強度と機能性を兼ね備えた超透光性ジルコニア（5Y-PSZ）をグレードアップしました。

Graded Ultra-Translucent Zirconia (5Y-PSZ) for Strength and Functionalities.

• L Mao
• M R Kaizer
• M Zhao
• B Guo
• Y F Song
• Y Zhang

抄録

超透光性ジルコニアは、その魅力的な外観から大きな注目を集めています。しかし、その高い透光性は、強度の低下や立方晶ジルコニアの増加による変態靭性の低下を招くという問題点がありました。そこで、超透光性ジルコニア（5Y-PSZ）の表面にガラスを浸透させることで、これらの問題を解決することを目指しています。濃淡の異なるガラスを使用することで、ガラス/ジルコニア層のグレード化を図り、美観を損なうことなく曲げ強度を向上させることが期待されます。また、表面処理（空気による摩耗，艶出し，研磨など）が、立方晶含有量の高いジルコニアの耐破壊性にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的としています。すべての表面処理は棒状（2×3×25mm）および板状（12×12×1mm）の試験片に行い，それぞれ4点曲げ試験および半透明度測定を行った．5Y-PSZは、3Y-TZPよりも有意に透光性が高いことが証明されましたが、また、はるかに弱いことも証明されました。ガラスを透過した超透光性の5Y-PSZの強度（582±20MPa）は、ガラスを透過していないもの（324±57MPa）と比較して70%以上も高いことから、我々の仮説は受け入れられた。また、その強度は、高研磨された５Ｙ-ＰＳＺ（４６７±３８ＭＰａ）よりも２５％以上高い。さらに、5Y-PSZの透光度（透光度パラメータ[TP] = 34, コントラスト比[CR] = 0.31）は、6μmと3μmのダイヤモンド砥粒を用いて表面の残留ガラスを穏やかに研磨して除去しても、ガラスの浸入（TP = 34, CR = 0.32）の影響を受けませんでした。最後に、空気摩耗と引張表面の釉薬層の存在の両方が曲げ強さを有意に減少させ、それぞれ274±55 MPaと211±21 MPaであった。高強度と透明性を兼ね備えた新開発のガラス封入5Y-PSZは、次世代の耐損傷性と審美性に優れた歯科修復物に適した材料であると考えられる。

Ultra-translucent zirconias are drawing immense attention due to their fascinating esthetic appearance. However, the high translucency came at the expense of diminishing strength along with the reduced ability of transformation toughening due to the increased cubic zirconia content. We aim to address these issues by infiltrating glass on the surface of an ultra-translucent zirconia (5Y-PSZ). Glasses of different shades can be used and the resulting graded glass/zirconia layer is expected to improve the material's flexural strength without compromising its esthetics. We also aim to elucidate how clinically relevant surface treatments-namely, air abrasion, glazing, or polishing-affect the fracture resistance of these zirconias with a high cubic content. All surface treatments were performed on bar-shaped (2 × 3 × 25 mm) and plate-shaped (12 × 12 × 1 mm) specimens, which were then subjected to a 4-point bending test and translucency measurements, respectively. 5Y-PSZ proved to be significantly more translucent than 3Y-TZP but also much weaker. Our hypothesis was accepted, as the strength of the glass-infiltrated ultra-translucent 5Y-PSZ (582 ± 20 MPa) is over 70% higher than its uninfiltrated counterpart (324 ± 57 MPa). Its strength is also over 25% higher than the highly polished 5Y-PSZ (467 ± 38 MPa). In addition, the translucency of 5Y-PSZ (translucency parameter [ TP] = 34, contrast ratio [ CR] = 0.31) is not affected by glass infiltration ( TP = 34, CR = 0.32) when the residual surface glass is removed by gentle polishing using 6- and then 3-µm diamond grits. Finally, both air abrasion and the presence of a glaze layer on the tensile surface decreased flexural strength significantly, being 274 ± 55 and 211 ± 21 MPa, respectively. With a combined high strength and translucency, the newly developed glass-infiltrated 5Y-PSZ may be considered a suitable material for next-generation, damage-resistant, and esthetic dental restorations.