レジンコンポジットの硬化応力の分析式とin vitroでのマージナルクラックの観察との比較

Comparison of an analytical expression of resin composite curing stresses with in vitro observations of marginal cracking.

抄録

目的:

硬化に伴うエナメル質-レジンコンポジット界面での辺縁破壊を観察し、最近開発された硬化応力の解析モデルを利用して界面破壊の程度と関連付ける。

PURPOSE: To observe the marginal failure at the enamel-resin composite interface upon curing, and utilize a recently developed analytical model for curing stresses to relate to the extent of interfacial failure.

方法:

ヘリオモラー、フィルテックZ100またはウルトラシールXTプラスレジンコンポジットで咬合腔を修復した。歯はバルクまたはインクリメンタル埋入で修復した。対照群は修復しなかった。歯はアクリルリングに入れ、コールドマウントエポキシレジンに埋め込み、歯冠を切開して、歯と修復物の界面とキャビオサーフェスマージンを光学顕微鏡で可視化できるようにした。最近開発された簡略化された解析法を用いて、これらの材料の複合材料-エナメル界面引張応力を理論的に評価し、それによって重合中のレジン-エナメル界面の破壊感受性を評価した。

METHODS: Occlusal cavity preparations were restored with Heliomolar, Filtek Z100 or UltraSeal XT Plus resin composites. Teeth were restored with either bulk or incremental placement. The control group was not restored. Teeth were placed in an acrylic ring and embedded in cold mounting epoxy resin and the crown sectioned so that the tooth/restoration interface and cavosurface margin could be visualized with an optical microscope. A recently developed simplified analytical approach was utilized to evaluate the composite-enamel interface tensile stresses for these materials theoretically and thereby the fracture susceptibility of the resin-enamel interface during polymerization.

結果:

白線、エナメル質の亀裂および接着の界面破壊は、評価した3つの材料すべてで明らかであった（P < 0.01）。エナメル質とコンポジットレジン界面の隙間は1～10μmで、ヘリオモーラよりもウルトラシールXTプラスとZ100でより顕著であった。逆に、界面に隣接するエナメル質のひび割れは、Heliomolarでより顕著であった。統計解析の結果、エナメル質の亀裂と界面破壊はすべての群で有意であった（P < 0.01）。エナメル質の亀裂と界面破壊の間には逆相関が認められた（P < 0.05）。数学的モデリングによるクラックの範囲の予測は、実験データや先行研究と一致した。

RESULTS: White lines, enamel cracks and interfacial failure of the bond were evident for all three materials evaluated (P < 0.01). Gaps at the enamel-composite interface measured 1-10 microm and were more evident for Ultra Seal XT Plus and Z100 than Heliomolar. Conversely, cracking of the enamel adjacent to the interface was more evident for Heliomolar. Statistical analysis showed that enamel cracking and interfacial failure was significant for all groups (P < 0.01). An inverse relationship was noted between enamel cracking and interfacial failure (P < 0.05). The predictions for the extent of cracking from the mathematical modeling match the experimental data and prior studies.