超薄型二ケイ酸リチウムガラスセラミック材料の二軸曲げ強度と構造信頼性に及ぼすレジンセメントの弾性率の影響

Effect of resin cement elastic modulus on the biaxial flexural strength and structural reliability of an ultra-thin lithium disilicate glass-ceramic material.

抄録

研究目的:

光およびデュアルポリマー型レジン系合着材を用い，超薄型二ケイ酸リチウム（LD）ガラスセラミックスの強化，構造信頼性，応力分布に及ぼす弾性率の影響を検討した．

OBJECTIVES: Photo- and dual-polymerized resin-based luting agent was evaluated for elastic moduli effects on ultra-thin lithium disilicate (LD) glass-ceramic strengthening, structural reliability, and stress distribution.

材料および方法:

LDディスク（IPS e.max CAD, Ivoclar/Vivadent）160枚を超薄型（半分が0.3mm，残り半分が0.5mm）で作製した．超薄型セラミックディスクは、2種類のセメント（バリオリンクベニア-VおよびパナビアF 2.0-P）でコーティングされた。2つの陽性対照群はフッ化水素酸エッチング後に試験し（LDt3，LDt5），2つの陰性対照群は未処理のセラミックについて試験した（LD3，LD5）．セラミック/樹脂セメント界面（z=0）における2軸曲げ強度（BFS），特性強度（σ0）およびワイブル弾性率（m）を応答変数とした（n=20）．最大主応力の算出には，有限要素解析（FEA）を用いた．データは，二元配置分散分析，および Tukey's test を用いて解析した．走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて，破壊された試料のフラクトグラ フィーと表面形状を解析した．

MATERIALS AND METHODS: One hundred-sixty LD discs (IPS e.max CAD, Ivoclar/Vivadent) were produced in ultra-thin thicknesses (half with 0.3 mm and the other half with 0.5 mm). The ultra-thin ceramic disks were coated with two different cement types (Variolink Veneer - V and Panavia F 2.0 - P). Two positive control groups were tested following hydrofluoric (HF) acid etching (LDt3, LDt5) and two negative control groups were tested for untreated ceramic (LD 3, LD 5). Biaxial flexural strength (BFS), characteristic strength (σ0) and Weibull modulus (m) were the response variables (n = 20) at the ceramic/resin cement interface (z = 0). Finite element analysis (FEA) was used to calculate maximum principal stress. Data were analyzed using two-way ANOVA, and Tukey's test. Scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the failed specimens using fractography and surface morphology.

結果:

LDのBFSはいずれの厚さにおいてもセメントの種類に影響されないことがFEAにより示された．ポジティブコントロール群（LDt5）では，構造的信頼性が有意に向上した．

RESULTS: The BFS of LD at either thickness was not affected by cement types, as also demonstrated by FEA. Structural reliability significantly improved in the positive control group (LDt5).

結論:

超薄型LDを弾性率の異なるレジン-セメントでセメント化しても，BFSには影響しない．HF酸エッチングによるLDの表面改質は信頼性を向上させた．

CONCLUSION: The cementation of ultra-thin LD with a resin-cement of varying elastic moduli did not influence BFS. LD surface modification by HF acid-etching increased the reliability.

臨床的意義:

二ケイ酸リチウムを用いた超薄型前装ベニアの設計が広く提案されているが、使用した弾性係数の合着剤が同程度の値であるにもかかわらず、今回の研究ではLD超薄型ベニアの見かけ上の成功はセメントの選択に影響されなかった。

CLINICAL RELEVANCE: Ultra-thin anterior veneer designs made from lithium disilicate have been widely proposed and the apparent success of LD ultra-thin veneers was not influenced by the cement choice in the current studies albeit the elastic moduli luting agents used were of similar values.