短繊維強化直接オーバーレイ修復物および間接オーバーレイ修復物の破折挙動の評価

Evaluation of fracture behavior in short fiber-reinforced direct and indirect overlay restorations.

抄録

目的:

その目的は、短繊維複合材料（SFC）コアを組み込むことが、直接オーバーレイおよび間接オーバーレイの破折挙動にどのような影響を及ぼすかを評価することであった。さらに、SFCコアと粒子充填コンポジット（PFC）ベニアの厚み比とバイレイヤー構造修復物の破折挙動の関係を検討することである。

OBJECTIVES: The aim was to assess how incorporating a short-fiber composite (SFC) core would affect the fracture behavior of direct and indirect overlays. Furthermore, to examine the relationship between the thickness ratio of SFC core to particulate-filled composite (PFC) veneering and the fracture-behavior of bilayered-structured restorations.

材料と方法:

口蓋咬頭を除去した120本の大臼歯を用いてMOD窩洞を作製した。4種類のダイレクトオーバーレイを作製し(n=15/group)、厚みを変えた(0, 1, 4, 5mm)SFCコア(everX Flow)とPFC表層(G-aenial Posterior)を用い、全体の厚みを5mmとしたバイレイヤー構造修復物を作製した。さらに、CAD/CAM修復物4群(Cerasmart 270およびInitial LiSi Block)を、2mmのSFCコア補強の有無にかかわらず作製しました。これらの修復物の作製後、150Nの最大荷重(F)をかけて、合計500,000サイクルの繰返し疲労時効を行った。破壊モードは、光学顕微鏡とSEMを用いて評価した。

MATERIALS AND METHODS: A total of 120 molars were used to create MOD cavities, with palatal cusps removed. Four different groups of direct overlays were then made (n = 15/group), all of which featured a SFC core (everX Flow) with varying thicknesses (0, 1, 4, and 5 mm), as well as a surface layer of PFC (G-aenial Posterior), with the overall thickness of the bilayered-structured restoration set at 5 mm. Additionally, four groups of CAD/CAM restorations were created (Cerasmart 270 and Initial LiSi Block), with or without 2 mm of SFC core reinforcement. Following the fabrication of these restorations, cyclic fatigue aging was carried out for a total of 500,000 cycles, with an applied maximum load (F) of 150 N. Subsequently, each restoration underwent quasi-static loading until fracture. The fracture mode was subsequently evaluated using optical microscopy and SEM.

結果:

2mmのSFCコアで補強したインダイレクトオーバーレイの破折抵抗性には、修復材料のみで作製したものと比較して、統計的に有意な差は認められなかった（p>0.05）。プレーンSFCまたは4mm厚のSFCコアで作製したダイレクトオーバーレイは，統計解析ANOVAによると，試験した他のすべてのグループと比較して，有意に高い破壊抵抗値（2674±465Nおよび2537±561N）を示した（p<0.05）．

RESULTS: There were no statistically significant differences (p > 0.05) observed in the fracture resistance of indirect overlays reinforced with a 2-mm SFC core compared to those made solely from restorative materials. Direct overlays constructed using plain SFC or with a 4-mm layer thickness of SFC core exhibited significantly higher fracture resistance values (2674 ± 465 and 2537 ± 561 N) (p < 0.05) when compared to all other groups tested, according to the statistical analysis ANOVA.

結論:

大きなMOD窩洞の修復に最も効果的な方法は、SFC単独またはバルクコアとしてPFCコンポジットと併用した直接修復であることが判明した。

CONCLUSIONS: The most effective method for restoring large MOD cavities was found to be direct restoration using SFC either alone or as a bulk core in combination with PFC composite.

臨床的意義:

バルク補強ベースとしてSFCを使用することで、直接層修復物の荷重性能を大幅に向上させることができる。

CLINICAL RELEVANCE: The use of SFC as bulk reinforcing base will significantly improve the loading performance of directly layered restorations.