高透明度ジルコニアセラミックのトポグラフィーと接着強度に及ぼす空気粒子研磨プロトコルとプライマーの影響

Effect of Air-Particle Abrasion Protocol and Primer on The Topography and Bond Strength of a High-Translucent Zirconia Ceramic.

• Leila Nasiry Khanlar
• Tomohiro Takagaki
• Ahmed Abdou
• Masanao Inokoshi
• Masaomi Ikeda
• Akifumi Takahashi
• Kumiko Yoshihara
• Noriyuki Nagaoka
• Toru Nikaido
• Markus B Blatz
• Junji Tagami

抄録

目的:

レジンセメントと高透明度ジルコニアセラミックスの表面形状および接着強さに及ぼす空気粒子摩耗法およびプライマーの影響を評価する。

PURPOSE: To evaluate effect of air-particle abrasion protocol and primer on surface topography and bond strength of resin cement to high-translucent zirconia ceramics.

材料と方法:

5Y-PSZの円盤状の高透明度ジルコニア試料を200個作製した．試料は，粒子の種類と空気粒子の摩耗圧の観点から5つのグループに分類した。(1)コントロール (2)アルミナ0.2MPa-空圧[AB-0.2] (3)アルミナ0.4MPa-空圧[AB-0.4] (4)ガラスビーズ0.2MPa-空圧[GB-0.2] (5)ガラスビーズ0.4MPa-空圧[GB-0.4]。また、2種類のプライマー1％MDP（Experimental）とMDP-シラン系プライマー（Clearfil Ceramic Primer Plus）もテストした。ステンレス棒を5Y-PSZ試験片にパナビアV5で接着した。各グループについて，24時間の水保管後（n = 10）およびクロスヘッド速度2 mm/minで5,000回の熱サイクル後（n = 10）に，引張接着強さ（TBS）を測定した。データはワイブル解析を用いて統計的に分析した。表面粗さ（Sa）は，3D-Laser Scanning Confocal Microscopeを用いて測定し（n＝5），Bonferroni補正を加えたt-testで解析した。また，走査型電子顕微鏡（SEM）による表面トポグラフィー，エネルギー分散分光法（EDX）による表面元素分析，コンポジットセメントとの界面の断面SEMについても調べた。

MATERIALS AND METHODS: Two hundred disk-shaped high-translucent zirconia specimens of 5Y-PSZ were prepared. The specimens were assigned to 5 groups in terms of particle type and air-particle abrasion pressure: (1) control (2) alumina with 0.2 MPa-air pressure [AB-0.2] (3) alumina with 0.4 MPa-air pressure [AB-0.4] (4) glass beads with 0.2 MPa-air pressure [GB-0.2] and (5) glass beads with 0.4 MPa-air pressure [GB-0.4]. Two different primers 1% MDP (Experimental) and MDP-silane primer (Clearfil Ceramic Primer Plus) was also tested. Stainless steel rods were bonded to the 5Y-PSZ specimens with PANAVIA V5. For each group, the tensile bond strength (TBS) was measured after 24h water storage (n = 10) and after 5,000 thermal-cycling (n = 10) at crosshead speed of 2 mm/min. The data were statistically analyzed using Weibull analysis. Surface roughness (Sa) was measured using a 3D-Laser Scanning Confocal Microscope (n = 5) and analyzed by t-test with Bonferroni correction. Surface topography using scanning electron microscopy (SEM) and surface elemental analysis using energy dispersion spectroscopy (EDX), and cross-section SEM at the interface with composite cement were also investigated.

結果:

MDP-シラン群では，24時間後にAB-0.4，サーマルサイクル後にGB-0.4が最も高いTBSを示した（p<0.05）。MDP群では、AB群がGB群よりも有意に高いTBSを示した(p<0.05)。AB-0.4グループは、すべてのグループと比較して最も高いSa値を示した（p<0.005）。一方、GBグループは、コントロールと比較して異なるSa値を示さなかった（p>0.005）。

RESULTS: In MDP-silane groups, the highest TBS was observed in AB-0.4 after 24h and GB-0.4 after thermal-cycling (p<0.05). In MDP groups, AB groups resulted in the significantly higher TBS than GB groups (p <0.05). AB-0.4 group showed the highest Sa value compared to all groups (p<0.005), meanwhile GB groups did not show different Sa compared to control (p>0.005).

おわりに:

粒子とブラスト圧を変えたエアアブレージョンは，適切なプライマーを選択することで，ジルコニアとの接着を改善することができる。特に，ガラスビーズ研磨後にMDP-シラン系プライマーを塗布した場合と，アルミナ研磨後にMDP系プライマーを塗布した場合は，レジンセメントと高透明度ジルコニアとの経時的に安定した接着強さが得られた。ガラスビーズを用いて研磨した高透明度ジルコニアは，ジルコニアの機械的特性を阻害する可能性のある表面マイクロクラックを生じることなく，望ましい接着性能を達成した。この記事は著作権により保護されています。この記事は著作権により保護されています。

CONCLUSION: Air-abrasion with different particle and blasting pressure can improve bonding to zirconia with proper primer selection. Particularly, glass beads abrasion followed by MDP-silane primer and alumina abrasion followed by MDP primer alone provided stable bond strength of resin cement to high-translucent zirconia after aging. High-translucent zirconia abraded with glass beads achieves a desirable bonding performance without creating surface microcracks which may hinder zirconia's mechanical properties. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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