方法論の検討：歯冠形状、歯冠、支台歯、拮抗歯の材質、および熱負荷が歯科材料の2体摩耗に及ぼす影響

Methodology investigation: Impact of crown geometry, crown, abutment and antagonist material and thermal loading on the two-body wear of dental materials.

抄録

目的:

咀嚼シミュレーションによる歯科材料の2体摩耗に及ぼすクラウン形状，クラウン/アバットメント/拮抗材および熱負荷の影響を調査する．

OBJECTIVES: To investigate the impact of crown geometry, crown/abutment/antagonist material and thermal loading on the two-body wear of dental materials caused by chewing simulation.

材料と方法:

クラウン形状については，クラウン（ポリメチルメタクリレート（PMMA），ポリエーテルエーテルケトン（PEEK），シリケートセラミック（SiO））を平坦，急斜面，または中程度のカスプ傾斜（CINC）でフライス加工した．クラウン/アバットメント材には、クラウン（PMMA、PEEK、SiO）をPMMA、ポリマー包埋セラミックネットワーク（PICN）、コバルトクロム合金（CoCr）、天然歯（ENAM）のアバットメントと組み合わせた。拮抗材には、PICN、CAD/CAMレジンコンポジット(RECO)、ステアタイト(STEA)、スチール(STL)およびENAMから拮抗材を作製し、ベニアリングセラミック(VC)からなる平坦な試験片(基材)に対して試験を行った。熱負荷については、持続時間（30秒、60秒、120秒）と温度変化の有無（37℃対5℃/55℃）を変化させた。経時変化（40万回の咀嚼サイクル、50N、1.3Hz）の前後で、スキャンした試験片を照合して材料損失を測定した。マルテンス・パラメーターは、拮抗剤／基質について決定した。データはKolmogorov-Smirnov検定、Kruskal-Wallis H、Scheffé-Post-Hoc検定、一対比較、Bonferroni補正、一元配置分散分析、Mann-Whitney-U、Spearman rhoを用いて分析した。

MATERIALS AND METHODS: For the crown geometry, crowns (polymethylmethacrylate (PMMA), polyetheretherketone (PEEK) and silicate ceramic (SiO)) were milled with a flat, steep, or medium cusp inclination (CINC). For the crown/abutment material, crowns (PMMA, PEEK and SiO) were combined with PMMA, polymer-infiltrated-ceramic-network (PICN), cobalt-chrome alloy (CoCr) and natural teeth (ENAM) abutments. For the antagonist material, antagonists were fabricated from PICN, CAD/CAM resin composite (RECO), steatite (STEA), steel (STL) and ENAM and tested against flat specimens (substrates) made of veneering ceramic (VC). For thermal loading, the duration (30 s, 60 s, 120 s) and presence of temperature changes (37 °C versus 5 °C/55 °C) was varied. Material losses were determined by matching scanned specimens before and after aging (400,000 chewing cycles, 50 N, 1.3 Hz). Martens parameters were determined for the antagonists/substrates. Data were analyzed using Kolmogorov-Smirnov-test, Kruskal-Wallis H, Scheffé-Post-Hoc-tests, pairwise comparisons, Bonferroni correction, one-way ANOVA, Mann-Whitney-U and Spearman rho.

結果:

PMMAクラウンの材料損失が最も高く、PEEKの材料損失が最も低かった。フラットCINCでは、PEEKとSiOクラウンの材料損失が最も少なかった。CoCrアバットメントとENAMアバットメントの材料損失は同じ範囲であった。RECOとENAMの拮抗剤および累積材料損失は同程度であった。熱負荷は材料損失に影響しなかった。

RESULTS: PMMA crowns presented the highest and PEEK the lowest material losses. Flat CINC showed the lowest material losses for PEEK and SiO crowns. CoCr and ENAM abutments presented material losses in the same range. Antagonist and cumulative material losses for RECO and ENAM were similar. Thermal loading did not influence material losses.

意義:

クラウンの形状は、クラウンおよび拮抗歯の摩耗に影響し、カスプの傾斜が大きくなると摩耗が増加する。in vitroのセットアップでは、CoCrアバットメントとRECOアンタゴニストは、天然歯に代わる有効な選択肢となる。ポリマーの場合、一定の温度（37℃）でin vitro咀嚼シミュレーションを行うことができます。

SIGNIFICANCE: Crown geometry influences the crown and antagonists wear, with an increased cusp inclination entailing increased wear. For in vitro set-ups, CoCr abutments and RECO antagonists present valid alternatives to natural teeth. For polymers, in vitro chewing simulations may be performed at a constant temperature (37 °C).