チタン、ジルコニア、セラミック歯科インプラント材料の包括的評価：機械的特性と審美的特性の比較分析

Comprehensive Evaluation of Titanium, Zirconia, and Ceramic Dental Implant Materials: A Comparative Analysis of Mechanical and Esthetic Properties.

抄録

背景:

歯科インプラント材料は、歯科修復の成功に極めて重要な役割を果たす。本研究では、一般的に使用される3つの歯科インプラント材料（チタン、ジルコニア、セラミック）の機械的特性と審美的特性を包括的に比較する。

BACKGROUND: Dental implant materials play a pivotal role in the success of restorative dentistry. This study comprehensively compares the mechanical and esthetic properties of three commonly used dental implant materials: titanium, zirconia, and ceramic.

目的:

本研究の目的は、インプラント歯科における様々な臨床用途に対するチタン、ジルコニア、セラミックの適合性を明らかにすることである。

OBJECTIVE: This study aimed to provide insights into the suitability of titanium, zirconia, and ceramic for various clinical applications within implant dentistry.

方法:

歯科インプラント学において確立された使用法に基づき、各材料30本ずつ、計90本の歯科インプラントを選択した。引張強度、弾性率、耐疲労性などの機械的特性は、最新の試験機を用いて評価した。色の安定性や透光性などの審美的特性は、染色液への浸漬と分光光度計による測定によって精査した。破壊特性と生体適合性も評価した。

METHODS: Ninety dental implants, 30 for each material, were selected based on their well-established usage in dental implantology. Mechanical properties, including tensile strength, modulus of elasticity, and fatigue resistance, were assessed using state-of-the-art testing machines. Esthetic properties, such as color stability and translucency, were scrutinized through immersion in staining solutions and spectrophotometer measurements. Fracture properties and biocompatibility were also evaluated.

結果:

機械的試験の結果、チタンが最も高い引張強さ（810±55MPa）を示し、ジルコニアが最も高い弾性率（208±8GPa）を示した。また、チタンは最大の耐疲労性（101万回±9万5千回）を示したのに対し、ジルコニアは最高の硬度（1190±45ビッカース硬度数（VHN））を示した。審美的には、ジルコニアは優れた色調安定性（ΔE：1.7±0.2）を示したが、セラミックは最高の透光性（TP％：15.3±1.7）を示した。ジルコニアは最も低い表面粗さ（0.28±0.04μm）を示した。

RESULTS: Mechanical testing revealed that titanium exhibited the highest tensile strength (810 ± 55 MPa), while zirconia demonstrated the highest modulus of elasticity (208 ± 8 GPa). Titanium also displayed the greatest fatigue resistance (1,010,000 ± 95,000 cycles), whereas zirconia had the highest hardness (1190 ± 45 Vickers hardness number (VHN)). Esthetically, zirconia showed superior color stability (ΔE: 1.7 ± 0.2), while ceramic exhibited the highest translucency (TP%: 15.3 ± 1.7). Zirconia presented the lowest surface roughness (0.28 ± 0.04 μm).

結論:

本研究は、ジルコニアが有望な代替材料として浮上した、歯科インプラント材料の潜在的性能に関する洞察を提供するものである。今後の研究では、より広範な変数と長期的な転帰を考慮し、臨床の場でこれらの知見を検証する必要がある。

CONCLUSION: This study provides insights into potential dental implant material performance, with zirconia emerging as a promising alternative. Future research should validate these findings in clinical settings, considering a broader array of variables and long-term outcomes.