひずみゲージ(共和電業社製: K F R-02-C 1-ll)を貼付した2本のど-ムにより構成されるが,それらの先端には計測面との摩擦を軽減する目的から滑動球人の計測針を付着したo これらのど-ムを,計測針問距離を5mmとし, 2本のど-ムの長軸が平行となるように金属ブロックに固定した｡この金属ブ. ト5mm｣. ロックには固定部との連結部として.ビームと平行に金属棒を付着した.また, M-Dの変位量計測用の変位計は,図4-(b)に示すように,ビームの長さを9mmとし,また,固定部との連結部として金属棒をど-ムと直交する方向に付着し,それ以外はB-Lおよび長軸方向の変位量計測用の変位計と同一規格で製作した｡なお,これらの2種車の変位計の校正にあたっては, 1/1000mmの精度を有するコンパレ一夕-(杉本理工磯社製)を用い, 40〃mの実変位に対して40±0. 5〃mの計測値を得ることを確認した｡ 2-2-2 変位計の固定点計測対象となるFixtureに対して荷重を加えた場合. Thickness '. 0.2mm. Fig. 4 -(b) For mesiodistal direction C L : Cantilever S G : Electric strain gauge S :Styluswithball MB : Metal block RF : Rod for fixation Fig. 4 Structure of measuring apparatus. 下の変位量計測点の中間,すなわち骨縁から8. 5mmの高さとなる点で頑･舌側とも等しい高さの位置とし, B-LおよびL-Bへ,それぞれ手圧による2000gま. にはその周囲に歯槽骨の歪が生じるが,その歪が変位計の固定点にまで及んだ場合には変位室の計測に影響を及ぼす可能性があると考えられる｡したがって,変位計の. での荷重を加えた｡なお,荷重方向は,計測対象となる. 固定点にはこの骨の盃による影響を受けにくいFixture を選択する必要がある｡そこで,被験対象となる Fixtureから2本以上離れたFixtureを固定点として選択し,変位計を変位計固定用ブロックによって固定した｡ 2･3 荷重方法. 決定した｡. 2-3- 1荷重点の位置,荷重量および荷重方向 1)唇･頑舌側方向荷重荷重点の位置は,図3 -(a)においてLで示したごとく,変位量計測用上部構造の唇･頑舌側面において,上. -DおよびD-Mへ,それぞれ手圧による2000gまでの. Fixtureに固定された変位量計測用上部構造の唇･頑側面および舌側面に可及的に垂直となるように目測により 2)近遠心方向荷重荷重点の位置は,図3 -(b)においてLで示したごとく,変位量計測用上部構造の近遠心面において, B-L と同様の高さ,すなわち骨縁から8.5mmの点とし, M 荷重を加えた｡なお,荷重方向は,計測対象となるFixture に固定された変位量計測用上部構造の近JL､面および遠心面に可及的に垂直となるように目測により決定した｡. - 6 -.

(8) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992) 3)長軸方向荷重. から荷重開始までの時間は, 5-10秒間の範囲とした｡. 荷重点の位置は,図3 -(c)においてLで示したごと. また,荷重時間の違いが計測値に与える影響を可及的に. く,変位量計測用上部構造を固定しているネジの中心と. 少なくするため,各Fixtureに対する荷重の開始から. し, Fixtureの先端方向へ手圧による5000gまでの荷重. 除去までの所要時間を, B-LおよびM-Dについては. を加えたO荷重方向は, Fixtureの長軸と-致する方向. 約2秒間に,また長軸方向荷重については約5秒間とし. としたが,荷重方向の偏心によるFixtureの回転の影. た｡ 2-3-4 変位室および荷重量の計測. 響を可能な限り排除する目的から,荷重状態において,. 変位室および荷重量の計測にあたっては,増幅器とし. 設定した2点の変位量計測点の記録がはぼ同程度の量で. ては動ひずみ測定器(共和電業社製: D PM-611A型). あることを確認しつつ,荷重を行った｡. を,記録器としてはサーマル式ペンオシログラフ(日本. 2・3・2 荷重計. 電気三栄社製: 8 K21型)を用い,変位量と荷重量とを. 荷重計についても,変位計と同様に抵抗線歪計を応用した片持ち梁様式で製作した｡図5に示すように,把持. 同時記録した｡なお,記録器の紙送り速度はIOmm/secとした｡. 部の先端に把持部と直角をなすように長さ10mm,幅5 mm,厚さ1.0mmのスチール板をど-ムとして固定. 3 水平方向荷重による敏圧変位に基づく計測用上部席. し,これに箔ひずみゲージ(共和電業社製: KFR-02. 遠の回転中心について. -C 1-ll)を貼付したo このど-ムの先婦にはビーム. 水平方向荷重によって生じるFixtureを含めた計測. の両面に突出する荷重針を付着した｡なお,荷重計の精. 用上部構造の被圧変位が,それらの回転移動に起因する. 度については既知の賛量をもつ分銅による較正によって,その計測誤差が± 1%以下であることを確認した｡ 2-3-3 荷重条件変位量の計測にあたっては,荷重回数を各荷重方向ごとにそれぞれ5回とし,荷重の反復については,荷重の除去後に記録器のペンが基線に復帰したことを確認した後に,次回の荷重を加える方針を採ったが,ペンの復帰. I 冒 10mm ⊥. D 1 : Upper measuring point D 2 : Lower measuring point. S. BM : Bone margin R C : Rotational center DU : Displacementon D 1 DL : Displacementon D 2 X : Distancebetween BMandRC DL DU X+6 X+6. Thickness : 1.0mm C L : Cantilever. 5DL. S G : Electric strain gauge S :Stylus H : Handle. Fig. 6 Method of calculation for vertical position of rotational center. Fig. 5 Structure of loading apparatus ･一一 7 --.

(9) 塊田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 8. ものと仮定して, DlおよびD2における被圧変位量の計測値を菱に,図6に示すように,それらの回転中心の位置を骨縁からの距離として計算により求めた｡ 4 0sseointegrated implantの構造上の特膏酎こよる計剥用上部構造のFixtureに対する被圧変位についての検菩寸本インプラント法においては,図1および図7に示すように,上部横道は顎骨内にosseomtegrateされた FixtureにAbutmentを介して連結されているが,それぞれがネジによって固定されている｡本実験では,この上部構造を計測用上部構造に交換して行っており,変位量の計測点と荷重点はいずれもこの. Fig. 8 Measurement of relative displacement of superstructure to Fixture in solidbone model. 計測用上部構造上に設定されている｡ここで,これらの構造はすべて金属製であるために,計測用上部構造に対する水平方向への荷垂下においては,これらの構造の変形あるいは凌みに起因する計測用上部構造のFixture. を介して計測用上部構造をネジにより固定し,その上. に対する相対的な変位が発壊している可能性があると考. 部構造の計測面上においてFixture上縁から6 mm. えられる｡したがって,顎骨にosseointegrateされた. (下部計測点:似後d 2と記す)およびIlmm(上部許. Fixture自体の顎骨に対する被圧変位を考える場合には,この上部構造のFixtureに対する相対的な変位に. 測点:似後d lと記す)の位置を計測点とし,変位計の計測針を接触させた｡また,荷重は,上下の変位量. よる影響を考慮する必要があると思われる｡. 計測点の中間となる位置,すなわちFixture上縁から. そこで,水平方向への荷重によるAbutmentと計測. 約8.5mmの高さとなる点を荷重点として,手圧によ. 用上部構造およびそれらを連結するネジの変形あるいは. り2000 までの荷重を10回加え,上部構造のFixture. 凌みに起薗する,上部構造のFixtureに対する相対的. に対する相対的変位量の計測を行った｡. 変位量を把握するために,図8に示すように, Fixture をその上縁まで超硬石膏(GC社製:フジロック)に埋没. III 実験結果. 固定して模型計測を行った｡この変位量の計測にあたっ. 1 被圧変位圭について. ては,計測方法および荷重方法ともに,口腔内における. 1 ･ 1計測用上部構造の被圧変位室. 被圧変位室の計測と同様の条件により実施したoすな. 1-1-1荷重室と変位室との関係. わち,石膏に埋没固定されたFixture上にAbutment. 実験方法において述べた条件によって, B-L, LB, M-D, D-Mおよび長軸方向へ,それぞれ5回の荷重を行い,オシログラムに同時記録された荷重室とそれに対応する変位室とを読み取り, Fixtureに対する相. S. t t UDerstructure G old screw. 1. 観察したo図9は,荷重量および2点の計測点で計測された変位量を同時記録したオシログラムの1例であり,. A butm ent utm en A butm ent screw F ixture. 対的な変位を含む,計測用上部構造の被圧変位の状態を. 図の上段は荷重量を,中段はD 2における変位室を,下. ".I.-IllII. 段はD lにおける変位室をそれぞれ示している｡ -4. これによれば,荷重の増加に伴う変位室の増加はD 1 およびD2のいずれも,ほぼ直線的な変化を示しており,さらに,荷重除去時には荷重量の減少とほぼ同時に変位室の減少がおこり,荷重が完全に除去された時点で. Fig-. 7 Schematic section of Osseointegrated implant. 変位は完全に消失し,その後の変位の残留は認められない｡ 8 -.

(10) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). iii2000g { i .... 詛_. 9. 室は, M-Dへは約25-140仰1,またD-Mへは約25120〃mという値を示した｡ここで,個々のFixtureの変位量についてみると, B<ヰLの変位室が最も小さかった症例1において, M→ DおよびD-Mとも, 80/Jm前後と極めて大きな値を示. iijd 80a. ｣--｢ ■坦■. し,また症例2においても若干大きな値を示すFixture が認められたのに対して,他の症例においてはB-Lの変位量と比較してほぼ同じか若干小さな値を示した｡ 1-1-4 長軸方向荷重の場合実験方法において述べた条件によって各Fixtureに対して長軸方向へ荷重を加え,その変位室を計測した｡図10-(c)に各症例ごとの5000 g荷重時の変位室の平均値を示す｡これらの図に示すように,各Fixtureの長軸方向への変位室は水平方向荷重時の変位室と比較して,荷重茎. H. が5000gと大きくなっているにもかかわらず,約2-10. lsec.. 〃mと極めて小さな値を示した｡. Fig.9 An oscillogram of displacement of. 1・2 Fixtureに対する計測用上部構造の被圧変位. superstructure during loading. 1-2-1荷重量と変位室との関係実験方法において述べた条件によって,石膏ブロックに埋没固定されたFixture上にAbutmentを介してネ. 1-1-2 唇･頑舌側方向荷重の場合実験方法において述べた条件によって言十測用上部構. ジ止めされた計測用上部構造に,水平方向へ10回の荷重. 造に対してB-LおよびL-Bへ荷重を加え,その変位. を加え,オシログラムに同時記録された荷重量とそれに. 室を計測したO図10- に各症例ごとの2000g荷重時の. 対応する変位室とを読み取り,石膏ブロックに埋没固定されたFixtureに対する, Abutmentを含む計測用上. D lおよびD 2における変位室の平均値を示す｡これらの図に示すように, Abutmentを介して. 部構造の相対的な被圧変位の状態を観察した｡図11は,. Fixtureに連結された計測用上部構造の変位室は,同-. 荷重量および2点の計測点で計測された変位室を同時記. 症例においても,埋入部位ごとおよび荷重方向の違いにより異なった値を示しているが, Dlにおける変位室. 録したオシログラムの1例であり,図の上段は荷重量香,中段はdlにおける変位室を,下段はd2における. は, B-LおよびL-Bとも約20-70,〃mという値を示. 変位量をそれぞれ示している｡これによれば,荷重の増. した｡. 加に伴う変位量の増加はd lおよびd 2のいずれにおい. ここで,変位量の大小について症例ごとにみると,症. ても,口腔内における計測用上部構造の変位の場合と同. 例1においては6個のFixtureすべてが20〃m前後とい. 様にはぼ直線的な変化を示している｡ 1・2・2 Fixtureに対する計測用上部構造の変位. う小さい値を示したが,他の症例においては厘入部位問の差は小さいものの約30-60〃mとすべて症例1よりや. 量および回転中心石膏ブロックに埋没固定されたFixtureに対する,. や大きな値を示した｡. Abutmentを含む計測用上部構造の相対的変位室の計. 1 -1 -3 近遠心方向荷重の場合実験方法において述べた条件によって,計測用上部構. 測値,およびその値を基に算出した計測用上部構造の変. 造に対してM-DおよびD-Mへ荷重を加え,その変位. 位の回転中心の位置を表2に示す｡水平方向への荷重に. 量を計測したo図10-(b)に各症例ごとの2000g荷室時の. よるAbutmentと計測用上部構造およびそれらを連結. D lおよびD 2における変位量の平均値を示す｡. するネジの凌みに起薗する,上部構造のFixtureに対. これらの図に示すように, Abutmentを介して. する相対的変位量は, 2000g荷重に対してd lで,平均 14.1±0.8〃m, d 2で,平均7.7±0.5〃mを示した｡. Fixtureに連結された計測用上部構造の変位室は Lと同様に様々な値を示しているが, D lにおける変位一 9. なお,この時の計測用上部構造の回転中心の位置は,.

(11) 堀田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性仰140. 仰 o → c Q ← p Q 仰. L B RI. LI. L. }U9UI30BTdsIQ. →. luamaoBidsiQ. 00. ← B. Fig.10-(aト(1) Case 1. Fig.10-(a)-(2) Case 2. 仰140. 仰 o → c Q. L B L. ;U3UI8DBldsIQ. → ←. I C Q 仰. l i r a m a D e j d s i Q. 00. B. Fig.10-(aト(3) Case 3. Fig.10-(a)-(4) Case 4. ^uauiaamdsiQ. B. C. LI. L. ;u9ui33Bidsin. →. RI. ← B. 仰0-_1→PQ ←m 仰. L 00. Fig.10-(aト(5) Case 5. Fig.10-(aト(6) Case 6. 闇: Displacement on Dl □ : Displacement on D2 Fig.10￣(a). In. buccolingual. direction. under. load. of2000g. Fig.10 The value of displacement of superstructure. - 10 -.

(12) ill. 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992) 仰p s o← →o仰 o. JU8UI9DBldsIQ. JU8UI83BldsIQ. Fig-.IO (bト(1) Case 1. Fig.10-(b)-(2) Case 2. 仰 o 蝣 - 1 Q → o o. luauiaomdsiQ. l M 140仰. 仰o^Q→ oo ← o仰. ^ u a u i a o B i d s i Q. Rl. Fig.10-(b)-(4) Case 4. Fig.lO-(b)-(3) Case 3. 仰14 ｢-塵管 rJag. r｣『仁一Bq. R2 RI. LI. D I M. juauiaaeidsirr. D - M. }U3uiaoeidsiQ. 00. Fig.10-(b)-(6) Case 6. Fig.10-(b)-(5) Case 5. 亀: Displacement on Dl □ '. Displacement on D2 Fig.10-(b) In mesiodistal direction under load of2000g Fig.10 The value of displacement of superstructure. ll -. L2.

(13) 堀田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. R3 R2 RI LI L2 L3. Fig.10-(cト(1) Case 1. juauiaDBjdsiQ. 仰o ー出O R2 RI. LI. L2. Fig.10一(Cト(3) Case 3. R2 RI. LI. L2. Fig.10-(cト(6) Case 6. Fig.10-(c) In axial direction under load of5000g Fig.10 The value of displacement of superstructure. i " 2000g. ■■-. ほぼFixture上縁に一致した0 1・3 Fixtureの被圧変位室口腔内において各計測用上部構造上で計測された水平方向への2000g荷重時の被圧変位量の計測結果と,石膏ブロックに埋没固定されたFixtureに対する計測用上部構造の2000 g荷重時の被圧変位室の計測結果とを代表値として,顎骨内におけるFixtureの被圧変位室を計算により求めた｡これは変位室計測点部における Fixture自体の変位の絶対量である0 1-3-1唇･頑舌側方向荷重の場合 2000g荷重におけるFixture自体の変位室を示す｡. 〓. ･-pL ･ 1 J. ･ I - - ･一･･ _ _ .. 二.. ...".---I.- .1T... 表3 -(a)に計算により求めた各症例ごとのB<→Lの D lに相当する点における変位量は3. 3-51. 7jumという値を示したが,これらの値は口腔内におけるAbut-. H. mentと計測用上部構造およびそれらを連結するネジの. lsec.. 凌み室を含んだ変位量に対して約1/3J.以下の小さな値と. Fig.ll An oscillogram of displacement of superstructure to Fixture during. なっており,顎骨内におけるFixture自体の変位室は. loading in solid-bone model. 極めて小さなものであると判断される｡ - 12.

(14) 13. 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). Table 2 The value of relative displacement of superstructure to Fixture and distance between upper margin of Fixture and rotational center (Mean±standard deviation, Unit : //m) A m ou n t of loa d in g- (g ) M ea su rin g p oin t 2000. 500. 1000. d 1. 3.7 ±0.3. 7.2 ±0.3. 10.9 ±0.4. 14. 1±0.8. d 2. 1.9 ±0.2. 2. 9 ±0.2. 4.8 ±0.5. 7.7 ±0.5. R o tatio n al. 0. 7. 1500. 2.6. 0.0. -2. 1. center(m m ). (- : Above upper margin of Fixture). Table 3 Absolute value of displacement of Fixture on measuring points under load of 2000g Table 3-(a) In buccolingual direction. Table 3-(aト(1) Casel (Unit :Pm) D ir e c tio n. M e a s u r in g. 0f lo a d in g. p o in t. F ix tu r e R. 3. R. 2. R. L. 1. 1. L. 2. L. 3. D. 1. 8.7. 8.9. 8.5. 7. 1. 6.5. 6.3. D. 2. 8.7. 7.7. 8.5. 9 .3. 8.3. 7.3. D. 1. 4. 1. 15 . 7. 5.7. 6.9. 6. 1. 3.3. D. 2. 3. 7. 8.9. 4.1. 6.3. 7. 9. 3.7. B → L. L → B. Table 3-(aト(2) Case2 (Unit :pm) D ir e c tio n. M e a s u r in g. 0f lo a d in g. p o in t. F ix tu r e R. 2. R. 1. C. L. 1. L. 2. D. 1. 36. 9. 20.5. 23.7. 2 7. 7. 24.5. D. 2. 2 1. 3. 13.5. 15 . 9. 1 7. 3. 27.7. D. 1. 3 8. 7. 28.9. 2 1. 9. 3 7. 9. 32.1. D. 2. 26.3. 18.5. 14 . 1. 2 1. 1. 3. 3. B → L. L -. B. Table 3-(aト(3) Case 3 (Unit : fim) D ir e c tio n. M e a s u r in g. 0f lo a d in g. p o in t. D. F ix tu r e R. 2. R. 1. C. L. 1. L. 2. 1. 51.7. 4 1. 5. 47.9. 27.3. 23.1. D 2. 29.1. 26.5. 32.3. 19.1. 22.5. D. 1. 34.1. 32.5. 23.3. 20､5. 18 . 1. D. 2. 23.3. 1 8. 7. 12.3. 13.9. 5.5. B → L. L l→ B. - 13.

(15) IE!. 塊田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. Table 3-(a)-(4) Case 4 (Unit :/mi) D irection. M ea su rin g. 0f lo ad in g. po in t. F ix tu re R 3. R 2. R. D 1. 32.5. 28.5. 28.3. D 2. 23.9. 20.7. D. 1. 2 6.9. D 2. 14.5. B→L. L→B. Table. 3-,a)-(5). Case. 1. L. 1. L 2. L 3. 17.5. 24. 5. 27.9. 22.1. 10.3. 22. 7. 2 5. 3. 30.9. 21.7. 22.9. 17.5. 15. 3. 21. 1. 14.1. 12.9. 12.9. 14. 3. 5 (Unit. D i r e c t i o n. Me a s u r i n g. 0 f l o a d i n g. p o i n t. ‥fjtm). F i x t u r e R2. R1. C. L1. L2. D1. 3 9 . 7. 3 2 . 9. 3 5 . 5. 2 4 . 7. 3 1 . 3. D2. 2 9 . 1. 2 2 . 9. 2 6 . 1. 1 4 . 5. 2 4 . 3. D1. 3 4 . 7. 4 0 . 5. 3 7 . 9. 4 5 . 9. 5 0 . 7. D2. 2 2 . 3. 2 6 . 5. 2 6 . 5. 3 2 . 5. 3 3 . 9. B l → L. L → B. Table 3-(a)-(6) Case 6 (Unit :fan) D irectio n. M ea su rin g. 0f lo ad in g. p o in t. F ix tu re R 2. R 1. L 1. L 2. D 1. 24.9. 40.5. 4 7.3. 22.1. D 2. 15.3. 22.3. 33.3. 19.3. D 1. 36.3. 34.9. 36.9. 29.7. D 2. 23. 3. 20.3. 27.1. 22. 1. B→L. L →B. Table 3 Absolute value of displacement of Fixture on measuring points under load of 2000g Table 3-(b) In mesiodistal direction Table 3-(b)-(l) Case l (Unit :pm) D irection. M ea su rin g. 0f lo ad in g. po in t. F ix tu re R 3. R 2. R. 1. L 1. L 2. L 3. D 1. 66.5. 125. 9. 4 1.9. 73. 4. 67.4. 47.4. D 2. 40.8. 62.3. 24.8. 57.8. 50.8. 28.3. D 1. 69.9. 103.4. 53.4. 63.4. 65.9. 38.2. D. 42.8. 42.3. 2 7.8. 51.8. 52.3. 23.6. M →D. D →M 2. ^EE.

(16) 15. 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). Table 3-(b)-(2) Case 2 (Unit : //m) D irectio n. M ea su rin g. 0f loa d in g. po in t. F ix tu re R 2. R 1. C. L 1. L 2. D 1. 4 0.4. 61.4. 58.9. 61.4. 50.4. D 2. 24. 3. 37.3. 39.8. 41.3. 38.3. D. 1. 41.9. 85.9. 45.9. 46. 4. 25.2. D 2. 19.8. 46.3. 26.3. 24.8. 4.6. M →D. D →M. Table 3-(b)-(3) Case3 (Unit :^m) D irection 0f loa d in g. M e asu rin g po int. F ix tu re R 2. R 1. C. L. 1. L 2. D 1. 23.4. 18. 4. 36.9. 14.2. 23. 2. D 2. 18.8. 9.6. 27.3. 8.6. 15.8. D 1. 3.4. 9.9. 30.4. 19.2. 3.7. D 2. 23.3. 2.6. 22.1. 9. 8. 30.8. M →D. D l→M. Table 3-(b)-(4) Case 4 (Unit :jan) D irectio n. M ea su ring. 0f lo a d in g. p oin t. F ix tu re R 3. R 2. R 1. L 1. L 2. L 3. D 1. 18.9. 3 1.2. 19.9. 26.4. 18.2. 19.2. D 2. 13.3. 15.3. 15.6. 20. 8. 9.3. 13.3. D 1. 53.9. 20.2. 18.4. 17.2. 17.2. 9.2. D 2. 31.3. 7.8. 10.1. 4.3. 6.3. 6. 3. M →D. D l→M. Table 3-(b)-(5) Case 5 (Unit ://m) D ire c tio n. M e a su rin g. 0f lo a d in g. p o in t. F ix tu r e R. 2. R 1. C. L 1. L 2. D 1. 34.7. 34.2. 3. 4. 3 3. 2. 35.9. D 2. 27.6. 22.3. 37.8. 2 2. 3. 21.6. D. 1. 35.2. 32.9. 53.4. 33.7. 29.7. D 2. 29.1. 18 . 6. 43 . 3. 23.8. 17 . 8. M l→D. D →M. 15 -.

(17) 東田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 16. Table. 3-(b)-(6). Case. 6 (Unit. D i r e c t i o n. M e a s u r i n g. 0 f l o a d i n g. p o i n t. ‥pm). F i x t u r e R2. R1. L1. L2. 9 . 4. 1 8 . 4. 2 0 . 7. 1 5 . 4. D2. 2 . 6. 1 2 . 1. 1 2 . 3. 4 . 3. D1. 1 5 . 9. 2 9 . 7. 2 0 . 2. l l . 7. D2. 7 . 6. 1 8 . 3. 1 5 . 6. 4 . 6. D1 M→ D. D l → M. RI. LI. L2. L･･ (- A. Fig.12-(aト(1) Case 1. RI. Fig.12-(a)-(2) Case 2. LI. L2. R3 R2 RI LI L2 L3. 0. ㊨ Fig.12-(a)-(3) Case 3. Fig.12-(a)-(4) Case 4. LI. L2. R2 . 撹 ,. RI. LI. L2. チ㊥㊥ #. Fig.12-(aト(5) Case 5. Fig.12-(a)-(6) Case 6. ⑦:B-L (D:L→B Fig.12￣(a). In. buccolingual. direction. Fig.12 Vertical position of rotational center of superstructure under load of 2000g - 16 -.

(18) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). 17. 2 回転中心の上下的位BEについて. 1 -3-2 近遠心方向荷重の場合表3 -(b)にB-Lと同様に計算により求めた各症例ご. 2 ･ 1計測用上部構造の回転中心の上下的位置につい. とのM-Dの2000g荷重時におけるFixture自体の変. て. Fixtureを含む計測用上部構造の水平方向への被圧変位が,それらの回転移動に蓋づくものと考え,実験方法. 位量を示す｡ D lに相当する点における変位量は9.2-125.9〃m. で述べたように,計測用上部構造上の2点の計測点から待られた被圧変位室から計算により,その回転中心の位置を骨縁からの距離として表わした｡. という値を示したが,これらの値は口腔内における Abutmentと計測用上部構造およびそれらを連結するネジの換み量を含んだ変位量の約6/7以下とB-Lにお. 2-1-1唇･頑舌側方向荷重の場合図12-(a)は,各症例ごとのB**Lの計測用上部構造の. ける変位室に比較して大きな値となっている｡. D ◎. L l ◎⑦. C ◎⑦. ㊨. 』R2. Rl. Fig.12-b-(2) Case 2. Fig.12-(b)-(l) Case 1. LI. L2. R3 R2 RI LI L2 L3. ォ一生㊧. Fig.12-(b)-(4) Case 4. Fig.12-(b)-(3) Case 3. LI. RI. L2. LI. L2 si. Fig.12-(bト(6) Case 6. Fig.12-(bト(5) Case 5 ⑦:M-D ゥ:d-M. Fig.12-(b) In mesiodistal direction Fig.12 Vertical position of rotational center of superstructure under load of 2000g -. ilrJ. -.

(19) 堀田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 18. 2000g荷重時の回転中心の上下的位置を示したものである｡. に対するFixture自体の変位室を蓋に計算により,顎骨内におけるFixtureのB-LおよびMォ*Dのそれぞれの回転中心の位置を求めた｡. これらの図に示すように,回転中心は,ほとんど大部分の計測対象において骨縁からFixtureの上下的中央. ここで,計算の基となるFixtureの変位室は,口腔. 付近までの範囲に発現しており,また,荷重方向の変化. 内における計測値と模型実験における計測値のそれぞれ. に伴う上下的位置の変化は小さい傾向が認められた｡. の平均値より計算によって求めた変位室であることか. 2-1 -2 近遠心方向荷重の場合. ら,回転中心の位置の算出にあたってはその信頼度を向. 図12 (b)は,各症例ごとのM-Dの計測用上部構造の. 上させる目的から,明らかに回転変位を示していると思. 2000g荷重時の回転中心の上下的位置を示したものであ. われるFixtureを選択するために次のような条件を設. る｡. 定した｡すなわち,その変位量が10m以上であり,さら. これらの図に示すように,回転中心は, B<>Lと同様. にD lにおける変位室がD 2のそれより3^m以上大きい. に,ほとんど大部分の計測対象において骨縁付近に発壊. こととし,以上の条件を満足するFixtureについてのみ. し,また,荷重方向の変化に伴う上下的位置の変化は,. 回転中心の位置を算出した｡. B-Lの場合以上に小さい傾向が認められた0. 2-2-1唇･癌舌側方向荷重の場合. 2・2 Fixtureの回転中心の上下的位置について. 表4 -(a)に各症例ごとのB-LにおけるFixture自体の顎骨に対する被圧変位に基づく回転中心の位置を示す｡. 前項では口腔内における計測用上部構造の被圧変位に基づく回転中心の位置についてその結果を述べたが,こ. これらの表に示すように,各Fixtureの変位室のう. こではFixtureの被圧変位室の項で述べた2000 g荷重. Table 4 Distance between rotational center of Fixture and bone margin under load of 2000g Table 4-(a) In buccolingual direction. Table 4-(aト(1) Casel (Unit : mm) Table 4-(a)-(2) Case2 (Unit : mm) D irectio n 0f loa d in g. R 3. R 2. R 1. L 1. L 2. L 3. B →L. /. /. /. /. /. /. B →L. 0. 8. 3. 6. 4.2. 2.3. L l→B. /. /. /. /. /. /. L →B. 4. 6. 2. 9. 3. 0. 0.3. D irection. F ixtu re. 0f lo a d in g. Table 4-(aト(3) Case3 (Unit : mm) D ir e c tio n 0f lo a d in g. R. 1. C. L. R 2. R. 1. C. L 1. L 2 / 31.2. Table 4-(a)-(4) Case4 (Unit : mm). F ix tu r e R 2. F ix tur e. 1. L 2. I〕 irectio n 0f loa d in g. F ix tu re R. 3. R. 2. R 1. L 1. L 2. L 3. B l→ L. 0.4. 2.8. 4.4. 5. 6. /. B l→L. 7.9. 7.3. ll.8. 1.2. /. /. L → B. 4.8. 0.8. - 0.4. 4.5. /. L → B. - 0.2. 4∴ 8. 3.3. 0.5. 8.0. /. Table 4-(a)-(5) Case5 (Unit : mm) D irectio n 0f loa d in g. Table 4-(a)-(6) Case6 (Unit : mm). F ix tu re R 2. R 1. C. D irection L 1. 0f lo a d in g. L 2. F ix tu re R 2. R 1. L 1. L 2 /. B → L. 7.7. 5.5. 7.9. 1. 1. l l.4. B l→L. 2.0. 0.1. 5.9. L →B. 3.0. 3.5. 5.6. 6. 1. 4. 1. L → B. 3.0. 1.0. 7.8. 8.5. (/ : Difficult to calculate, I : Above bone margin) 18.

(20) 歯科学報 Vol.. I, No. 1 (1992). IV 考察. ち先に述べた条件に相当するものについて43例の回転中心と推定される位置を待た｡このうち, 29例においては Fixtureの上下的中央より上方の範囲に発現したが,i. 19. 1計測用上部構造の強圧変位特性について実験結果において述べたように,計測用上部構造は水. 方では, Fixtureの先端よりも下方に発現したものが3. 平方向および長軸方向の荷茎により,顎骨に対して被圧. 例認められ,そのうちの1例は骨縁から30mm以上も下. 変位を示した｡このうち,水平方向への被圧変位は,実. 方に発現した｡. 験方法および結果で述べたように, Fixture自体の顎骨に対する回転変位と, Fixtureに対する上部構造の相対. 2-2-2 近遠心方向荷重の場合表4 -(b)に各症例ごとのM-DにおけるFixture自. 的被圧変位との合成されたものであり, Fixture自体の. 体の顎骨に対する被圧変位に蓋づく回転中心の位置を示. 回転変位とは異なるものである｡しかしながら,この計. す｡. 測用上部構造の顎骨に対する被圧変位は,臨床的観点か. これらの表に示すように,各Fixtureの変位室のうち先に述べた条件に相当するものについて48例の回転中心の位置を待た｡このうち, 29例においてはFixture. らは単独植立されたFixtre上に連結された上部構造, すなわち歯冠補枝物の被圧変位と考えることができる｡したがって,上部構造の設計にあたってはこの計測用. の上下的中央より上方の範囲に発現したが,一方では,. 上部構造の被圧変位特性が極めて重要な要素であると考. Fixture先端よりも下方に発窮したものが13例認められ. えられるため,まず,この被圧変位特性について考察を. たが,その骨縁からの距離は最大で約18mmであった｡. 進める｡. Table 4 Distance between rotational center of Fixture and bone margin under load of 2000g Table 4-(b) In mesiodistal direction Table 4-(b)-(l) Casel (Unit : mm) Table 4-(b)-(2) Case2 (Unit : mm) D irection 0f lo a d in g M →D D →M. D irection. F ixtu re R 3 1.9 1.9. R 2 1.1 】2.5. R. 1. L 1. 1.3. L 2. 12. 5. 】0.6. 9.3. 16.3. 13.2. 0f lo a d in g. L 3 1.4. M →D. 2. 1. D →M. Table 4-(b)-(3) Case3 (Unit : mm) D irection 0f lo a d in g. F ix tu re R 2. R 1. C. L 1. M →D. 14.4. /. 8.2. /. D →M. 16.8. /. 7.3. /. R 2. M l→D. 13.4. 3.4. ll.8. 4.2. D l→M. 17.9. 0.5. 15.4. 6.0. R 1. C. L 1. 1.5. C. 1.7. ー1.5. L 1. 4.4. 0.2. L 2. 4.3. 0.7. - 0.3. 9.8 /. F ix tu re R 3. R 2. M →D. 5.9 - 1.2. 13. 5. D →M. 0.9. /. R 1 12.1 0.1. L 1. L 2. 12.6. /. L 3 5.3. /. /. /. Table 4-(b)-(6) Case6 (Unit : mm). L 2. D irection 0f loa d ing. R 2. R 1. L 1. L 2. 1.6. M →D. /. 3.6. 1.3. /. D l→M. /. 2.0. ll. 0. /. F ix tu re. 0f lo a d in g. R 1. 4. 7. Table 4-(b)-(5) Case5 (Unit : mm) D irection. R 2. Table 4-(b)-(4) Case4 (Unit : mm) D irection 0f loa d in g. L 2. F ixtu re. 1. 5. F ix tu re. (/ : Difficult to calculate, - : Above bone margin) - 19.

(21) 塊田･.下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 20. 1 ･ 1計測用上部構造の被圧変位量について. れた上部構造は, Fixtureに対して荷重量と変位量とが. 1-1-1荷重室と変位室との関係. 直線比例するという被圧変位性を示した｡. 計測用上部構造における荷重室の変化と変位室の変化. したがって,顎骨に埋入されたFixtureに連結固定. との関係の1例を図13に示すが,他のいずれの被験対象. された上部構造の被圧変位は,江藤ら13)14)およびZander. においても.計測用上部構造は水平方向荷重に対して,. ら69'等が述べているように,基本的にはFixture周囲. 荷重室の増加と変位量の増加とがはぼ直線的な比例関係. の骨組織の弾性変形に起因するものと判断され,その支. を示した｡この現象は,従来より Miihlemann'. 持機構においては, Osseointegrationの言葉が示すと. Picton45)46)47>,梶井27)後藤18)および小宮山35)等の多く. おり, Fixture周囲には形態的に直接骨組織が接してお. の研究者によって報吾されている天然歯における現象,. り,軟組織が関与していないことが示唆される｡. すなわち,荷重量の増加に対して変位量が荷重量100g. 1 -1 -2 水平方向荷重時の変位室. 前後に変曲点を持った2相性の被圧変位を示すこととは. 実験結果において述べたように,計測用上部構造の被. 全く異なっており,本インプラントにおいては荷重の支. 圧変位室には,症例ごと,あるいはFixtureごとに若. 持機構が天然歯のそれとは異なるものであることを示唆. 干の差が認められる｡そこで,各被験対象の2000g荷重. している｡. 時の上部計測点における変位量を代表値として,それら. ここで,骨の物理的特性についてみると,まず,車37) は牛の鼻骨の敏密骨においては,湿潤骨葉では破壊荷重. の値とFixtureの長径の差,埋入部位の差および荷重方向の変化のそれぞれとの関係について検討を進める｡. の70%に相当する荷重までに対しては,廃みが直線的に. ここで,それらの考察に先立ち,上部構造における被. 増加し,荷重除去直後にその凌みはほとんど回復すると. 圧変位室と天然歯におけるそれとを比較するためには,. 報吾しており,また,板東4)は牛の大胆骨の敏密骨薯を. 変位量の計測点および荷重点のそれぞれの位竃を天然歯. 用いて換り試験を行った結果,応力が換り強さの85%付. と対比させる必要があると思われる｡. 近に達するまでは応力と換り歪との間には直線的な比例. 本実験において,上部計測点は骨縁より11mm上方で. 関係が成立すると報吾しており,さらに, Evanslおよ. あり,これは上確29)の下顎小臼歯の計測値と比較すると. び土肥ら10)等により海綿骨も弾性体であることが報吾さ. ほぼ唆頭頂の高さに相当し,また,後藤18)の行った実験. れている｡これらの報吾によれば,その弾性係数等の詳. の上顎小臼歯における上部計測点の位置に近似してい. 純な数値に関しては,実験方法の条件等の違いにより若. る｡また,下部計測点と荷重点はそれぞれ下顎小臼歯の. 干の差は認められるものの,骨は弾性体としての特性を持つものであると判断される｡. 歯冠の上下的中央部と接触点の高さに相当する｡したがって,以後,変位量について特に表記のない場. 一方, Fixtureに対する上部構造の相対的被圧変位に. 合には上部計測点,すなわち,天然小臼歯の唆頭領の高. おいても, FixtureにAbutmentを介してネジ止めさ. さに対応した上部構造の人工歯唆頭項に相当する点におけるものとして表わすこととする｡ 1)被圧変位量とFixture長径との関係実験方法で述べたように,披圧変位室の計測対象となったFixtureの長径は10mmと13mmの2種幾であるが, Fixtureの長径の差と変位室の大小との関係は明瞭ではない｡そこで, Fixtureの長径の差とそれらの変位量の差との関係について統計的検討を加えた｡表5に長径10mmのFixture 25本と,長径13mmのFixture 6本の各荷重方向-の変位量の平均値と標準偏差を,さらにそれらを基に同一荷重方向におけるFixutre長径と変位量との関係についてt検定を行った結果を示す｡この裏に示すように,変位室の平均値は, B-Lにお. : Displacement on Dl : Displacement on D2 Fig.13 Relation between the load and the displacement in the superstructure Case2, Fixture Rl, B-LLoading. いてはFixture長径が10mmよりも13mmの方が大きく, M-Dにおいては逆に10mmよりも13mmの方が小さくなっているが, L-BとM-Dにおいて, Fixture -20 一.

(22) 歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992). 21. Table 5 Relation between the length of Fixture and the value of displacement under load of 2000g (Mean ± standard deviation, Unit : Pm) D irectio n o f lo ad in g F ix tu re len g th B →L. L →B. M →D. D →M. 10m m. 40.5 ±13.6. 38.8 ±13.3. 57.3 ±24.1. 54.6 ±22.9. 13m m. 46.7 ± 8.8. 46. 7± 3.7. 33.1 ± 6.5. 39.4 ±13.9. E va lu ation of t- test. *. 塞. (* : Significance of 95%). の長径が10mmと13mmとの間に危険率5 %で有意差を. B-Lにおいては0.05-0.24, L-Bにおいては0.06-. 認め, B-LとD-Mにおいては,有意差を認めないと. 0.19, M-Dにおいては0.ll-0.32,またD-Mにおい. いう結果となった｡. ては0.16-0.39を示し,大部分は0.2前後の値を示し. ここで, Osseointegrated implantにおいては,上. た｡. 部構造に加わる荷重が直接Fixture周囲の骨組織に. ここで,変動係数が極めて小さな値を示したものは,. よって支持されていることから, Fixtureの長径は支持. 埋入部位間での被圧変位量の差が小さいことを意味する. の重要な園子の-つであると考えられる｡すなわち,. が,変動係数が0.05を示した症例1におけるB-L,お. Fixtureの長径の差はその被圧変位量の差として壊れる. よび0.06を示した症例6におけるL-Bについて,それ. ものと推測される｡しかしながら,本実験の被験対象で. ぞれ,埋入部位ごとの被圧変位量の平均値の差について. は, B-LとD-Mにおいて, Fixtureの長径が10mm. 検定を行った結果,症例1におけるB-Lでは埋入部位. と13mmとのそれぞれの変位室の間に有意差を認めない. R2とLI, L2, L3との間に,さらにRlとL2,. という結果を示しており,さらに,山板ら67'の行ったペリオテスト⑪を用いたOsseointegrated implantにお. L 3との間に,また症例6におけるL-Bでは埋入部位 L2とR2, Rl, LIとの間に,危険率5%で有意差. ける動揺度の測定においても, Fixture長径の差による. を認めた｡このうち,症例1におけるB-LではR2と. 動揺度の変化はほとんど認められていないことから,荷. し3との間に,また,症例6におけるL-BではR2と. 重の支持という観点から考えるならば,上部構造の被. し2との間においては,危険率1%でも有意差を認め. 圧変位室の差に関しては, Fixture長径の差よりも,. た｡. Fixture周囲の骨組織の力学的性状の差の方がより重要. したがって,個々の上部構造の被圧変位量について. な園子であろうと推測されるo したがって, Fixture長. は,同一症例の同一荷重方向でしかも埋入部櫨間での変. 径が10mmと13mm程度の差では,それらの変位量に明瞭. 位量の差が鼻も小さいという条件でも,統計的には2部. な差が生じないと判断しても差し支えないと考えられる｡. 位問においてその被圧変位量が異なる値を示すことが認. そこで,以後の変位量の考察において,全被験対象を. められた｡. 総括する場合等, Fixture長径の異なるものを含む場合. 3)荷重方向の変化と披圧変位量の差. には, Fixture長径に関しては,全被験対象のFixture. 各被験対象において,荷重方向を水平面内で180度変. 長径を平均して,実効長径10.6mmとして検討を進め. 化させた場合,すなわちB-LとL-Bとに,あるいは. る｡. M-DとD-Mとに変化させた場合の変位室の差につい. 2)被圧変位室の埋入部位差. て検討する｡まず, B-Lの変位量とL-Bのそれとの間に危険率. 各被験対象の被圧変位量は様々な値を示しているが, ここで,同一症例の同一荷重方向における埋入部位間で. 5 %で有意差を認めたものが全被験対象31本中24本存在. の被圧変位量の差について考察を加えるために,統計的. した｡このうち, L-Bの変位量がB-Lのそれよりも. 検討を言式みた｡. 大きいものが8本,逆に小さいものが16本であり,両者. まず,同一症例おける埋入部位間での被圧変位量の差. の発現比率の間には危険率5 %で有意差を認めた｡つぎに, D-Mの変位室とM-Dのそれとの間に危険. の大小を表すと考えられる変動係数を算出したところ, 21 -.

(23) 22. 堀田:下顎Osseointegrated implantの被圧変位特性. 率5 %で有意差を認めたものは31本中22本存在した｡こ. 値の間の差については危険率5 %で有意差を認めないと. のうち, D-Mの変位室がM-Dのそれより大きいもの. いう結果となった｡. が9本,逆に小さいものが13本であったが,両者の発現. したがって,単独のFixtureに連結された上部構造. 比率の間には危険率5 %で有意差を認めなかった｡. に水平方向荷重が加わった場合の被圧変位室としては,. また, L-Bの変位室とB-Lのそれとの間に有意差を認めた24本と, D-Mの変位室とM-Dのそれとの間. 統計的な観点からは, B**LおよびM-Dのいずれも 45〃m前後の値を示す頻度が高いと推察される｡. に有意差を認めた22本とで,両者の発現比率の間には危険率5 %で有意差を認めなかった｡. 以上に述べてきたような,上部構造の示す被圧変位量について総括的に考察するならば,顎骨内に埋入された. したがって,水平面内で荷重方向を変化させた場合の. Fixtureは顎骨による支持の条件として,その長径の差. 被圧変位室の方向差の発現頻度は, Bォ*Lで約77%, M. よりもその周囲の骨組織の力学的条件に強く支配される. -Dで約71%と高い値を示し,被圧変位室に方向差が発. ために,個々の上部構造の変位量は,症例ごとやその埋. 現する場合においては, B-Lにおいて, B-Lへの変. 入部位ごと,あるいは,荷重方向の違い等によって様々. 位量が大きいものの発現頻度がやや高いことが認められ. な値を示す可能性があることを指摘しうる｡. た｡このことは前項における検討結果,すなわち,同一. 1 -1 -3 長軸方向荷重時の変位量. 症例における同一方向での埋入部位間における被圧変位. 長軸方向荷重においては,実験方法の項において述べ. 室の差と同様に,それぞれの埋入部位における水平面内. たように, Fixtureの中心軸から離れた2点における変. での披圧変位室の方向差についても,各上部構造は. 位室を計測することで,荷重方向がFixtureの長軸方. Fixtureの埋入部位ごとに固有の変位室を示す可能性が. 向から偏心することによるFixtureの回転を可及的に. あることを示唆している｡. 排除しているため,水平方向荷重時に認められたAbut-. 4)全被験対象の被圧変位量. mentと計測用上部構造の凌みはほとんど発生していない. これまでに述べたように,被験対象となった31本の各. ものと考えられる｡したがって,長軸方向荷重時の被圧. Fixtureに連結された上部構造の被圧変位室は,その部. 変位量については,計測用上部構造の変位量がそのまま. 位ごと､あるいは荷重方向の違いにより様々な値を示す. Fixtureの変位量を表わしているものと判断される｡. が,ここで,単独のFixtureに連結された上部構造の. 長軸方向荷重時のFixtureの変位室については,実. 示す変位室の概略を把鐘するために, 31本の上部構造の. 験結果の項において述べたように,いずれのFixture においても水平方向荷重時の変位量に比較して極めて小. 示した変位量すべてを総括して検討を進める｡まず, L-Bでは平均40.3±12.8.〃mを示し, B-L. さな値を示し, 5000g荷重時において5^m以下のもの. では平均40.8±12.9〃mをそれぞれ示した｡また, D-M. が大部分を占めるが,この値は, Schulte55)が行った上. では平均51.7±22.7〃mを示し, M-Dでは平均52. 7± 24. 0〃mをそれぞれ示した｡. 顎前歯部に適用されたTuebingen implantにおける実験結果,すなわち,長軸方向-の約1000gの荷重に対し. ここで,荷重方向の違いに基づくそれぞれの変位室の差について統計的な検討を行ったところ, L-BとB-. て示した約1. 5fimの変位室と極めて近似しているo. Lとの間,およびD-MとM-Dとの間には危険率5%. 組織との界面における接触条件に起因するものと考えら. で有意差を認めないが, L-BおよびB-LとD-Mおよ. れる｡すなわち, Fixtureの表面にはネジ状の形態が付. びM-Dとを比較すると, D-MおよびM-Dの方が危. 与されており,このFixture表面には周囲の骨組織が. 険率5%で有意に大きいという結果となった｡. 直接接触していることから, Fixtureと周囲骨組織とが. しかしながら, B<-LとM-*Dとの被圧変位量の差について症例ごとにみると,症例1においてはM-Dの変. このことは, Fixtureの形態的条件と,その周囲の骨. あたかもボルトとナットの関係のように緊密に族合している状態にあるためと推察される｡. 櫨量がB-Lのそれに対して極めて大きな値を示してお. インプラントに対して長軸方向荷重が加わった場合の. り,他の症例とは明らかに異なる傾向を認めた｡そこ. 周囲骨組織-の応力伝達に関しては,柳淫ら68)新圏. で,症例1を除いて他の5例におけるB*-LとM<*Dと. ら Kinniら30'および滝本ら64)等がいずれも光弾性. の変位量の差について統計的な検討を行ったところ,. 実験法により,インプラント先席部およびネジ山部周囲. B-Lは,平均45.1±9.7//mであり, M**Dは,平均. に応力の集中が認められると述べており,その内でも,. 45.0±16.B/imという値となり,それらの変位室の平均. KinniらはOsseointegrated implantとCore-Vent. 一22-.

(24) 歯科学報 Vol. implantについて,それらの持つネジ状の形態が周囲骨組織への応力伝達に重要な役割を担っていると述べて. 23. I, No. 1 (1992). 以上に述べたような, Fixtureの形態的条件とOsseo-. いるo また,末次ら58)小森ら36)近藤ら ¥ Kitoh. integrationおよび下顎骨の形態的条件とから考えて, Fixtureの長軸方向荷重時の被圧変位茎は,従来の義歯. ら32)および高島ら63)等は,有限要素法により,インプラ. を含む補紋処置の設計基準として考慮すべき歯牙および床. ントに加わる荷重はその大部分がネック部周囲の敏密骨. 下粘漠の被圧変位室と比較して,極めて小さいものであ. に伝達されると報害している｡さらに,石田ら24)は,イ. ると判断される｡ 1 ･ 2 計測用上部構造の回転中心の位置について. ヌ下顎骨に埋入されたアパタイト･セラミクスにおける押し出し試験によって,その表面に敏密な骨が構成され. 実験結果の項で述べたように,全被験対象となった31. ている場合には,疎な骨が構成されている場合よりも大. 本のFixtureにおける水平面内での荷重に対する上部. きな試験値が待られたと報害している｡. 構造の回転中心の位置は,大部分のFixtureにおいて骨縁からFixture中央部付近までの範囲に発窮するこ. これらのことから, Osseointegrated implantの Fixtureは周囲の敏密骨組織,特にFixture上線部周. とが明らかとなったが,この上部構造の回転中心の位置. 囲の敏密骨とネジ状の形態によって極めて緊密に蕨合し. は,顎骨に対するFixture自体の回転変位と, Fixture. ているために,長軸方向に荷重が加わっても容易に変位. に対する上部構造の相対的変位の合成された,顎骨に対. しえない状況にあり,その結果として変位室が極めて小. する上部構造の回転変位に蓋づくものである｡このう. さな値になったと判断される｡. ち, Fixtureに対する上部構造の相対的変位における回. ここで,インプラントに対する長軸方向荷重によって. 転中心の位置は,実験結果の項で述べたようにFixture. 被圧変位が発現する機構については,佐久間ら52)は,ブ. とAbutmentとの接合部付近に発現し,荷重量の増加. レード断面を単純な杖状としたモデルによる応力解析か. による変動は小さいことが明らかとなった｡したがっ. ら,インプラントの長軸方向への変位はブレード周辺に. て,顎骨に対する上部構造の被圧変位の回転中,L､の位置. おける骨の下方への撃曲によるものであろうと述べてい. の変動に関しては, Fixtureに対する上部構造の相対的. るが,周囲骨組織とネジ状の形態により緊密に骸合して. 変位の回転中心の位置の影響はほとんどないものとし. いるFixtureにおいては,図14-(a)に示すように,. て,以後の考察を進める｡. Fixtureと周園の骨組織が-体となって全体として下. ここで,その回転中心の位置については,上下計測点. 方に変位するか,あるいは図14-(b)に示すように, Fixture表面のネジと族合する骨組織がFixtureの先. から待られた変位室の平均値を基に計算によって求めた. 端方向に変形するかの,いずれかの状況による可能性が. る可能性が考えられる｡そこで,その変動範囲を求めた. 考えられるが,本実験結果においてはFixtureの長軸. ところ,危険率5%で約1.1-2.3mmとなった｡した. 方向への変位の絶対室が極めて小さいために,その変位. がって, E]転中心の上下的位置については3 mm程度の. の実態について十分な考察は困楽である｡. 変動幅を含むものとして考えることが妥当であると恩わ. ものであるため,計測誤差等の影響により上下に変動す. 讐 B邑 I覧篇 l .漸窒置・妄く還. 撃覧 .1;野=1這 SP JSili- l L. Fig.14-(b) Fig.14 Schematic illustration of mechanisms on axial displacement - 23 -. 蠎+.