審美的CAD/CAM用モノリシックセラミックスの疲労特性，耐欠損性，色彩特性に関する検討

An investigation on fatigue, fracture resistance, and color properties of aesthetic CAD/CAM monolithic ceramics.

抄録

目的:

新規モノリシックCAD/CAMセラミックスの耐欠損性，透光性，色調再現性，および経時変化による破壊荷重と色調安定性を評価・比較検討すること．

OBJECTIVES: To evaluate and compare fracture resistance, translucency, and color reproducibility, as well as the effect of aging on the fracture load and color stability of novel monolithic CAD/CAM ceramics.

材料および方法:

部分結晶化二ケイ酸リチウム（PLD），完全結晶化二ケイ酸リチウム（FLD），メタケイ酸リチウム（LMS），4Y-TZP（SMZ），5Y-TZP（UMZ）モノリシックジルコニアから厚みが均一な100本のクラウンを作製した（n＝20）．PLDクラウンはグレーズ処理，LMSは焼成，FLDは研磨した．SMZとUMZは焼結後，研磨した．クラウンはエポキシダイに接着固定した．半数のクラウン（n=10）に熱サイクルによる1.200.000負荷サイクルを負荷した．国際照明委員会（CIELAB）で定義された色空間値L，a，bを経時変化前後で測定し，（ΔE）を計算した．老化した試料と老化していない試料の両方に万能試験機で破断するまで荷重をかけ，破断荷重を記録した。代表的な試料の破断片について，X 線回折 (XRD) および走査型電子顕微鏡 (SEM) による破面分析を行った。透光性と色の再現性については，50 個の直方体形状の試験片を作製し，前述の方法で加工した．黒と白の背景で色彩値を測定し，透光性パラメータ（TP）を計算した．シェード検証モードを使用して，シェード A3 に対する (∆E) を計算した。データは，一元配置分散分析，二元配置分散分析，t-検定を用いて統計的に分析した。

MATERIALS AND METHODS: One hundred crowns of uniform thickness were milled from five ceramic blocks (n = 20): partially crystallized lithium disilicate (PLD) and fully crystallized lithium disilicate (FLD), lithium metasilicate (LMS), 4Y-TZP (SMZ), and 5Y-TZP (UMZ) monolithic zirconia. PLD crowns were glazed, LMS was fired, and FLD was polished. SMZ and UMZ crowns were sintered and polished. Crowns were adhesively cemented to epoxy dies. Half of the crowns (n = 10) were subjected to 1.200.000 load cycles with thermal cycling. Color space values L, a, b defined by the Commission Internationale de l´Eclairage (CIELAB) were measured before and after aging, and (∆E) was calculated. Both aged and non-aged specimens were loaded until fracture in a universal testing machine and the fracture load was recorded. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) fractographic analysis were carried out on fractured fragments of representative samples. For translucency and color reproducibility, 50 rectangular-shaped specimens were fabricated and processed as described previously. Color values were measured over black and white backgrounds, and the translucency parameter (TP) was computed. Using the shade verification mode, (∆E) to shade A3 was calculated. Data were statistically analyzed using one-way and two-way ANOVA, and t-test.

結果:

エージングは破壊抵抗に有意な影響を与えなかった（p>0.05）。平均破壊荷重はSMZとUMZで最も大きかった．エージング後，全グループで有意な色調変化が認められた．TPはFLDで最も高い値を示した．SMZとUMZのシェードマッチは最も良好であった．

RESULTS: Aging did not affect fracture resistance significantly (p > 0.05). The highest mean fracture load was obtained for the SMZ and UMZ. A significant color change was observed after aging in all groups. The highest TP was noted for FLD. SMZ and UMZ had the best shade match.

結論:

ジルコニアはリチウムシリケートセラミックスに比べ，高い耐欠損性と色調安定性を示した．リチウムシリケートセラミックスはより透光性に優れていた．実験用FLDは高い透光性を示した．

CONCLUSIONS: Zirconia showed higher fracture resistance and color stability than lithium silicate ceramics. Lithium silicate ceramics were more translucent. The experimental FLD demonstrated high translucency.

臨床的意義:

試験したセラミックスは、咀嚼力に耐える十分な安定性を示した。より良い色調を得るためには，最終補綴物の特性評価が必須であると思われる．

CLINICAL RELEVANCE: Tested ceramics showed sufficient stability to withstand masticatory forces. Characterization of final restorations might be mandatory for better color match.