モノリス型ジルコニア強化ケイ酸リチウムセラミック修復物の疲労挙動．凹版表面およびレジンセメントのコンディショニングの効果．

Fatigue Behavior of Monolithic Zirconia-Reinforced Lithium Silicate Ceramic Restorations: Effects of Conditionings of the Intaglio Surface and the Resin Cements.

抄録

目的:

本研究では，象牙質類似物に接着したジルコニア補強ケイ酸リチウムセラミック（ZLS）修復物の疲労挙動に及ぼす凹版表面およびレジンセメントのコンディショニングの影響を評価した．

OBJECTIVE: This study assessed the effect of conditioning of the intaglio surface and resin cements on the fatigue behavior of zirconia-reinforced lithium silicate ceramic (ZLS) restorations cemented to a dentin analogue.

方法:

ZLSセラミック（Ø=10 mm, 厚さ=1.5 mm）と象牙質類似物（Ø=10 mm, 厚さ=2.mm）のディスクを作製し，研究因子に応じて配分し，合計9つの研究グループを編成した：セラミック表面処理（3段階：フッ酸エッチング[HF]，セルフエッチングセラミックプライマー[EP]，トライボケミカルシリカコーティング[TBS]）およびレジンセメント（3段階：10-メタクリロイルオキシデシルリン酸二水素塩[nMDP]，MDP含有コンベンショナルレジンセメント[MDP]，自己接着性レジンセメント[SA]）。セラミック接着面を象牙質類似物に処理してセメントで接着し，疲労試験に先立って，すべての試験片を5000回の熱サイクル（5°C～55°C）でエージングした。段階的疲労試験（周波数20Hz）では，400N（5000サイクル）の荷重から開始し，その後，500，600，そして最大1800N（ステップサイズ：100N）のステップを経て，各ステップで最大10000サイクルとした。試験片には破壊（クラック）が発生するまで荷重をかけ、各ステップの終了時に光透過照明と目視検査で検出した。疲労破壊荷重と破壊までのサイクル数のデータは，Kaplan-Meier（ログランク検定；α＝0.05）を用いて分析した。また，トポグラフィとフラクトグラフィの解析も行った。

METHODS: ZLS ceramic (Ø=10 mm, thickness=1.5 mm) and dentin analogue (Ø=10 mm, thickness=2.0 mm) discs were produced and allocated according to the study factors, totaling nine study groups: ceramic surface treatment (three levels: hydrofluoric acid etching [HF]; self-etching ceramic primer [EP]; tribochemical silica coating [TBS]) and resin cement (three levels: 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate [nMDP]; MDP-containing conventional resin cement [MDP]; self-adhesive resin cement [SA]). The ceramic bonding surfaces were treated and cemented on the dentin analogue, and all the specimens were aged for 5000 thermal cycles (5°C-55°C) prior to fatigue testing. The stepwise fatigue test (20 Hz frequency) started with a load of 400 N (5000 cycles) followed by steps of 500, 600, and up to 1800 N (step-size: 100 N) at a maximum of 10,000 cycles each step. The specimens were loaded until failure (crack), which was detected by light transillumination and visual inspection at the end of each step. The fatigue failure load and number of cycles for failure data were analyzed by the Kaplan-Meier (log-rank test; α=0.05). Topographic and fractographic analyses were also performed.

結果:

HF-(973.33-1206.67N)およびEP-(866.67-1066.67N)で処理した試料は，使用したセメントにかかわらず，TBS(546.67-733.33N)よりも統計的に同程度の荷重で破損した。破断面の検査では，すべて半径方向の亀裂が認められた。

RESULTS: HF- (973.33-1206.67 N) and EP- (866.67-1066.67 N) treated specimens failed at statistically similar loads and higher than TBS (546.67-733.33 N), regardless of the cement used. All the fractographical inspections demonstrated failure as radial crack.

結論:

HFおよびEP処理はセラミック修復物の機械的疲労特性を向上させたが，トリボケミカルシリカコーティングは疲労特性を悪化させたため，接着前のZLS表面処理には使用しない方がよいと思われる．

CONCLUSION: The HF and EP treatments promoted better mechanical fatigue behavior of the ceramic restoration, while tribochemical silica coating induced worse fatigue results and should be avoided for treating the ZLS surface prior to bonding.