オールセラミック，繊維強化コンポジットおよびメタルセラミックから成るインレー保定型レジンボンド固定性歯科補綴物の繰返し荷重後の耐荷重性およびワイブル特性．

Load bearing capacity and Weibull characteristics of inlay-retained resin-bonded fixed dental prosthesis made of all-ceramic, fiber-reinforced composite and metal-ceramic after cyclic loading.

抄録

目的:

本研究の目的は，異なる材料で作製したRBFDPの繰り返し荷重後の耐荷重性を評価し，荷重後の破壊タイプを分類することである．

PURPOSE: The objectives of this study were to evaluate the load bearing capacity of RBFDPs made of different materials after cyclic loading, and classify the failure types after loading.

材料と方法:

健全なヒト下顎第一小臼歯および第一大臼歯ペア（各歯種N=60、各群n=10）を無作為に6つの実験群に分け、以下のインレー保定型RBFDPのいずれかを装着した：RC:レジン複合材のみ、DFRC:直接E-ガラス繊維強化複合材(FRC)、IFRC:間接E-ガラスFRC、LS:二ケイ酸リチウムガラスセラミック、ZR:イットリア安定化正方晶ジルコニア、MC:金属セラミック。支台歯には、ダイヤモンド・バーと標準化された超音波バーを用いてボックス・プレパレーションを行った。歯はエッチング＆リンス接着システムを用いてコンディショニングし、間接RBFDPは接着セメントで固定した。試験片は、5℃と55℃を交互に繰り返す蒸留水中（チューリッヒ咀嚼シミュレーター）で1.200.000倍の繰返し荷重を受けた。その後、万能試験機（クロスヘッドスピード：1mm/min）で咬合面から破壊に至るまで荷重をかけた。破損の種類は、部位と大きさによって修復可能か修復不可能かに分類した。データはWelch and TamhaneのT2事後検定（α=0.05）を用いて分析した。各群のワイブル係数は、最大破壊荷重の打ち切りデータのパラメトリック分布分析に基づいて算出した。

MATERIALS AND METHODS: Sound human mandibular first premolars and first molar pairs (N = 60 per tooth type, n = 10 per group) were randomly divided into six experimental groups to receive one of the following inlay-retained RBFDP types: RC: Resin composite only, DFRC: Direct E-glass fiber-reinforced composite (FRC), IFRC: Indirect E-glass FRC, LS: Lithium disilicate glass-ceramic, ZR: Yttria-stabilized tetragonal zirconia, MC: Metal-ceramic. Box preparations were made in abutment teeth using diamond burs followed by standardized ultrasonic burs. The teeth were conditioned employing an etch-and-rinse adhesive system and the indirect RBFDPs were cemented adhesively. The specimens were subjected to cyclic loading for x1.200.000 in distilled water alternating between 5 and 55 °C (Zurich Chewing Simulator). They were then loaded to failure from the occlusal surface in the Universal Testing Machine (cross-head speed: 1 mm/min). Failure types were classified as repairable or irreparable depending on the location and size. Data were analyzed using Welch and Tamhane's T2 post-hoc tests (α = 0.05). Weibull modulus for each group was calculated based on parametric distribution analysis of censored data for maximum fracture load.

結果:

LS群(1274±270)、ZR群(1567±363)、MC群(1544±787)の平均耐荷重(N)は、他の群に比べ有意に高かった(p<0.05)。RC、DFRC、IFRC（601±130～819±270）およびMCは有意差を示さなかった（p>0.05）。ワイブル弾性率（m）は、LS群（m=5.3）が最も高く、次いでRC群（m=5.1）であった。他のグループのワイブル弾性率は1.4～3.3であった。グループZRでのみ、繰返し荷重中に2回の早期剥離が発生した。このグループでは、修復不可能な破損（歯の破折を伴わない剥離）が主に観察された（10例中8例）のに対し、他のすべてのグループでは、修復可能な破損（ベニアリング材料の欠け）が主に1例または複数例観察された。DFRC、IDRC、MCでは支台歯からの脱離は認められなかった。

RESULTS: Mean load bearing capacity (N) of Groups LS (1274 ± 270), ZR (1567 ± 363) and MC (1544 ± 787) were significantly higher than those of other groups (p < 0.05). RC, DFRC, IFRC (601 ± 130 - 819 ± 270) and MC did not show significant difference (p > 0.05). Weibull modulus (m) was the highest in Group LS (m = 5.3) followed by Group RC (m = 5.1). Other groups presented Weibull moduli ranging between 1.4 and 3.3. Only in Group ZR, 2 early debonding occurred during cyclic loading. While in this group predominantly irreparable failures (debonding with without tooth fracture) were observed (8 out of 10), all other groups presented mainly single or a combination of repairable failures (chipping in the veneering material). DFRC, IDRC and MC did not show any debonding from the abutment teeth.

結論:

耐荷重性、修復可能な破損の種類、およびワイブル弾性率を考慮すると、二ケイ酸リチウムは、臼歯部インレー保定RBFDPの他の材料よりも耐久性が高いように思われる。ジルコニアRBFDPは、早期の脱離と致命的な修復不可能な破壊型があるため、臼歯部では注意が必要である。

CONCLUSION: Considering load bearing capacity, repairable failure types and Weibull moduli, lithium disilicate seem to be more durable than those of other material options for posterior inlay-retained RBFDPs. Due to early debondings and catastrophic irreparable failure types, zirconia RBFDPs should be indicated with caution in the posterior region.