3DプリントPEEKアバットメントの接着特性：剪断接着強さに及ぼす表面処理と仮歯冠材料の影響

Adhesive Property of 3D-Printed PEEK Abutments: Effects of Surface Treatment and Temporary Crown Material on Shear Bond Strength.

抄録

3次元印刷されたポリエーテルエーテルケトン（PEEK）材料は、カスタマイズされた歯科用アバットメントの作製に有望である。本研究では，3Dプリンターで作製したPEEK材料の接着特性を調べることを目的とした．せん断接着強さに及ぼす表面処理と仮歯冠材料の影響を評価した．合計108枚のPEEKディスクを溶融フィラメント法により3Dプリントした．サンドブラスト，研磨紙による研磨，CO2レーザーアブレーションなどの表面処理をPEEKディスクに施し，未処理の試験片を対照とした．その後、走査型電子顕微鏡（SEM、n=1）および粗さ測定（n=7）により、各グループの表面形状を調査した。3種類の暫間クラウン材料（人工歯用レジン（ATR），3M™ Filtek™ Supreme Flowable Restorative（FR），Cool Temp NATURAL（CTN））を用いて接着試験片を作製した後，せん断接着強さを測定し（n＝6），顕微鏡およびSEMを用いて破壊様式を解析した．その結果、ATRはFRおよびCTNと比較して有意に高いせん断接着強さを示し（p＜0.01）、サンドブラストおよび研磨紙による研磨処理を施したPEEK表面は、対照と比較して統計的に高いせん断接着強さを示した（p＜0.05）。臨床応用のためには、3DプリントPEEKアバットメントにATR材料とサブトラクティブ表面処理が推奨される。

Three-dimensionally printed polyetheretherketone (PEEK) materials are promising for fabricating customized dental abutments. This study aimed to investigate the adhesive property of a 3D-printed PEEK material. The effects of surface treatment and temporary crown materials on shear bond strength were evaluated. A total of 108 PEEK discs were 3D printed by fused-filament fabrication. Surface treatments, including sandblasting, abrasive paper grinding, and CO2 laser ablation, were applied to the PEEK discs, with the untreated specimens set as the control. Afterward, the surface topographies of each group were investigated by scanning electron microscopy (SEM, n = 1) and roughness measurements (n = 7). After preparing the bonding specimens with three temporary crown materials (Artificial teeth resin (ATR), 3M™ Filtek™ Supreme Flowable Restorative (FR), and Cool Temp NATURAL (CTN)), the shear bond strength was measured (n = 6), and the failure modes were analyzed by microscopy and SEM. The results showed that ATR exhibited a significantly higher shear bond strength compared to FR and CTN (p < 0.01), and the PEEK surfaces treated by sandblasting and abrasive paper grinding showed a statistically higher shear bond strength compared to the control (p < 0.05). For clinical application, the ATR material and subtractive surface treatments are recommended for 3D-printed PEEK abutments.