義歯洗浄剤がCAD-CAMで作製した義歯床用材料および3Dプリンターで作製した義歯床用材料の物理的および機械的特性に及ぼす影響：インビトロ試験

Effect of denture cleansers on the physical and mechanical properties of CAD-CAM milled and 3D-printed denture base materials: An in vitro study.

抄録

問題提起:

コンピュータソフトウェアプログラムを用いて設計・製作された義歯床の物理的・機械的特性に及ぼす義歯洗浄剤の影響に関する研究は不足している。

STATEMENT OF PROBLEM: Studies on the impact of denture cleansers on the physical and mechanical properties of denture bases designed and constructed by using computer software programs are lacking.

目的:

このin vitro試験の目的は、3Dプリンティングおよびコンピュータ支援設計・コンピュータ支援製造（CAD-CAM）ミリングによって製造された義歯床材料の硬度、破壊靭性、吸水性および溶解性に及ぼす過酸化物義歯洗浄剤の影響を試験することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to test the effect of a peroxide denture cleanser on the hardness, fracture toughness, water sorption, and solubility of denture base materials manufactured by 3D printing and computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD-CAM) milling.

材料と方法:

CAD-CAMミリング群と3Dプリンティング群（n=40）の硬度，破壊靭性，水溶性，収着性を義歯洗浄剤に暴露する前と後で評価した．硬さ（n=10）はビッカース硬さ試験機で，破壊靭性（n=20）は3点曲げ試験で分析した．試験片の破断後、走査型電子顕微鏡（300倍）を用いて破面分析を行った。吸水性および溶解性（n=10）は，180日間の浸漬をシミュレートするために義歯洗浄剤に6日間浸漬する前後で評価した．正規分布データの検定には二元配置反復分散分析（Two-way repeated ANOVA）および二元配置分散分析（2-way ANOVA）を用い、正規分布でないデータ（α<.05）にはMann Whitney U検定およびWilcoxon 符号順位検定を用いた。

MATERIAL AND METHODS: The hardness, fracture toughness, water solubility, and sorption of CAD-CAM milled and 3D-printed groups (n=40) were evaluated before and after exposure to a denture cleanser. Hardness (n=10) was analyzed with a Vickers hardness testing machine, and fracture toughness (n=20) with the 3-point bend test. After the fracture of specimens, a scanning electron microscope at ×300 was used for fractographic analysis. Water sorption and solubility (n=10) were evaluated before and after immersion in denture cleanser for 6 days to simulate 180 days of immersion. Two-way repeated ANOVA and 2-way ANOVA were used to test normally distributed data, whereas the Mann Whitney U test and Wilcoxon signed ranks test were used for data that were not normally distributed (α<.05).

結果:

両材料のビッカース硬度および破壊靭性は、義歯洗浄剤に浸漬した後に低下し、3Dプリント群ではより高い値の低下が認められた（P<.001）。義歯洗浄剤は、両グループの吸水性および溶解性に影響を及ぼさなかった。

RESULTS: The Vickers hardness and fracture toughness of both materials decreased after immersion in denture cleansers, with a higher decrease in values for the 3D-printed group (P<.001). The denture cleanser had no effect on the water sorption and solubility of either group.

結論:

義歯洗浄剤に浸漬する前と後では、粉砕した試料の方が硬度と破壊靭性が高かった。義歯洗浄剤は両群の硬度と破壊靭性を低下させたが、粉砕群の変化率は低かった。義歯洗浄剤は水の収着性および溶解性に影響を及ぼさなかった．

CONCLUSIONS: Milled specimens had higher hardness values and fracture toughness before and after immersion in the denture cleanser. Denture cleansers resulted in the reduced hardness and fracture toughness of both groups, but the percentage change in the milled group was lower. Denture cleansers had no effect on water sorption or solubility.