モノリス型ジルコニア，二ケイ酸リチウム，および二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミックから成る歯科用CAD-CAM修復材料の疲労条件の有無による機械的安定性

Mechanical stability of dental CAD-CAM restoration materials made of monolithic zirconia, lithium disilicate, and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic with and without fatigue conditions.

抄録

問題提起:

他のコンピュータ支援設計およびコンピュータ支援製造（CAD-CAM）材料と比較して、ミリング後の焼結を必要としない二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミックの機械的安定性を調査する研究は不足している。

STATEMENT OF PROBLEM: Studies investigating the mechanical stability of lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic that do not require sintering after milling compared with other computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD-CAM) materials are lacking.

目的:

本研究の目的は、CAD-CAM用ジルコニア、二ケイ酸リチウム、および二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミックスの曲げ強さを、疲労条件の有無にかかわらず調査することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to investigate the flexural strength of CAD-CAM zirconia, lithium disilicate, and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramics with and without fatigue conditions.

材料と方法:

二ケイ酸リチウムガラスセラミック（IPS e.max CAD）、二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミック（N!ce）、二酸化ジルコニウムセラミック（IPS e.max ZirCAD）のCAD-CAM材料（N=90, n=15）（12×4×3 mm）の試験片を作製し、研磨した。すべての試験片を、エージングなしの即時試験と、咀嚼シミュレーターを用いた1200000サイクル（5℃～55℃）のエージングシミュレーションの2つのサブグループに分けた。その後、万能試験機（1mm/min）を用いて、非経時および経時試験片の曲げ強度試験を行った。データはノンパラメトリック2元配置ANOVAおよびWilcoxon順位ポストホック検定（α=.05）を用いて評価した。

MATERIAL AND METHODS: Specimens (N=90, n=15) (12×4×3 mm) from the following CAD-CAM materials were prepared and polished: lithium disilicate glass-ceramic (IPS e.max CAD); lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic (N!ce); and zirconium dioxide ceramic (IPS e.max ZirCAD). All specimens were divided into 2 subgroups: immediate testing without aging and simulation of aging by using a mastication simulator for 1 200 000 cycles (5 °C-55 °C). Thereafter, flexural strength testing was performed by using a universal testing machine (1 mm/min) on nonaged and aged specimens. The data were evaluated by using nonparametric 2-way ANOVA and Wilcoxon rank post hoc tests (α=.05).

結果:

材料の種類と老化の両方が結果に有意な影響を与えた（P<.001）。交互作用は有意ではなかった（P>.05）。非時効条件下では、二酸化ジルコニウムセラミック（1136±162MPa）は、二ケイ酸リチウム（304±34MPa）および二ケイ酸リチウム強化アルミノケイ酸塩ガラスセラミック（202±17MPa）よりも、平均±標準偏差で有意に高い曲げ強さを示した（P<.001）。ガラスセラミック群もまた、互いに有意差があった(P<.001)。エージング後、二酸化ジルコニウム（1087.9 ±185.3 MPa）は、二ケイ酸リチウム（259 ±62 MPa）および二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミック（172 ±11 MPa）よりも有意に高い平均±標準偏差曲げ強さ（P<.001）を示した（P<.001）。老化は、二ケイ酸リチウム（14.6%）（P=.03）および二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミック（14.5%）（P=.01）の曲げ強さを有意に低下させたが、二酸化ジルコニウムセラミック（4.3%）（P=.29）にはほとんど影響を及ぼさなかった。

RESULTS: Both the material type and aging significantly affected the results (P<.001). The interaction was not significant (P>.05). Under nonaged conditions, zirconium dioxide ceramic (1136 ±162 MPa) showed significantly higher mean ±standard deviation flexural strength (P<.001) than lithium disilicate (304 ±34 MPa) and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic (202 ±17 MPa). The glass-ceramic groups were also significantly different from each other (P<.001). After aging, zirconium dioxide (1087.9 ±185.3 MPa) also presented significantly higher mean ±standard deviation flexural strength (P<.001) than lithium disilicate (259 ±62 MPa) and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic (172 ±11 MPa) (P<.001). Aging significantly decreased the flexural strength of lithium disilicate (14.6%) (P=.03) and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic (14.5%) (P=.01) but had minimal effect on the zirconium dioxide ceramic (4.3%) (P=.29).

結論:

試験したCAD-CAM材料の中で、二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミックの機械的性能は、二ケイ酸リチウムと同等であり、ジルコニアよりもかなり低かった。老化は、二ケイ酸リチウムおよび二ケイ酸リチウム強化アルミノシリケートガラスセラミックの曲げ強さを低下させた。

CONCLUSIONS: Among the tested CAD-CAM materials, the mechanical performance of lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic was comparable with that of lithium disilicate and considerably lower than that of zirconia. Aging decreased the flexural strength of both lithium disilicate and lithium disilicate-strengthened aluminosilicate glass-ceramic.