歯科用セラミックスの長期性能に及ぼすサンドブラストの影響

Effect of sandblasting on the long-term performance of dental ceramics.

• Yu Zhang
• Brian R Lawn
• E Dianne Rekow
• Van P Thompson

抄録

歯牙象牙質上のセラミッククラウンにおける咬合接触のシミュレーションにおいて，ポリマー基板に接合され，球形圧子によって上面に荷重をかけられたY-TZPおよびアルミナセラミック層の強度に及ぼすサンドブラストの影響について検討した．一般的な歯科治療と同様に，基材に接着する前にセラミックの底面にサンドブラスト処理を施した。対照として，表面を研磨した試験片を用いた。試験は，球状圧子に単調増加（動的）および正弦波（周期的）の負荷をかけ，接触部直下のセラミック底面に放射状破壊が発生するところまで実施した。研磨された試験片では、動的試験と繰返し試験のデータが重なり、疲労の低速き裂成長モードが支配的であることを示しています。サンドブラストを施した試験片の強度は、動的試験と繰返し試験の両方で大幅に低下しており、これは大きな初期欠陥があることを示しています。しかし、この変化は繰り返し試験のデータではかなり大きく、サンドブラスト傷の成長が機械的に助けられたことを示唆しています。これらの結果は、歯科用クラウンの寿命に関連しています。

A study has been made of the effects of sandblasting on the strength of Y-TZP and alumina ceramic layers joined to polymeric substrates and loaded at the top surfaces by a spherical indenter, in simulation of occlusal contact in ceramic crowns on tooth dentin. The sandblast treatment is applied to the ceramic bottom surface before bonding to the substrate, as in common dental practice. Specimens with polished surfaces are used as a control. Tests are conducted with monotonically increasing (dynamic) and sinusoidal (cyclic) loading on the spherical indenter, up to the point of initiation of a radial fracture at the ceramic bottom surface immediately below the contact. For the polished specimens, data from the dynamic and cyclic tests overlap, consistent with a dominant slow crack growth mode of fatigue. Strengths of sandblasted specimens show significant reductions in both dynamic and cyclic tests, indicative of larger starting flaws. However, the shift is considerably greater in the cyclic data, suggesting some mechanically assisted growth of the sandblast flaws. These results have implications in the context of lifetimes of dental crowns.

(c) 2004 Wiley Periodicals, Inc.