兵庫県保険医協会

歯科定例研究会より 新世代のCAD／CAMとメタルフリー修復

大阪大学大学院歯学研究科　顎口腔機能再建学講座　クラウンブリッジ補綴学分野　中村　隆志先生講演

はじめに

　審美性が重要視される修復として、従来から最も多く用いられてきたのは、陶材焼付鋳造冠（メタルボンド）であろう。ところが、この方法には、金属による光の不透過性や、金属アレルギーの不安がつきまとっていた。
　1980年代から、高強度の各種セラミックシステムの開発が盛んになった。2000年以降は、材料の加工に使用するCAD／CAMシステムが進歩しただけでなく、従来のガラスセラミックスに加えてジルコニアが応用されるようになり、セラミックスを応用したメタルフリー修復が臨床で数多く用いられるようになった。一方、ガラスセラミックスに匹敵する物性をもつ高強度のハイブリッドレジンをCAD／CAMにより切削加工することにより、破折しにくいクラウンを製作する方法が開発された。このCAD／CAMレジンクラウンが一部保険に収載されたことも、メタルフリー修復の普及に大きな役割を果たしている。
　メタルフリー修復の最大の特徴は、光の透過性や生体親和性に優れたセラミックスやレジンのみを使用するので、天然歯と同様の色調をもち歯周組織にも調和した修復が行える点である。陶材焼付鋳造冠の欠点であった歯頸部の金属色の露出や不透明感などが現れず、アレルギーの心配もない、その反面、材料の硬くて脆いという性質から、クラウン・ブリッジの破折や対合歯の過度の摩耗が生じる可能性がある。

材料の選択

　CAD／CAMで最も使用頻度の高いセラミックス材料は、ガラスセラミックス、ガラス浸潤セラミックス、酸化物セラミックスの3種に大別される。ガラスセラミックスは、天然歯に近い透過性をもつが、強度や破壊靭性はそれほど大きくない。そのため、強さよりも審美性が重視される症例に適した材料であるといえる。また、ガラスセラミックスは、メタルやセラミックスのフレーム上に使用する前装材料としても使用される。
　これに対して、ガラス浸潤セラミックスや酸化物セラミックスは、アルミナやジルコニアなどの結晶を多く含み、強度や破壊靭性に優れた材料である。透過性はあまりないので、クラウンやブリッジ内層のフレーム材料として用いられる。
　実際の臨床では、このような特徴をよく理解し、症例に最も適した材料を選択することが重要となる。生活歯の場合、あるいは失活歯であってもレジンコアなど支台歯に変色がない場合は、透過性をもつガラスセラミックスのオールセラミッククラウンが有効である。ガラスセラミックスのブロックを切削加工して製作するクラウンは、比較的安価であるだけでなく、手作業で製作するものに比べ内部欠陥が少ない。最近、臨床応用が増えた高強度のハイブリッドレジンもガラスセラミックスと同様に考えれば良い。
　一方、変色歯やメタルコアなど支台歯に変色がある場合は、支台歯色調の影響を受けにくいジルコニアフレームを使用したクラウン・ブリッジが有効である。ジルコニアフレームを使ったクラウン・ブリッジでは、フレームの破折はほとんどみられないが、前装部のチッピングが多数報告されている。そこで、チッピングを防ぐために舌側や隣接面など、目立たない部分にジルコニアフレームを露出させて歯冠色陶材の補強とするサポート形状が用いられる。

CAD／CAMクラウンの支台歯形態

　基本となる支台歯形態は、従来のオールセラミッククラウンと同様である。クラウンの厚みが、前歯臼歯ともに辺縁部で0.8〜1.2㎜、歯冠の中央部（軸面）で1.0〜1.5㎜、前歯切端部や臼歯咬合面部で1.5〜2.0㎜になるように形成する。フィニッシュラインの形態（辺縁形態）は、適合性や色調、強度を考慮して、ヘビーシャンファーあるいはラウンデッドショルダーを用いる。支台歯のテーパーは、あまり小さいと浮き上がりが生じ、大きすぎるとリテンションが低下することから、5〜15°程度が推奨されている。
　ジルコニアほど強度や靭性が高くないガラスセラミックスや保険適用のハイブリッドレジンのブロックを使用してクラウンを切削加工する場合は、クラウンの厚みが不足すると破折の危険性が高くなる。このような高強度フレームを使用しないクラウンでは、対合歯との適切なクリアランス（約2㎜）を確保することが重要となる。ところが、削除量が極端に多くなり支台歯が小さくなると、支台歯の剛性低下や支台歯によるサポートが不足することで、ガラスセラミックスやレジンのクラウンは破折や脱離しやすくなる。
　最近では、半透明のジルコニアブロックを用いることにより、ベニア陶材なしに、ジルコニアだけでクラウン・ブリッジ（フルカントゥアジルコニア）を製作することができるようになった。臼歯部で歯冠色が必要なクラウン・ブリッジ症例で、対合歯との十分なクリアランスが確保できない場合には、特に有効である。

CAD／CAMを考慮にいれた形成とは

　CAD／CAMシステムでクラウンやブリッジを製作する場合は、支台歯形成は計測しやすい形態、加工しやすい形態を意識して行う必要がある。計測しやすい支台歯とは、歯冠部は滑沢かつ単純で丸みをおびた形態で、辺縁部は円滑で明確なフィニッシュラインをもつ支台歯であるといえる。逆に、計測しにくい支台歯とは、表面に凹凸がある、テーパー不足、鋭角な部分がある、フィニッシュラインが不明瞭といった問題点をもつ支台歯である。他に、遊離エナメルが残存するジャンピングマージンや、グルーブやピンが形成された支台歯は計測困難である。
　一方、ミリングマシンで仕上げの切削に用いる工具は先端の直径が約1.0㎜前後のものが一般的であり、前歯の切縁や臼歯の咬合面隅角部が工具の直径よりも鋭利であると切削できない。ミリングで切削加工する場合、支台歯自体が滑沢で丸みを帯びていること、連続した明確なフィニッシュラインをもつことが求められる。

CAD／CAMハイブリッドレジンクラウン

　CAD／CAMクラウン用の高強度ハイブリッドレジンは、日本では2009年から先進医療に、海外でも数年前から臨床で応用されてきた。このCAD／CAM用ハイブリッドレジンは、クラウン用のガラスセラミックスよりも強度や靭性が高く、破折に対する信頼性が向上している（表1）。また、微細なフィラーを高密度に含有しており快削性や研磨性に優れる反面、レジンの重合度が高く接着には注意が必要である。
　CAD／CAMハイブリッドレジン冠を臨床応用するのには重要な三つの要素がある。すなわち、症例の選択、適切な形成、確実な接着の3要素である。症例の選択基準として、クリアランスが確保できる、ピンやグルーブを使用しない、過大な咬合圧を受けないといった点があげられる（表2）。形成における注意点は前述の通りである。さらに、重合度を高めたレジンは、ガラスセラミックスよりも接着しにくい材料であることから、合着には接着性レジンセメントの使用に加えて、クラウン内面のサンドブラスト処理、試適後の内面清掃とシランカップリング剤による処理が必要である。
　適切な症例を選択し、形成、接着を的確に行えば、CAD／CAMハイブリッドレジンクラウンは、歯冠色の補綴を希望する患者にとって極めて有効な手段となるであろう。