インジェクタブルおよびコンピュータ支援設計／コンピュータ支援製造-粉砕レジン複合体薄型咬合ベニアの表面特性と耐摩耗性

Surface Properties and Wear Resistance of Injectable and Computer-Aided Design/Computer Aided Manufacturing-Milled Resin Composite Thin Occlusal Veneers.

抄録

目的:

本研究は、異なる注入可能なコンポジット材料から作製した薄型咬合ベニア（TOV）の微小硬度、表面粗さ（Ra）、および摩耗挙動を調査し、コンピュータ支援設計（CAD）/コンピュータ支援製造（CAM）レジン系材料と比較するために実施した。

OBJECTIVES:  This study was conducted to investigate the microhardness, surface roughness (Ra), and wear behavior of thin occlusal veneers (TOV) fabricated from different injectable composite materials and compare them to a Computer-Aided Design (CAD)/Computer-Aided Manufacturing (CAM) resin-based material.

材料と方法:

下顎右側第二大臼歯に1mmの咬合ベニア模型を作製した。作製した模型を複製して32個のレプリカを作製し、4群（=8）に分けた。標準TOVは、セラスマートGC（CS）のセラスマートブロックから間接的に、または松風（BF）のBeautifil Injectable X、GC（GU）のG-ænial Universal injectable、またはKerr（SF）のSonicFill 2から射出成形法で直接作製した。すべての試験片を、咀嚼シミュレーターで熱機械的繰返し負荷（TMC）の両方に供した。摩耗測定は、TMC前後の突き板模型の三次元（3D）スキャンによって行い、試料の体積の差を摩耗による体積材料損失として記録した。TMC前後のRaおよび試験材料のビッカース硬さ（VHN）は、標準化したサンプル（=8）を用いて測定した。各グループの代表サンプルを実体顕微鏡および走査型電子顕微鏡で調査した。

MATERIALS AND METHODS:  A 1-mm occusal veneer preparation was done in a mandibular right second molar typodont tooth. The prepared model was duplicated to fabricate 32 replicas and divided into four groups ( = 8). Standard TOV were fabricated either indirectly from Cerasmart blocks, Cerasmart, GC (CS), or directly from Beautifil Injectable X, Shofu (BF), G-ænial Universal injectable, GC (GU), or SonicFill 2, Kerr (SF) using the injection molding technique. All the specimens were subjected to both thermomechanical cyclic loading (TMC) in a chewing simulator. Wear measurement was conducted by three-dimensional (3D) scanning of the veneered models before and after TMC, and the difference in the volume of the sample was recorded as the volumetric material loss due to wear. Ra before and after TMC and Vickers microhardness (VHN) of the tested materials were measured using standardized samples ( = 8). Representative samples from each group were investigated under a stereomicroscope and a scanning electron microscope.

統計分析:

一元配置分散分析（ANOVA）を適用して、VHNと摩耗に及ぼす材料の影響を検出した。二元配置分散分析は、材料とTMCがRaに及ぼす影響を調べるために利用した。グループ間の多重比較は、Tukeyのpost hoc検定(=0.05)を用いて行った。ピアソンの相関係数を用いて、硬さと摩耗の関係、および粗さと摩耗の関係を調べた（=0.05）。

STATISTICAL ANALYSIS:  One-way analysis of variance (ANOVA) was applied to detect the effect of material on VHN and wear. Two-way ANOVA was utilized to examine the impact of material and TMC on Ra. Multiple comparisons between the groups were conducted using Tukey's post hoc test ( = 0.05). The Pearson's correlation coefficient was used to determine the relationship between hardness and wear and between roughness and wear ( = 0.05).

結果:

CSが最も高い平均VHN（≦0.001）を示し、続いてGUとSFが統計的に同程度（=0.883）であったが、BFより有意に高かった（<0.001）。TMC後、Raと体積摩耗量（VW）はGUが最も低く、CS、BF、SFがこれに続いた（＜0.5）。RaとVWの間には、非常に有意な相関が認められた（=0.001, =0.9803）。

RESULTS:  CS exhibited the highest mean VHN ( ≤ 0.001), followed by GU and SF which were statistically similar ( = 0.883) but significantly higher than BF ( < 0.001). After TMC, GU revealed the lowest Ra and volumetric wear (VW), followed by CS, BF, and SF ( < 0.5). A highly significant correlation existed between Ra and VW ( = 0.001,  = 0.9803).

結論:

調査したTOVの表面特性と耐摩耗性に対するTMCの影響は、材料に依存する。GUインジェクタブルTOVは、CSミルドTOVよりもTMCの影響を受けにくい。対照的に、BFとSFは著しいVWとRaを示し、TOVとしての臨床使用を制限する可能性がある。

CONCLUSION:  The effect of TMC on the surface properties and wear resistance of the investigated TOV is material-dependent. GU injectable TOV are less influenced by TMC than CS milled TOV. In contrast, BF and SF demonstrated significant VW and Ra which might limit their clinical use as TOV.