Effect of Closed-Tray Impression Coping Design on the Dimensional Accuracy of Implant Definitive Casts: An In Vitro Study

歯科医が、顎の骨にチタン製のポストを固定して欠損した歯を replaced する際、最終的なクラウンは絶対的な精度で適合していなければなりません。わずかな遊びがあり、多少の誤差を吸収するために少し動くことができる天然の歯とは異なり、これらの人工的なポストは骨に強固に固定されています。もしクラウンを作るためのモデルがわずかでもずれていれば、完成したブリッジやクラウンは隙間なく収まりません。この位置のずれは、ネジの緩み、修復物の破折、あるいは周囲の骨への損傷を引き起こすストレスを生み出します。これを避けるために、歯科医は口内の印象（型取り）を取り、インプラントの位置を完璧に再現した模型を作成しなければなりません。一般的な手法の一つは、インプラントの中に小さな金属製のポストを挿入し、そのポストが入った状態で口内の型を取り、その後、ポストを取り出して、後で型の中に再び配置する方法です。このプロセス全体の成功は、その金属ポストが型の中でどれだけしっかりと留まるか、そして型に石膏が満たされたときに、いかに正確に元の位置に戻るかにかかっています。

研究チームは、これらの金属ポストの形状や表面のテクスチャが、最終的な模型の精度に実際に影響を与えるかどうかを検証するために調査を行いました。彼らはアクリル樹脂製の硬い人工的な上顎を作成し、歯列を模して5本の金属インプラントを一直線に配置しました。そして、印象過程で使用される金属ポストに対して、5種類の異なるデザインを作成しました。一つのデザインは、現在の歯科医院で見られる標準的な市販品です。他の4つは実験的なバリエーションであり、あるものは正方形の形状をしており、またあるものは円錐のようにわずかにテーパー（先細り）がかかっていました。形状ごとに、表面のディテールについても2つのレベル、すなわち、長さ方向に沿った浅く限定的な溝を持つものと、深い広範な溝を持つものの2種類をテストしました。溝の背後にある考え方は、それがグリップ（握り）として機能し、ソフトな印象材の中でポストをしっかりと保持し、動かないようにすることでした。研究者たちは、グリップが強いほど、より正確なモデルにつながると考えました。

これをテストするために、熟練したオペレーターが一人、専用のトレイとシリコーン系の材料を用いて30回の印象採取を行いました。6回の印象採取を行うグループごとに、金属ポストをマスターモデルから取り外し、硬化したシリコーン内の対応する穴に再び戻し、その後、型全体に液体石膏を満たして硬いキャスト（模型）を作成しました。石膏が固まった後、研究者たちは高精度光学スキャナーを使用して、新しい石膏キャスト内の金属ポスト間の距離を測定し、それらを元のマスターモデルの正確な距離と比較しました。彼らは、ポストが真の位置から何マイクロメートル移動したかという偏差を測定しました。

結果は、「グリップが強いほど良い結果をもたらす」という一般的な仮定を覆すものでした。標準的な市販のポストは最も精度の低いキャストを生み出し、平均偏差は330.4マイクロメートルでした。実験的なデザインの中では、正方形の形状で最も深く広範な溝を持つポストが、281.8マイクロメートルの偏差を示し、驚くほど成績が悪かったのです。実際、最も正確だったのは、特徴が最も少ないデザインでした。浅く限定的な溝を持つ正方形のポストと、広範な溝を持つテーパー形状のポストは、ともに大幅に優れた結果を示し、偏差は約200から208マイクロメートルでした。研究者たちは、正方形のポストにある深く広範な溝が、ポストを引き抜く際に印象材を歪ませ、その結果、ポストを再び入れたときに元の位置とはわずかに異なる位置に座ってしまうことを発見しました。テーパー形状は、ポストが材料からより緩やかに分離できるため、その歪みを軽減できるという利点がありました。

興味深いことに、ポストのデザインは、ポスト間の側方（横方向）の距離の精度には影響を与えず、それらの測定における誤差はすべてのグループで一貫していました。しかし、デザインは前後方向の精度および全体の平均誤差に大きな影響を与えました。研究は、保持力を高めるために表面の溝を増やすことは、逆効果になり得るという結論を下しました。代わりに、テーパー形状や最小限の溝を持つデザインの方が、インプラントの位置をより忠実に転写できます。本研究における最高のデザインであっても、依然として誤差は存在し、完璧な機械的適合の閾値を超えるものでしたが、今回の知見は、歯科医が、最も安全であると想定されがちな深く溝のある正方形のポストに頼るのではなく、テーパー状の輪郭や限定的な表面テクスチャを持つポストを選択することで、模型の精度を向上させられることを示唆しています。