歯科用ジルコニアの表面粗さ，相変態，二軸曲げ強度に及ぼす表面処理の違いの影響

Effect of different surface treatments on surface roughness, phase transformation, and biaxial flexural strength of dental zirconia.

抄録

セメントと修復材の界面で発生する界面障害は，ジルコニアの機械的特性に悪影響を及ぼさない効果的な表面処理の重要性を浮き彫りにする．本研究では，異なる表面処理が歯科用グレーデッドジルコニアの表面粗さおよび特定の機械的特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした． 40個のジルコニア焼結体をランダムに4つのグループ（n=10）に分けた：コントロール（表面処理なし），サンドブラスト（SA），ダイヤモンドバーによる研削（GB），Er,Cr:YSGGレーザー（LS）。表面処理後，試料の表面粗さと表面形状を調べた。X線回折（XRD）を行った。さらに，試験片の2軸曲げ強度を評価した。データは一元配置分散分析（ANOVA）とポストホックTukey検定を用いて分析し，単斜晶の体積割合または粗さと試験片の曲げ強さの間にPearson相関係数を算出した（α=0.05）。 GBグループは，他のグループに比べて表面の粗さが有意に大きかった（< 0.005）。LSおよび対照群は，GBおよびSA処理群に比べて単斜晶の体積比率が有意に低かった（< 0.001）。SA群は，対照群（＝0.02）およびGB群（＜0.01）よりも有意に高い曲げ強度を示した。さらに，LSのワイブル解析では，他の治療法に比べて曲げ強度の信頼性が高かった。 相変態の程度が最も低く，曲げ強度の信頼性が高いEr,Cr:YSGGレーザー処理は，ジルコニアの表面処理に有望な選択肢となり得る。

Interfacial failures at the cement‒restoration interface highlights the importance of effective surface treatment with no adverse effect on the zirconia's mechanical properties. This study aimed to determine the effect of different surface treatments on dental graded zirconia's surface roughness and certain mechanical properties. Forty sintered zirconia specimens were randomly divided into four groups (n=10): control (no surface treatment), sandblasting (SA), grinding with diamond bur (GB), and Er,Cr:YSGG laser (LS). Following surface treatment, the surface roughness and surface topography of the specimens were examined. X-ray diffraction (XRD) was conducted. In addition, the biaxial flexural strengths of specimens were evaluated. The data were analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA) and post hoc Tukey tests; the Pearson correlation coefficient was calculated between either volumetric percentage of monoclinic phase or roughness and flexural strength of specimens (α=0.05). The GB group exhibited significantly greater surface roughness compared to the other groups ( < 0.005). The LS and control groups exhibited a significantly lower volumetric percentage of the monoclinic phase ( < 0.001) than the GB and SA treatments. The SA group exhibited significantly higher flexural strength than the control ( = 0.02) and GB groups ( < 0.01). Furthermore, the Weibull analysis for the LS showed higher reliability for the flexural strength than other treatments. Er,Cr:YSGG laser treatment, with the lowest extent of phase transformation and reliable flexural strength, can be a promising choice for surface treatment of zirconia.