5Y-PSZをベースとした3ユニットブリッジ人工関節の耐破壊性の改善

Improving Fracture Resistance of 5Y-PSZ-based Three-unit Bridge Prosthesis.

抄録

問題提起:

5Y-PSZベースのジルコニア歯科修復物は、高い透光性と良好な審美性を示すが、3Y-TZPと比較して破折リスクが高い。

STATEMENT OF PROBLEM: 5Y-PSZ-based zirconia dental restorations exhibit high translucency and good esthetics but have a higher fracture risk compared to 3Y-TZP.

目的:

5Y-PSZ系ジルコニア・ブランクを用いて作製したジルコニア3ユニット・ブリッジの破折抵抗性に対するBruxZir SteelTM処理の効果を調査すること。

OBJECTIVES: To investigate the effect of BruxZir SteelTM treatment on the fracture resistance of zirconia three-unit bridges prepared using 5Y-PSZ-based zirconia blanks.

方法:

様々なメーカーから供給された均質なビスクジルコニアブランク（5Y-PSZベース）からCAD/CAMを用いて3ユニットジルコニアブリッジを作製し、焼結した。動的荷重による破壊抵抗を解析した．各ジルコニア・ブランクについて，焼結試験修復物（BruxZir SteelTM でセメンテーション面を処理したもの）の破壊抵抗を，焼結対照修復物（未処理のセメンテーション面）と比較した．有限要素解析(FEA)を用いて、軸荷重をかけた3ユニットブリッジの応力分布を解析した。

METHODS: Three-unit zirconia bridges were milled using CAD/CAM from homogeneous bisque zirconia blanks (5Y-PSZ-based) supplied by various manufacturers and sintered. Their fracture resistance was analyzed by dynamic loading. For each zirconia blank, the fracture resistance of the sintered test restoration (cementation surface treated with BruxZir SteelTM) was compared with the sintered control restoration (untreated cementation surface). Finite Element Analysis (FEA) was used to analyze the stress distribution on the three-unit bridge under an axial load.

結果:

試験修復物の破壊抵抗性は、本研究で検討したすべてのメーカーにおいて、対照修復物の破壊抵抗性よりも有意に高かった(P < 0.05)。さらに、BruxZir SteelTM で処理した BruxZirⓇ Esthetic 製の修復物は、他の修復物と比較して最も高い耐破折性を示した。さらに、5Y-PSZ ベースのジルコニア・ブロックから作製した 3 ユニット・ブリッジ修復物は、BruxZir SteelTM 処理の有無により、結晶粒径と破壊靭性に違いが認められました。FEAによる高応力部位は、対応する実験試験における破断部位とよく相関していました。また、FEAでは、BruxZir SteelTM 処理を施したサンプルの性能が、コントロールと比較して向上していることが示されました。

RESULTS: The fracture resistance of the test restorations was significantly higher than that of the control restorations for all the manufacturers considered in this study (P < 0.05). Furthermore, the restoration made of BruxZirⓇ Esthetic treated with BruxZir SteelTM had the highest fracture resistance compared to the other restorations. In addition, the three-unit bridge restorations prepared from 5Y-PSZ-based zirconia blocks exhibited differences in grain size and fracture toughness depending on the presence or absence of BruxZir SteelTM treatment. The locations of high stresses under FEA correlated well with the fracture locations in the corresponding experimental test. FEA also demonstrated the improved performance of BruxZir Steel-treated sample compared to the control.

意義:

5Y-PSZをベースとしたBruxZir SteelTMで処理した3ユニット橋の破壊抵抗は、コントロールと比較して有意に高かった（最小30%、最大198%）。

SIGNIFICANCE: The fracture resistance of 5Y-PSZ-based BruxZir SteelTM-treated three-unit bridges was significantly higher (min. 30%, max. 198%) than control.