前装用ジルコニアクラウンの機械的性能に及ぼす焼結プロトコルと透光性向上液の影響

Influence of sintering protocol and translucency-enhancing liquid on the mechanical performance of anterior zirconia crowns.

抄録

目的:

本研究の目的は、透光性向上液（TEL）と高速焼結（HS）が機械的挙動に及ぼす影響を評価することであり、特にイットリア含有量の異なる前装用ジルコニアクラウンの残存率と破折力に焦点を当てた。

AIM: This study aimed to evaluate the effects of a translucency-enhancing liquid (TEL) and high-speed sintering (HS) on the mechanical behavior, with a focus on the survival rates and fracture forces of anterior zirconia crowns with different yttria contents.

材料と方法:

4種類のジルコニア材料（3Y-TZP、4Y-TZP、5Y-TZP、多層（ML））を用いて前装冠（16群、各群n=8）を作製した。3Y群と4Y群には、無処理(NL)、2層浸透(2L)、4層浸透(4L)の3種類のTEL処理を行った。5Y-TZPおよびMLジルコニアクラウンは、TEL無処理の参照群とした。すべての試験片は、従来焼結(CS)または高速焼結(HS)を行った後、熱サイクルと機械的負荷(TCML)を行い、その後破折荷重試験を行った。

MATERIALS AND METHODS: Anterior crowns (16 groups, n = 8 per group) were fabricated using four different zirconia materials (3Y-TZP, 4Y-TZP, 5Y-TZP, and multilayer (ML)). The 3Y and 4Y groups were treated with a TEL in three variations: no treatment (NL), two-layer penetration (2L), and four-layer penetration (4L). The 5Y-TZP and ML zirconia crowns served as reference groups without TEL treatment. All specimens underwent either conventional (CS) or high-speed (HS) sintering before being subjected to thermocyclic and mechanical loading (TCML), followed by a load-to-fracture test.

統計:

ANOVA、Bonferroni検定、Shapiro-Wilk検定、Pearson相関；α=0.05。

STATISTICS: ANOVA, Bonferroni test, Shapiro-Wilk test, Pearson correlation; α = 0.05.

結果:

5Y-NL-CS群では3本、4Y-NL-HS群では1本がTCML中に破断した。破壊力は異なるタイプのジルコニア間で有意に変化し、イットリア含有量の増加とともに減少した。平均破折力はHSまたはTEL処理に影響されなかったが、MLクラウン、特に5Y-TZPクラウンのHSは、クラウン破折の高い頻度と関連しており、臨床に関連する可能性のある材料および条件特有の傾向を示している。

RESULTS: Three specimens in group 5Y-NL-CS and one in group 4Y-NL-HS failed during TCML. Fracture forces varied significantly between different types of zirconia and decreased with increasing yttria content. While mean fracture forces were not affected by HS or TEL treatment, HS of ML and particularly 5Y-TZP crowns was associated with a higher frequency of crown fractures, indicating material- and condition-specific tendencies of potential clinical relevance.

結論:

PMMAアバットメントの使用、TCML中の破折、材料および破折に特有な差異など、このインビトロ研究の限界の範囲内で、すべての検体は前歯部で予想される生理的荷重を超える力に耐えた。このような条件下では、3Y-TZPおよび4Y-TZPジルコニアのTEL処理とHSは、機械的性能を維持したまま前装冠を迅速に作製できると思われる。光学的パラメータは評価されていないため、TELやHSが審美性に及ぼす潜在的な影響は推察できない。

CONCLUSION: Within the limitations of this in-vitro study - including the use of PMMA abutments, failures during TCML, and material- and failure-specific differences - all specimens withstood forces exceeding the physiological loads expected in the anterior region. Under these conditions, TEL treatment and HS of 3Y-TZP and 4Y-TZP zirconia appear to allow the rapid fabrication of anterior crowns while maintaining their mechanical performance. As optical parameters were not assessed, any potential aesthetic implications of TEL or HS cannot be inferred.