高度二ケイ酸リチウムの表面粗さと曲げ強さに及ぼすグレージング技術と焼成の影響

Effect of glazing technique and firing on surface roughness and flexural strength of an advanced lithium disilicate.

抄録

目的:

本研究の目的は、高度二ケイ酸リチウム(ALD)および二ケイ酸リチウム(LD)の表面粗さと曲げ強さに及ぼすグレージング技術と焼成の影響を調べることである。

OBJECTIVE: The objective of this study was to investigate the effects of glazing technique and firing on the surface roughness and flexural strength of an advanced lithium disilicate (ALD) and lithium disilicate (LD).

方法:

ALD（CEREC Tessera、Dentsply Sirona社製）とLD（IPS e.max CAD、Ivoclar社製）から8グループの棒状試験片（1mm×1mm×12mm、N=160、20本/グループ）を作製した。結晶化(c)、結晶化に続く2回目の焼成(c-r)、釉薬を含む1段階の結晶化(cg)、結晶化に続く釉薬層の焼成(c-g)。表面粗さはプロフィロメーターで測定し、曲げ強度は3点曲げ試験で測定した。表面形態、フラクトグラフィ、クラックヒーリング分析は走査型電子顕微鏡を用いて行った。

METHODS: Eight groups of bar-shaped specimens (1 mm × 1 mm × 12 mm, N=160, 20/group) were manufactured from ALD (CEREC Tessera, Dentsply Sirona) and LD (IPS e.max CAD, Ivoclar). The specimens were then submitted to various posttreatments: crystallization (c), crystallization followed by a second firing (c-r), crystallization with glaze in one step (cg), and crystallization followed by a glaze layer firing (c-g). Surface roughness was measured by means of a profilometer, and flexural strength was determined using a three-point bending test. Surface morphology, fractography, and crack healing analysis were conducted using scanning electron microscopy.

結果:

再焼成(c-r)は表面粗さ(Ra)に影響を与えなかったが、cgおよびc-gの両手順で釉薬を塗布すると粗さが増加した。ALDc-g（442.3±92.5MPa）はALDcg（282.1±64.4MPa）よりも高い強度を示し、LDcg（402.9±78.4MPa）はLDc-g（255.5±68.7MPa）よりも強かった。再焼成はALDの亀裂を完全に塞いだが、LDには限定的な効果しかなかった。

RESULTS: Refiring (c-r) did not affect the surface roughness (Ra) while applying glaze at both cg and c-g procedures increased the roughness. ALDc-g (442.3 ± 92.5 MPa) promoted higher strength than ALDcg (282.1 ± 64.4 MPa), whereas LDcg (402.9 ± 78.4 MPa) was stronger than LDc-g (255.5 ± 68.7 MPa). Refiring completely closed the crack in ALD, but it had a limited effect on LD.

結論:

2段階の結晶化とグレージングにより、1段階のプロトコルと比較してALD強度が向上した。再焼成と1段階グレージングではLDの強度は向上しないが、2段階グレージングでは負の効果がある。

CONCLUSIONS: Two-step crystallization and glazing improved ALD strength compared to the one-step protocol. Refiring and one-step glazing do not increase LD's strength, while two-step glazing has a negative effect.

臨床的関連性:

どちらの材料も二ケイ酸リチウムガラスセラミックスであることに加え、グレージング技術と焼成プロトコルは、粗さと曲げ強さに異なる影響を与えた。ALDの場合、2段階の結晶化とグレージングを第一選択とすべきであり、LDの場合、グレージングは任意であり、必要な場合は1段階で行うべきである。

CLINICAL RELEVANCE: Besides both materials being lithium-disilicate glass ceramics, the glazing technique and firing protocol affected their roughness and flexural strength differently. A two-step crystallization and glazing should be the first choice for ALD, while for LD, glazing is optional and when necessary, should be applied in one-step.