透光性の異なるジルコニア材料の機械的性質：In Vitro Study

Mechanical Properties of Zirconia Materials with Different Translucency: An In Vitro Study.

抄録

目的:

時効処理前後の透光性の異なるジルコニア材料の二軸曲げ強さを調べ、時効処理が硬度と表面特性に及ぼす影響を評価すること。

PURPOSE: To investigate the biaxial flexural strength of zirconia materials with different translucency before and after aging procedures and to evaluate the effects of aging on hardness and surface characteristics.

材料と方法:

半透明（Upcera-ST、Upcera Dental社製）、高半透明（Katana HT、クラレノリタケ社製）、超高半透明（Katana UTML、クラレノリタケ社製）のジルコニア材料から厚さø.16±1.2 mmの円板状試験片を合計90枚（n=30枚ずつ）作製した。透光性の異なるディスクを3つのサブグループに分け、1つは咀嚼シミュレーターでエージングを行ったグループ（n=10）、1つはサーモサイクルでエージングを行ったグループ（n=10）、1つはコントロールグループ（n=10）とした。すべてのディスクについて、二軸曲げ強さ、ビッカース硬さ、表面特性を調べた。データはShapiro-Wilk (P = .05)、Mann-Whitney U、Kruskal-Wallis H検定を用いて分析した。破壊強度は二軸曲げ強さ試験で測定し、ワイブル分析を用いて得られたデータを分析した。

MATERIALS AND METHODS: A total of 90 disc-shaped specimens (n = 30 each) were prepared from translucent (Upcera-ST, Upcera Dental), high translucent (Katana HT, Kuraray Noritake), and ultra high translucent (Katana UTML, Kuraray Noritake) zirconia materials to a ø.16 ±1.2 mm thickness. The different translucency discs were then divided into three subgroups; one group was subjected to aging in a chewing simulator (n = 10), one group was aged with thermocycling (n = 10), and one was a control group (n = 10). Biaxial flexural strength, Vickers hardness, and surface characteristics were examined for all discs. The data were analyzed using the Shapiro-Wilk (P = .05), Mann-Whitney U, and Kruskal-Wallis H tests. Fracture strength was determined using biaxial bending strength tests, and Weibull analysis was used to analyze the resulting data.

結果:

破断強度は透光性の異なるジルコニア材料間で統計的に有意な差が認められた。平均して、破壊強度はアップセラST群（1,932.87MPa）で最も高く、カタナUTML群（1,073.6MPa；P = 0.001）で最も低かった。ワイブル分析の結果は、すべての群で統計的に類似した分布を示した。

RESULTS: A statistically significant difference was found among zirconia materials with different translucency in terms of fracture strength. On average, fracture strength was highest in the Upcera ST group (1,932.87 MPa) and lowest in the Katana UTML group (1,073.6 MPa; P = .001). The results of Weibull analysis showed a statistically similar distribution for all groups.

結論:

時効処理によって破壊強度と硬度に有意差は生じなかった。透光性の異なるジルコニア材料の破折強度は、口腔内での使用に許容できると考えられた。

CONCLUSIONS: Aging procedures did not cause significant differences in fracture strength and hardness. The fracture strength of the zirconia materials with different translucency was considered acceptable for intraoral use.