歯冠の疲労試験における歯周靭帯のin vitroシミュレーション

In vitro Simulation of Periodontal Ligament in Fatigue Testing of Dental Crowns.

• Noor Nawafleh
• Abdel Raheem Bibars
• Shareen Elshiyab
• Yasmeen Janzeer

抄録

目的:

修復材の疲労試験は、歯科修復物を評価するための適切な方法として評価されてきた。本研究では，ジルコニアクラウンの疲労試験および破壊試験結果に歯根膜（PDL）シミュレーションが及ぼす影響を検討することを目的としている．

OBJECTIVE:  Fatigue testing of restorative material has been appreciated as an appropriate method to evaluate dental restorations. This study aims to investigate the influence of periodontal ligament (PDL) simulation on fatigue and fracture tests results of zirconia crowns.

材料および方法:

タイポデンツ下顎大臼歯にオールセラミックジルコニアクラウンの標準的な歯型を作製した。調製したマスターダイをエポキシ樹脂を用いて複製し，40個のレプリカを作製した．20個のダイの根元を0.3mm厚のシリコン層で囲んでPDLシミュレーションを行った．他の20個の試験片は、PDLシミュレーションを行わなかった。ジルコニア冠は、コンピュータ支援設計/コンピュータ支援製造技術を用いて作製し、エポキシレジンのダイにセメントで固定した。各群から10個のクラウンを，同時熱サイクル（5～55℃）による咀嚼シミュレーションに供した．その後、すべての試験片を万能試験機で破損するまで荷重をかけた。

MATERIALS AND METHODS:  A standard tooth preparation for all ceramic zirconia crown was made on a typodont mandibular molar. The prepared master die was duplicated using epoxy resin to produce 40 replicas. PDL simulation was made by surrounding the root of 20 dies with a 0.3-mm thick silicon layer. The other 20 specimens had no PDL simulation. Zirconia crowns were fabricated using computer-aided design/computer-aided manufacturing technology and cemented to the epoxy resin dies. Ten crowns from each group were subject to chewing simulation with simultaneous thermocycling (5-55°C). All specimens were then loaded until failure in universal testing machine.

統計解析:

統計解析はSPSSソフトを用いて行った。Shapiro-Wilk 検定によりデータの正規分布を確認した。また、記述的統計量を実施し、対をなす標本-検定を用いてグループ間の差を分析した。

STATISTICAL ANALYSIS:  Statistical analysis was conducted using SPSS software. Shapiro-Wilk test confirmed the normal distribution of data. Descriptive statistic was performed and differences between the groups were analyzed using paired samples -test.

結果:

疲労したすべてのクラウンは，咀嚼シミュレーションに耐え，シミュレーション終了後の破損は観察されませんでした．最も高い平均破壊荷重を記録したのは，疲労なし/歯周シミュレーションなしの群で3,987±400Nであった．歯周シミュレーションを行った2群と歯周シミュレーションを行わなかった2群の平均破壊荷重を比較したところ，統計的に有意な差は認められなかった（＞0.5）．

RESULTS:  All fatigued crowns survived chewing simulation; no failure was observed after finishing simulation. The highest mean fracture load recorded was 3,987 ± 400 N for the no fatigue/no periodontal simulation group. Comparing the mean fracture load of the two groups with periodontal simulation and the two groups with no periodontal simulation showed no statistically significant difference ( > 0.5).

結論:

本研究で適用した試験セットアップを考慮すると，弾力性のある材料を用いてPDLをシミュレーションしても，ジルコニア冠の生存性と耐折損性には影響を及ぼさないことがわかった．

CONCLUSION:  Considering the testing set-up applied in this study, simulating PDL using resilient materials does not affect the survival and fracture resistance of zirconia crowns.