さまざまな多層ジルコニア歯科材料の曲げ強さと形態学的研究

Flexural Strength and Morphological Study of Different Multilayer Zirconia Dental Materials.

抄録

現在、イットリア（Y）安定化ZrO（Y-TZP）は歯科補綴物において最も一般的に使用されている材料である。Y-TZP歯科用セラミックスは、主に3 mol%の酸化イットリウム（YO）の添加によって安定化されている。これらのセラミックスは、高い曲げ強度、破壊靭性、弾性率などの優れた機械的特性を示します。最近、一部のメーカーは、1つのY-TZP材料において、セラミック組成に多かれ少なかれYOを添加する利点を組み合わせることを目的として、多層組成を有する新しいクラスの歯科材料を導入した。多層Y-TZPの曲げ強さの値は、試験片の寸法、層分布、特に最大引張側に露出する層、すなわち荷重配置によって異なる可能性がある。これまでの研究では、別々のY-TZP層の曲げ強度を検討してきたが、多層Y-TZPの曲げ強度を把握することは依然として困難である。しかし、多層膜の曲げ強度は臨床的適応において重要であることを念頭に置くべきである。本研究の目的は、Y含有量の異なる層からなる3つの異なる多層半透明Y-TZP材料の曲げ強さを比較することである。ミリングマシンProgramill PM7（Ivoclar Vivadent AG）を用いて、CAD/CAMディスクから長方形のサンプル（2 mm×2 mm×16 mm）を作製した。粉砕したバーは、万能試験機（Inspekt Duo 5kN; Hegewald & Peschke, Nossen, Germany）を用いて、クロスヘッド速度0.5 mm/分で3点曲げ試験（ISO 6872:2015）の曲げ強度を試験した。微細構造の定量的・定性的分析のために、各タイプの材料の代表サンプルを選択した。構造分析、機械分析、微細構造分析のために、各タイプの材料から代表的なサンプルを選択した。

Nowadays, yttria (Y)-stabilized ZrO (Y-TZP) is the most commonly used material in dental prosthetics. Y-TZP dental ceramics are mainly stabilized via the addition of 3 mol% yttrium oxide (YO). These ceramics exhibit excellent mechanical properties, including high flexural strength, fracture toughness, elastic modulus, etc. Some manufacturers have recently introduced a new class of dental materials with multilayer composition with the aim of combining the advantages of adding more or less YO to the ceramic composition in one Y-TZP material. The flexural strength values of multilayer Y-TZP may vary depending on the dimensions of the specimen, layer distributions, and especially the layer exposed on the maximum tension side, i.e., loading configuration. Although previous studies have examined the flexural strength of separate Y-TZP layers, capturing the flexural strength of multilayer Y-TZP is still challenging. However, one should keep in mind that multilayer flexural strength is important for clinical indications. The objective of this study is to compare the flexural strength of three distinct multilayer translucent Y-TZP materials made up of layers with different Y contents. Rectangular samples (2 mm × 2 mm × 16 mm) were prepared from CAD/CAM discs using the milling machine Programill PM7 (Ivoclar Vivadent AG). Milled bars were tested for flexural strength in a three-point bending test (ISO 6872:2015) using a universal testing machine (Inspekt Duo 5kN; Hegewald & Peschke, Nossen, Germany) at a crosshead speed of 0.5 mm/min. Representative samples of each type of material were selected for quantitative and qualitative analysis of the microstructure. Representative samples of each type of material were selected for structural, mechanical, and microstructural analyses.