CAD/CAMで強化されたケイ酸リチウムガラスセラミックスの光学的、地形的および機械的特性に及ぼす表面処理の影響

Effect of surface treatments on optical, topographical and mechanical properties of CAD/CAM reinforced lithium silicate glass ceramics.

抄録

目的:

CAD/CAM用ケイ酸リチウム系ガラスセラミックス（LSC）の光学的、地形的、機械的特性に及ぼすさまざまな表面処理の影響、および光硬化ユニット（LCU）の出力に及ぼすそれらの複合効果を調査すること。

OBJECTIVES: To investigate the effect of different surface treatments on optical, topographical and mechanical properties of CAD/CAM lithium silicate-based glass ceramics (LSC's) and their combined effect on the output of a light curing unit (LCU).

方法:

4種類のCAD/CAM用LSCを調査した：リチウムジシリケート（Emax CAD；EC）、ジルコニア強化シリケート（Vita Suprinity；VSおよびCeltra Duo；CD）、リチウムアルミニウムジシリケート（CEREC Tessera；CT）。セラミック試料（n=240）は、表面処理によって6つのサブグループに分けられた：(a)コントロール、(b)フッ化水素酸（HF）5%、(c)HF5%+中和剤（N）、(d)HF9%、(e)HF9%+N、(f)セルフエッチングセラミックプライマー（SEP）。セラミック試料を挟み込んだ後のLCUの放射照度、出力、放射照度をMARC-LCで測定。試料の直接光透過率(T%)と吸光度(Abs%)はUV-Vis分光光度計で測定した。粗さ(Sa, Sq)と濡れ性(θ°)は、それぞれ光学プロフィロメトリーと無次元滴下プロファイル分析で測定した。セラミック試料の二軸曲げ強度（σ）はボール・オン・スリーボール法で測定し、セラミック試料は顕微鏡で観察した。統計解析は、二元配置分散分析（ANOVA）、事後多重比較（α=0.05）により行った。

METHODS: Four CAD/CAM LSC's were investigated: Lithium Disilicate (Emax CAD; EC), Zirconia-reinforced silicates (Vita Suprinity; VS and Celtra Duo;CD) and Lithium Aluminum Disilicate (CEREC Tessera; CT). Ceramic specimens (n = 240) were divided into six subgroups according to their surface treatment: (a) Control, (b) Hydrofluoric acid (HF) 5%, (c) HF 5% + Neutralizing agent (N), (d) HF 9%, (e) HF 9% +N and (f) Self-etching ceramic primer (SEP). Irradiance, power and radiant exposure of a LCU were measured with MARC-LC following ceramic specimen interposition. Direct light transmission (T%) and absorbance (Abs%) of the specimens were measured with UV-Vis spectrophotometry. Roughness (Sa, Sq) and wettability (θ°) were measured with optical profilometry and sessile drop profile analysis, respectively. Biaxial flexural strength (σ) of the ceramic specimens was measured by the ball-on-three-balls method and ceramic specimens were examined microscopically. Statistical analyses was performed by two-way ANOVA followed by post hoc multiple comparisons (α = 0.05).

結果:

酸の中和により、すべてのLSCでT%が減少し、Abs%が増加した。中和EC、VS、CDはHF9で高いSaを示し、中和CTはHF5で高いSaを示した。セルフエッチングプライマーはθ°を有意に減少させた（p<0.001）：HF9+N<HF9<HF5+N<HF5<SEP<コントロールの順であった。

RESULTS: Acid neutralization decreased T% and increased Abs% in all LSC's and highest T% was exhibited with VS. Neutralized EC, VS and CD displayed higher Sa in HF9, while neutralized CT displayed higher Sa in HF5. Self-etch primer significantly reduced θ° (p < 0.001). σ was observed in the followed ascending order: HF9 +N < HF9 < HF5 +N < HF5 < SEP < Control for all LSC's.

意義:

CAD/CAMセラミックブロックの光学的、形状的および機械的特性は、表面処理の種類に強く依存した。中和ポストエッチングの結果は、今後の研究の有望な可能性を示している。

SIGNIFICANCE: Optical, topographical and mechanical properties of the CAD/CAM ceramic blocks were strongly dependent on the type of surface treatment. Results of neutralization post-etching indicate promising potential for future investigations.