Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
正方晶ジルコニア多結晶体と前装陶材の焼付強さの検討
: 中間層セラミック
Author(s)
松本, 直也; 吉成, 正雄; 武本, 真治; 服部, 雅之; 河
田, 英司; 小田, 豊
Journal
歯科学報, 112(2): 163-163
URL
http://hdl.handle.net/10130/2751
Right
目的：インプラントは顎骨と結合しており，荷重は 直接周囲顎骨に伝達される。歯根膜による緩衝機構 を有する天然歯とは支持様式が異なることから，常 に力学的要因を考慮する必要がある。近年では歯科 インプラントに関する生体力学的研究として，三次 元有限要素法（FEM）を用いた解析が行われてい る。FEM を用いた研究のほとんどは，海綿骨を一 塊のブロックとして均質化した等価材料モデルを作 製し，力学的物性値を設定している。しかしなが ら，顎骨内部は複雑なネットワーク構造を呈してお り，下顎管などの構造的な特性を有する。そのた め，インプラント周囲顎骨の高精度シミュレーショ ンを行うためには，骨梁構造を忠実に再現したモデ ルを使用する必要がある。そこで本研究では，皮質 骨厚径の違う精細モデルを用いて，インプラントに 加わる荷重が下顎管の変形に及ぼす影響について検 討した。 方法：試料は東京歯科大学解剖学講座所蔵の日本人 乾燥頭蓋骨２体の無歯顎の下顎骨を用いた。これら の試料をマイクロ CT（HMX225Actis4，TESCO） で撮影した後，得られたスライスデータを用いて 3D 骨梁構造計測ソフトウェア（TRI/3D-BON,
Ra-toc System Engineering）に て 骨 形 態 計 測 を 行 っ た。その後，イメージベース構造解析ソフトウェア （VOXELCON, Quint）にて皮質骨厚径の異なる２つ のモデルを作製した。その際に骨，インプラントに それぞれ異なる力学的物性値を与えた。関心領域は 第一大臼歯部とし，直径４．１mm のインプラント体 の先端から下顎管までの距離が２mm となるように 設計した。下顎骨の近遠心両断面を完全拘束した 後，インプラント上面に垂直方向１００N の荷重を加 えた。そしてインプラント周囲骨梁の荷重伝達経路 の解析と，下顎管周囲骨梁のひずみ量の測定を行っ た。 成績および考察：有限要素解析の結果，荷重はイン プラント周囲の皮質骨および海綿骨に伝達されてお り，下顎管まで達しているのを確認した。下顎管の ひずみ量を比較すると，皮質骨がより厚いモデルの 方が小さな値を示した。このことから，インプラン ト埋入部位における厚い皮質骨は高い緩衝能力を有 することが示唆された。皮質骨が薄い場合には，特 に神経損傷のリスクが高い症例として細心の注意を 払った治療計画を立てることが重要であると考えら れた。 目的：正方晶ジルコニア多結晶体（TZP）は高い 強度と破壊靱性値を持つことから，臼歯部でのクラ ウンやブリッジのオールセラミック修復が可能と なってきているが，前装陶材のチッピングが起こり やすい問題点が報告されている。チッピングの原因 として，前装陶材の焼付強さが小さいことが指摘さ れている。そこで，TZP と前装陶材間に強度の高 いセラミックスを介在させ焼付強さを向上させるこ とで，チッピングを減少させることが可能になると 考えられる。本研究は，２種類の中間層セラミック スの曲げ強さを焼成温度を変えて評価するととも に，TZP と前装陶材の間に焼成温度の異なる中間 層セラミックスを介在させて前装陶材を焼成し，焼 付強さに与える中間層セラミックスとその焼成温度 の影響を検討した。 方法：TZP 基材として Y-TZP（東ソー）（φ：１３mm， t：１．５mm），中間層セラミックスとして微粉砕した IPS e. maxPress （Ivoclar vivadent ：EP ）と Cera-bien ZR-SB（ノリタケ：SB）の２種類，ボディ陶材 として Cerabien ZR-A3（ノリタケ：BA）を使用し た。中間層セラミックスの焼成温度は９３０℃，９４５ ℃，９６０℃と し，BA の 焼 成 ス ケ ジ ュ ー ル は メ ー カー指定に準じた。 焼成温度の異なる EP 及び SB の曲げ強度を１２× ４×２mm の板状試料を用いて評価した。次に，中 間層セラミックスを介在させた焼付強さをせん断試 験により評価した。鏡面研磨を施した TZP に SB， EP をφ４．０mm，厚 さ 約３００μm に 築 盛・焼 成 し た 後，BA をトータル厚さ２．０mm になるように築盛・ 焼成した。各試験は万能材料試験機（オートグラフ AG-I 20kN：クロスヘッドスピード０．５mm/min） を用いて測定した。 成績および考察：EP の曲げ強さは焼成温度９６０℃ で１６５．２±１２．３MPa であり，他の試料（７１．８∼１００．９ MPa）より有意に大きな値を示した。EP のせん断 焼付強さは，焼成温度９６０℃で５１．５±１５．６MPa であ り他の試料（２８．２∼３２．７MPa）より有意に高い値を 示した。SB のせん断焼付け強さは焼成温度による 顕著な差異を示さなかった。以上より，強度の高い 中間層セラミックスを使用し焼成温度を高くするこ とで，TZP に対する前装陶材の焼付強さを向上さ せることが可能と考えられた。
