従来のガラスの臨床関連機能特性に対する熱水疲労の影響

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8738 (2023) この記事を引用

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毎日のサービス中に、歯科修復材料は温度変化にさらされますが、この温度変化は、これらの材料の最高許容温度を考慮すると、激しいものと見なすことができます。 この研究では、グラスアイオノマーセメントの in vitro トライボロジー性能、圧縮強度、微小硬度、および表面粗さに対する水熱疲労の影響が研究されました。 3 種類の市販セメントのサンプルを、基準 (14 日間熟成) グループと熱サイクル (20,000 サイクル、5 ～ 55 °C) グループに分けました。 得られた結果は、熱疲労にさらされた試験片の機能的特性が、一定温度で時効させたセメントに関する文献データとは大きく異なることを示しています。 セメントの機能特性に対する熱水疲労の影響について、さまざまな温度への曝露によって引き起こされるプロセスとの関連で議論します。

現代の歯科医療では、永久歯の詰め物に信頼性が高く、安全で、環境に優しい材料が依然として求められています。 水銀ベースのアマルガム材料は EU 諸国で 2030 年までに段階的に廃止される予定です1。一方、樹脂ベースの複合材料 (RBC) とグラスアイオノマー セメント (GIC) が適切な代替材料と考えられています。 それらの利点には、特に、優れた美的効果、組成中に水銀が含まれていないこと、金属腐食のリスクがないことが含まれます。 RBC と GIC の両方のタイプの修復材料は、使用中に、機械的負荷、熱水負荷、摩擦学的負荷など、幅広い生物学的、化学的、物理的劣化要因にさらされます2。 修復物の劣化プロセスにより、微小な亀裂や亀裂 2、3 が発生するだけでなく、修復物と対向する歯の両方に深刻な摩擦摩耗が発生します 2。 凝集収縮による修復物の体積変化と口腔内の熱変化により、修復物と歯の間に微小漏れギャップが生じます4。 これらの損傷は、再発性う蝕や歯の過敏症に関連する口腔細菌の定着やバイオフィルムを促進することが知られており、最終的には修復修復物の配置につながります。

2000 年代以降、歯科の総配置の 58% は、失敗による現在の既存の修復物の交換に関連していると評価されました5。 2000 年から 2019 年の間に収集されたデータによると、赤血球修復において、バルク骨折と磨耗が報告されたすべての失敗の 70% を占めていました6。 一方、6 年間の勤務後の GIC 修復の全体生存率は 80%6 でした。 これらの統計は、歯科修復物の寿命が不十分であり、これが繰り返しの歯科介入によって引き起こされる医療費の増加に直接関係していることに注目しています。

歯科修復物の寿命に影響を与える主な要因として、耐摩耗性と耐破壊性が挙げられています2、6、7。 したがって、修復材料の使用条件を近似するために、ランダム化臨床試験や in vitro 試験など、さまざまな種類の試験が提案されています 8。 臨床試験は依然として歯科材料の品質と寿命を評価する最良の方法であると考えられていますが、時間と費用の消費など、試験の適用を制限する多くの要因があります8。 さらに、実施者には大きなばらつきがあり、患者のコンプライアンスも異なるため、臨床試験の標準化と再現性を達成することは困難です8。 したがって、口腔環境と、歯と修復物の両方にかかる応力をある程度再現することを可能にする in vitro 試験が、修復物の強度 8 や摩擦学的性能 9,10 などを評価するために日常的に提案されています。 しかし、国際標準化機構 (ISO) が推奨する in vitro 試験の適用性と堅牢性に関しては、いくつかの批判があります 11、12、13。 たとえば、ISO テストでは、GIC の成熟プロセスに対する口腔環境の長期的な影響が考慮されていません。 一方、歯科修復物の使用中に避けられない要因の 1 つは熱水疲労です 14。 これは、表面の微小硬度、圧縮強度、耐摩耗性など、修復物の臨床的に関連する特性に関係します15。