インプラント用半透明ジルコニアクラウンの低温劣化および耐疲労性に及ぼす通常焼結と高速焼結の比較．In Vitro Study

Comparison of Regular and Speed Sintering on Low-Temperature Degradation and Fatigue Resistance of Translucent Zirconia Crowns for Implants: An In Vitro Study.

抄録

背景:

通常のジルコニアクラウンにおける高速焼結と低速焼結を比較した研究はいくつかあるが、ジルコニア製ネジ止め式インプラントクラウンにおけるクラックと耐荷重性を通常焼結と高速焼結のプロトコルで比較することは不可欠である。本研究では，ジルコニアスクリューインプラントクラウンの表面構造，クラックおよび耐荷重性を，繰返し荷重（疲労）のある通常焼結（RS）およびスピード焼結（SS）プロトコルで比較することを目的とした．

BACKGROUND: Although there are a few studies which compare fast and slow sintering in normal zirconia crowns, it is essential to compare the cracks and load-bearing capacity in zirconia screw-retained implant crowns between regular and speed sintering protocols. This research aimed to compare the surface structure, cracks, and load-bearing capacity in zirconia screw-retained implant crowns between regular sintering (RS) and speed sintering (SS) protocol with and without cyclic loading (fatigue).

方法:

CAD/CAMシステムによりジルコニア（Katana STML Block）製スクリューリテーンドクラウン60本を作製した．そして，30本のクラウンにRSプロトコルを，30本のクラウンにSSプロトコルを適用した．咀嚼シミュレーターCS-4.8/CS-4.4を用い，室温でハーフジルコニアクラウン（各群15本）に周期的荷重を負荷した．負荷力は，咀嚼シミュレータを用いて室温で水中金属触針によりクラウン中央部に軸方向50 Nの荷重を24万サイクル，横方向2 mmの移動量で加えた．走査型電子顕微鏡により，通常焼結プロトコルとスピード焼結プロトコルのクラウンの表面とクラックを，疲労の有無にかかわらず観察した．

METHODS: A total of 60 screw-retained crowns were fabricated from zirconia (Katana STML Block) by the CAD/CAM system. Then, 30 crowns were subjected to the RS protocol and 30 crowns were subjected to the SS protocol. Cyclic loading was done in half zirconia crowns (15 crowns in each group) using a chewing simulator CS-4.8/CS-4.4 at room temperature. The loading force was applied on the middle of the crowns by a metal stylus underwater at room temperature with a chewing simulator at an axial 50 N load for 240,000 cycles and lateral movement at 2 mm. Scanning electron microscopy was done to study the surface of the crowns and the cracks in the crowns of the regular and speed sintering protocols, with and without fatigue.

結果:

スピードシンタリンググループでは，通常のシンタリングと比較して，表面はより均一に見え，クラック線は短い距離に存在する．ワイブルモジュールを大きくして耐久性を高めた焼結プロトコルは信頼性を高める。その結果，Speed グループが最大の破壊荷重を示し，次いで Regular グループ，Speed fatigue グループ，Regular fatigue グループの順となった．また，各群の破断荷重は有意差を示した．

RESULTS: For the speed sintering group, the surface looks more uniform, and the crack lines are present at a short distance compared to regular sintering. The sintering protocol with a larger Weibull module and durability increases the reliability. It showed that the Speed group showed the maximum fracture load, followed by the regular, speed fatigue, and regular fatigue groups. The fracture load in various groups showed significant differences.

結論:

破断荷重はSpeed群が最も大きく，次いでregular群，speed fatigue群，regular fatigue群であった．亀裂線は咬頭から底部（歯肉）へ走り，停止線は亀裂の進展に直角であった．

CONCLUSIONS: It was found that the speed group showed the maximum fracture load followed by the regular, speed fatigue, and regular fatigue. The crack lines ran from occlusal to bottoms (gingiva) and the arrest lines were perpendicular to the crack propagations.