3Dプリント義歯床材料の修復強度に及ぼす表面処理の影響

Effect of surface treatment on the repair strength of a 3D printed denture base material.

抄録

問題提起:

補綴歯科治療において3次元（3D）プリンティングの採用が増加しているため、臨床結果を向上させるために、さまざまな表面処理が3Dプリンティング義歯床材料の修復強度にどのような影響を及ぼすかを包括的に理解する必要がある。3Dプリンティングは、製作効率とカスタマイズ性において大きな利点を提供する一方で、3Dプリンティングされた材料の機械的特性と耐久性については懸念が残る。その臨床的重要性にもかかわらず、3Dプリンターで作製した義歯床の修復強度に関する情報は文献上限られている。

STATEMENT OF PROBLEM: The increasing adoption of 3-dimensional (3D) printing in prosthetic dentistry necessitates a comprehensive understanding of how different surface treatments influence the repair strength of 3D printed denture base materials to enhance clinical outcomes. While 3D printing offers significant advantages in fabrication efficiency and customization, concerns persist regarding the mechanical properties and durability of 3D printed materials. Despite its clinical significance, only limited information regarding the repair strength of 3D printed denture bases is available in the literature.

目的:

このin vitro研究の目的は、3Dプリント義歯床の修復材料の曲げ強度に及ぼすさまざまな表面処理の影響を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to evaluate the effect of different surface treatments on the flexural strength of a repaired 3D printed denture base material.

材料と方法:

3Dプリント義歯床材料（V-Print dentbase）の棒状試験片（65×10×3.2 mm）をプリントし、後重合した後、フーリエ変換赤外（FTIR）分光分析に供し、CC転換度（DC%）を測定した。81個の試験片を9つの試験グループに分けた。4mmのギャップを有する切断試験片を、補修表面処理に基づいて以下のグループに均等に割り付けた：無処理（NT）、モノマー（MN）、マルチプライマー（G-MP）、トリエチレングリコールジメタクリレート（TEGDMA）、空中粒子摩耗（APA）、180グリットペーパー粗面化（180G）、180G＋シラン（180G＋CB）、および接着剤（SB）。試験片は自己重合性樹脂で補修され、3点曲げ試験前に30日間水中で保管された。曲げ強度データ（MPa）はシャピロ・ウィルク検定（α=.05）を用いて分析した。破壊モードを分類し、表面処理した試験片を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察した。

MATERIAL AND METHODS: Bar-shaped specimens (65×10×3.2 mm) of a 3D printed denture base material (V-Print dentbase) were printed, postpolymerized, and submitted to Fourier transform infrared (FTIR) spectrometry to determine the degree of CC conversion (DC%). Eighty-one specimens were assigned to 9 test groups. Sectioned specimens with a 4-mm gap were allocated equally based on the repair surface treatment to the following groups: no treatment (NT), monomer (MN), multiprimer (G-MP), triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), airborne-particle abrasion (APA), 180-grit paper roughening (180 G), 180 G plus silane (180 G+CB), and bonding agent (SB). Specimens were repaired with an autopolymerizing resin and stored in water for 30 days before testing with a 3-point bend test. Flexural strength data (MPa) were analyzed using the Shapiro-Wilk test (α=.05). Failure modes were classified, and surface-treated specimens were examined using scanning electron microscopy (SEM).

結果:

調査したV-Printデントベースは高いDC（89％）を示した。無傷群の曲げ強さは、すべての補修群よりも有意に高かった（P<.05）。180G+CB群は最も高い修復曲げ強度を示し、NT群を有意に上回った（P=.008）。

RESULTS: The investigated V-Print dentbase material displayed a high DC (89%). The flexural strength of the intact group was significantly higher than that of all repaired groups (P<.05). The 180 G+CB group achieved the highest repair flexural strength, significantly surpassing that of the NT group (P=.008).

結論:

180グリットペーパーとシランを併用することで，3Dプリンターで作製した義歯床の修復曲げ強度が有意に向上した．

CONCLUSIONS: Using 180-grit paper combined with silane significantly improved the repair flexural strength of the investigated 3D printed denture base material, while other treatments showed no significant improvement.