CAD-CAMによる歯科用中間固定補綴物の色調安定性に及ぼす表面処理の影響

The effect of surface treatments on the color stability of CAD-CAM interim fixed dental prostheses.

抄録

問題提起:

積層造形（Additive Manufacturing）または3Dプリンティングは、中間固定式歯科補綴物（IFDP）を含め、歯科医療において普及しつつある。しかし、3DプリンティングによるIFDPの色調安定性に関するエビデンスは不足している。

STATEMENT OF PROBLEM: Additive manufacturing or 3D printing is gaining popularity in dentistry, including for interim fixed dental prostheses (IFDPs). However, evidence regarding the color stability of 3D-printed IFDPs is lacking.

目的:

本研究の目的は、異なる表面処理が、模擬生理的老化後のミルドおよび3DプリンティングIFDPの色安定性に影響を与えるかどうかを調べることである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to investigate whether different surface treatments could affect the color stability of milled and 3D-printed IFDPs after simulated physiological aging.

材料と方法:

ポリメチルメタクリレートディスク(Temp Esthetic 98, A3.5, 98.5×16 mm; Harvest Dental Products, LLC)から、5軸デンタルミル(DWX-51D; Roland DGA Corp)を用いて40本のミルドIFDPを作製した。院内デジタル光重合3Dプリンター（MAX; Asiga）と光重合レジン（NextDent Crown & Bridge A3.5; NextDent B.V）を用いて、40本の3DプリントIFDPを作製した。粉砕および3DプリントされたIFDPは、表面処理の違いにより4つのグループ（n=10）に分けられた：Control、Polish、Optiglaze、Skinglazeである。コントロール群では、IFDPに表面処理は施さなかった。Polish群では、IFDPを酸化アルミニウムフィニッシャー/ポリッシャー(Enhance PoGo Complete Kit; Dentsply Sirona)で仕上げ研磨した。Optiglaze群およびSkinglaze群では、まず仕上げ研磨を行い、さらに光重合性保護被膜（Optiglaze；GC America Inc、またはNew Outline Skin Glaze；anaxdent North America）を塗布した。色調安定性の比較のため、サーモサイクルの前後でデジタル分光光度計（Vita Easyshade V；VITA North America）を用いてシェード測定を記録した。ΔE＊、ΔL＊、Δa＊、およびΔb＊に対する中間人工 歯のタイプおよび表面処理の影響を、2元配置分 散分析（ANOVA）を用いて検討し、ΔE＊を主要な結果変 数とした。事後一対比較は、Tukeyの正直有意差（HSD）法を用いて行った（すべての検定でα=.05）。

MATERIAL AND METHODS: Forty milled IFDPs were fabricated with a 5-axis dental mill (DWX-51D; Roland DGA Corp) from polymethyl methacrylate disks (Temp Esthetic 98, A3.5, 98.5×16 mm; Harvest Dental Products, LLC). Forty 3D-printed IFDPs were fabricated with an in-office digital light processing 3D printer (MAX; Asiga) and light-polymerizing resin (NextDent Crown & Bridge A3.5; NextDent B.V). All milled and 3D-printed IFDPs were allocated into 4 different groups (n=10), according to different surface treatments: Control, Polish, Optiglaze, and Skinglaze. In the Control group, no surface treatment was applied to the IFDPs. For the Polish group, IFDPs were finished and polished with aluminum oxide finishers/polishers (Enhance PoGo Complete Kit; Dentsply Sirona). For the Optiglaze and Skinglaze groups, specimens were first finished and polished and prepared with additional light-polymerizing protective coatings (Optiglaze; GC America Inc, or New Outline Skin Glaze; anaxdent North America). Shade measurements were recorded with a digital spectrophotometer (Vita Easyshade V; VITA North America) before and after the thermocycling for the color stability comparisons. The effects of interim prosthesis type and surface treatments on ΔE∗, ΔL∗, Δa∗, and Δb∗ were examined using 2-way analysis of variance (ANOVA), and ΔE∗ was considered as the primary outcome variable. Post hoc pairwise comparisons were performed by using the Tukey honestly significant difference (HSD) method (α=.05 for all tests).

結果:

Control群においてのみ、ミルドIFDPは3Dプリン ト人工関節よりもΔE∗が有意に小さかった(P<.001)。ミルドIFDPのうち、Optiglaze群（平均±標準偏差、1.01±0.38）は、他のすべての表面処理群よりもΔE＊が有意に小さかった（Control群：2.38±0.44、P<.001；Polish群：1.83±0.51、P<.001）：1.83±0.51、P=.025；およびスキングレーズ群：1.85 ±0.78, P=.021).3DプリントIFDPでは、Control群（3.83±0.71）のΔE＊が他のすべての表面処理よりも有意に大きかった（Polish群：2.66±0.89、P=.018；Skinglaze群：1.40±0.73、p=.021）：1.40±0.73、P<.001；およびOptiglaze群：1.37 ±0.67, P<.001).ポーランド語群は、Skinglaze群（P=.009）およびOptiglaze群（P=.007）よりも有意にΔE∗が高かったが、Skinglaze群とOptiglaze群には有意差はなかった（P=1.000）。

RESULTS: Milled IFDPs had significantly smaller ΔE∗ than 3D-printed prostheses for the Control group only (P<.001). Within the milled IFDPs, Optiglaze group (mean ±standard deviation, 1.01 ±0.38) had significantly lower ΔE∗ than all the other surface treatments groups (Control group: 2.38 ±0.44, P<.001; Polish group: 1.83 ±0.51, P=.025; and Skinglaze group: 1.85 ±0.78, P=.021). Within the 3D-printed IFDPs, the Control group (3.83 ±0.71) had significantly larger ΔE∗ than all other surface treatments (Polish group: 2.66 ±0.89, P=.018; Skinglaze group: 1.40 ±0.73, P<.001; and Optiglaze group: 1.37 ±0.67, P<.001). The Polish group had significantly higher ΔE∗ than Skinglaze group (P=.009) and Optiglaze group (P=.007), while Skinglaze and Optiglaze groups were not significantly different from each other (P=1.000).

結論:

粉砕IFDPでは、ナノ充填光重合性保護コーティングのみが、6ヶ月間の口腔内生理的老化をシミュレートしたサーモサイクル後の色調変化を有意に抑制した。3Dプリンターで作製したIFDPでは、表面研磨と光重合性保護コーティング剤の両方が、サーモサイクル後の補綴物の色調変化を有意に抑制した。光重合性コーティング剤の保護効果はより顕著であった。

CONCLUSIONS: For the milled IFDPs, only the nano-filled, light-polymerizing protective coating significantly lowered color changes after thermocycling simulating 6 months of intraoral physiological aging. For the 3D-printed IFDPs, surface polishing and both light-polymerizing protective coating agents all significantly reduced color changes of the prostheses after thermocycling. The protective effect of light-polymerizing coating agents was more substantial.