接着された単純化された二ケイ酸リチウム修復物の疲労性能を安定させるために、シランベースのカップリング剤の塗布は必要か？

Is the application of a silane-based coupling agent necessary to stabilize the fatigue performance of bonded simplified lithium disilicate restorations?

抄録

本研究では，セラミックの表面処理と保管方法（ベースラインと経時変化）が，簡易型二ケイ酸リチウムガラスセラミック修復物の疲労性能に及ぼす影響を評価した．合計90個のセラミックディスク（Ø=10mm、厚さ=1.0mm）を2つの要素を考慮して6つのグループ（n=15）に割り当てた。「セラミック表面処理」-CA（シラン系カップリング剤，モノボンドNのみ），HF（5％フッ化水素酸エッチング），HF＋CA（5％フッ化水素酸エッチング＋シラン系カップリング剤），「保存方法」-ベースライン（37℃の蒸留水に24時間～5日間浸漬），長期熟成（37℃の蒸留水に180日間浸漬＋25,000熱サイクル）の2つの要素を考慮して，6群（n=15）に分けた。凹版セラミックのコンディショニング後，エポキシ樹脂製ディスク（Ø=10mm，厚さ=2.5mm）に接着剤（Multilink N）を塗布し，接着したセットをステップストレス疲労試験（初荷重：200N，ステップサイズ：50N，ステップごとに10,000サイクル，20Hz）に供した。疲労データは，Kaplan-MeierおよびWeibull統計解析を用いて分析した。また，フラクトグラフィとトポグラフィの解析も行った。疲労の結果、ベースラインとエージングの両条件において、各グループの性能には傾向が見られた。CAグループは最悪の挙動を示したが（ベースライン：893N/143,667サイクル、エージング：639N/84,179サイクル）、HFによる表面エッチング（ベースライン：1247N/214,333サイクル、エージング：816.67N/128,333サイクル）とHF+CAグループ（ベースライン：1290N/222,333サイクル、エージング：900N/145,000サイクル）では、統計的に有意な差は見られなかった。エージングプロトコルは、すべてのグループのパフォーマンスを低下させた。疲労性能の高いグループ（HFおよびHF+CA）では、構造的信頼性（ワイブル係数）に関して統計的な差はなかった。破損のほとんどは、セメンテーション界面からの放射状クラックであったが、CAエージングを行った試料では27％が剥離により破損した。HFエッチングにより、表面の形状が大きく変化した。HF酸エッチングによるマイクロメカニカルインターロッキングは、疲労挙動においても有効であった。したがって，疲労挙動の結果から見て，シラン系カップリング剤（モノボンドN）をHFエッチング後に塗布する必要はないと考えられる。

This study evaluated the influence of ceramic surface conditioning and storage regimen (baseline vs. aging) on the fatigue performance of simplified lithium disilicate glass-ceramic restorations. A total of 90 ceramic discs (Ø= 10 mm; thickness= 1.0 mm) were allocated into 6 groups (n= 15), considering 2 factors: "ceramic surface treatment" - CA (only silane-based coupling agent, Monobond N), HF (5% hydrofluoric acid etching), or HF+CA (5% HF acid etching plus silane-based coupling agent); and "storage regimen" - baseline (24 hours - 5 days of distilled water at 37 °C), or long-term aging (180 days of distilled water at 37 °C + 25,000 thermal cycles). After intaglio ceramic conditioning, adhesive bonding (Multilink N) was performed onto epoxy resin discs (Ø= 10 mm; thickness= 2.5 mm) and the bonded sets were subjected to step-stress fatigue tests (initial load: 200 N; step-size: 50 N; 10,000 cycles per step; 20 Hz). Fatigue data were analyzed using Kaplan-Meier and Weibull statistical analyses. Fractography and topography analyses were also conducted. The fatigue findings demonstrated that the performance among groups for both baseline and aging conditions maintained a tendency: the CA groups had the worst behavior (baseline: 893 N/143,667 cycles; aging: 639 N/84,179 cycles), while the surface etching with HF (baseline: 1247 N/214,333 cycles; aging: 816.67 N/128,333 cycles) and HF+CA groups (baseline: 1290 N/222,333 cycles; aging: 900 N/145,000 cycles) had no statistically significant difference between them. The aging protocol reduced the performance of all groups. The groups with better fatigue performance (HF and HF+CA) did not have statistical differences regarding structural reliability (Weibull modulus). Most failures were radial cracks from the cementation interface, except for CA aging specimens, with 27% failing from debonding. The HF etching led to noteworthy surface topographical alterations. Micromechanical interlocking resulting from HF acid etching remained prevalent in the fatigue behavior. Thus, the silane-based coupling agent (Monobond N) does not need to be applied after HF etching in terms of fatigue behavior outcomes.