I. オールセラミック修復物の審美性
オールセラミッククラウンとブリッジは金属構造を持たないので.金属が持つ可能性のあるアレルギー.毒性.光の遮断や他の多くの悪影響を避けることができます。 修復物の光学的特性は天然歯に近く.良好な半透過性と階層性.自然な色合い.優れた耐食性と生体親和性を備えています。 オールセラミック修復物は.欠損範囲が広く.審美的要求が高い患者や.金属アレルギーや口腔内に金属を使用してはいけないMRIや放射線治療の症例に使用することで.自然で美しい修復物を得ることができます。
ポーセレンに比べ.オールセラミック修復物の審美性は優れており.主に積層性.半透過性.歯肉縁部の自然な色調などが挙げられます。 ポーセレンクラウンの唇や頬の歯の調製量はオールポーセレンクラウンと大差ないが.ポーセレンの金属ベース層の厚さは約0.3～0.5mm.さらに約0.2mm厚の遮光ポーセレンで.実際には歯科技工士のカラーとセミパーミャビリティを行うスペースは光の反射と散乱レベルが低く約0.7～1.0mmしか残さず.またオールポーセレンのベース層にもある程度のセミパーミャビリティがあるため したがって.調製物の厚み全体が色調や半透過性を再現できるスペースに入るので.オールポーセレンがポーセレンよりも審美性に優れていることは理解できなくはない。 保守的な薄いベニアでも.0.7mmの調製物はすべてポーセレン層のためのスペースであり.不透明な金属層を持たないため.薄いにもかかわらずその審美性は金属ポーセレンよりはるかに優れています。 また.オールポーセレン修復物は一般的に透光性をも有するレジン系材料で接着されるため.光学的性質が天然歯に極めて近い状態で接着することができ.オールポーセレン冠の階層性を反映するための必要条件の一つとなっています。
②半透過性：オールポーセレン基材は半透過性であり.歯の内部に多少の光を透過させることができます。 透過光と散乱光が増えれば反射光は減り.オールポーセレンでは透過光と散乱光の量がポーセレンより多くなります（ポーセレン層の厚みが増すと散乱はより顕著になります）。 そのため.ポーセレン修復物は明度の高い白色を呈し.オールポーセレン修復物は柔らかい感じを与え.半透過性ポーセレン層の厚さが大きいため.修復物はある種の「奥行き感」を呈し.修復物全体は非常に自然な感じを与えます。 オールセラミック修復物の半透過効果を図1に示す。
図1 左：オールセラミッククラウンで修復した左上側切歯の半透明感は.天然歯と非常によく似ている。 右図はオールセラミッククラウン修復後の左上中切歯であるが.メタルパイルコアが入っており.半透過性は天然歯と異なる。 歯牙内の光路が天然歯に近いため.修復物や周辺組織が天然歯と同じような挙動を示し.生き生きとした自然な外観になります。 これに対し.ポーセレンでは.ポーセレン層の厚みとそれに対応する屈折散乱光路がないために歯頸部縁が制限され.肩の金属ベース層の光遮断と相まって.残存歯列に発光体効果がなく.修復物の歯頸部縁部分と周辺組織はくすんで活力がなく.グレーにも見えてしまうのです。
II.歯科用全磁器修復材料の分類
全磁器修復材料には多くの種類があり.1886年にLaudが最初の磁器爪冠を製作して以来.様々な全磁器冠修復材料が存在するようになった。 しかし.オールセラミッククラウンシステムが本当に臨床的に使用され.高い成功率を達成できるようになったのは.ここ20年ほどのことである。 強度と脆性の問題から.最終的な修復物の強度を確保するために適切な厚さのポーセレン層を確保する必要があり.そのため歯の調製量はクラウン修復物の中で最も多くなっています。 しかし.浸潤アルミナ.緻密純アルミナ.緻密純ジルコニアセラミックスなどの高強度材料の登場により.ベースクラウンの厚さは0.5mmと.貴金属磁器の金属ベース層の厚さに非常に近くなり.「オールセラミックの歯面調整は磁器より大きい」という概念が徐々に変化してきています。
現在.一般的に使用されている高強度のオールセラミック材料には.主に酸化ケイ素系セラミックスと非酸化ケイ素系セラミックスがあり.材料の成分で分類されています。 前者の代表的な材料としては.長石系セラミックス.ホワイトガーネット結晶強化鋳造セラミックス.二ケイ酸リチウムウィスカー強化鋳造セラミックス.後者の代表的な材料としては.ガラス透過性酸化物セラミックスシリーズ.高密度焼結純アルミナセラミックス.高密度焼結イットリウム酸化物部分安定化正方晶ジルコニア多結晶セラミックスクラスが挙げられる。 ジルコニアセラミックスは.曲げ強度が1000MPaとオールセラミックスの中で最も高く.多くの歯科用合金の強度を超えるため.「ポーセレン鋼」と呼ばれています。 しかし.破壊靭性値は10Mpa/m1/2以下であるのに対し.歯科用磁器合金は一般に40Mpa/m1/2以上であり.オールセラミック材料は曲げ強度が高い反面.脆いことが特徴です。
オールセラミック材料は.強度と靭性が高いほど半透過性と審美性が低くなるのが一般的な法則です（図2参照）。 したがって.修復の際には強度と審美性の2つの要素を天秤にかけて.材料を選択する必要があります。 現在.強度が高く半透過性の低い材料は.審美性を重視し.一般的に積層して製作される。強度が低く半透過性の高い材料は.一般的に欠損補綴物の製作のみに用いられ.補綴物の接着に樹脂系の接着剤が必要であり.そのため樹脂接着型補綴物として分類されることもある。
図2 異なる材料で作製した修復物の半透過性の比較。 上段は透過性の低い緻密なジルコニア4ユニットブリッジ.中段は透過性が中程度のガラス透過性酸化アルミニウムクラウン.下段は最も半透過性の高いガラス透過性スピネルクラウンとベニアである。
全磁器基層は.耐火物モデル積層焼結技術.全磁器鋳造のロストワックス法.粉体塗装ガラス浸透全磁器.コンピュータ支援設計と生産CAD / CAMコンピュータ生産全磁器（機械加工浸透セラミック.緻密アルミナ.緻密多結晶ジルコニア材料システムなど）.電気泳動陶器蒸着全磁器などに分けることができる。 浸透セラミックスなどの同じ材料は.手で適用される成形.電気泳動磁器蒸着.コンピュータ支援切削技術は.修復物を処理するために使用することができ.後者の二つの処理方法は.修復物.機械的性質と透明度の手動より高い.もちろん.価格もより高価であるよりも均一な質感を得るために。
オールセラミック修復物の使用は.インレー.ベニア.部分クラウン.フルクラウン.前歯と臼歯の短いブリッジと長いブリッジに及びます。 材料の機械的および光学的特性が異なるため.各オールセラミック材料はそれぞれ固有の適用範囲を持っており.臨床的に材料を選択する際には.良好な審美的結果と修復物の強度を得るために.材料の関連特性と適応症を理解することが重要である。
III.現在.修復物に一般的に使用されているオールセラミック材料
①鋳造セラミックフルクラウン
鋳造ガラスセラミックは.主に酸化ケイ素.酸化カリウム.酸化マグネシウムからなり.少量のアルミナも含まれるセラミックである。 この種のセラミックはダイコーシステムに代表されるように.金属修復システムの方法に従ってまずワックスタイプを作り.埋め込み.鋳造.磁器化して物性を改善したセラミッククラウンとし.最後にクラウンの表面に着色.焼成して修復物を完成するのが基本原理である。 鋳造材の機械的性質が不満足であること，製作システムが煩雑であること，審美性に劣ることなどから，現在，臨床で使用されることはほとんどない． しかし.このタイプのセラミックとそのシステムの開発・応用は.現在一般的に使用されているオールセラミックシステムの開発の基礎を築きました。
1990年にリヒテンシュタインのIvoclar社が発表したIPS-Empressオールセラミッククラウンシステムは.ホットプレスキャストセラミックスの代表格である。 基本原理は.ベースクラウンワックスタイプ.カプセル化を生成することであり.その後.臨床測色選択に応じて磁器ブロックを鋳造.強化するために白いガーネット結晶を使用して.熱処理後に300Mpa以上の曲げ強さを作ることができ.最終的にプラスチック製の装飾磁器を積層した方法に応じて.オールセラミック修復。 IPS-エンプレスI型が主に単冠.インレーの生産に使用されていますベニア.IPS-エンプレス2 前歯ブリッジ3単位に使用することができ.IPS-エンストレス2は.前歯部のブリッジのために使用されます。 IPS-Empress 2は.3ユニットのブリッジに使用することができます。 このシステムは.高い光透過性.審美性.短い操作時間.良好な熱安定性.高い強度を持つフルクラウンを生成します。 このシステムでは.特別な色のポーセレンブロックが提供されないため.テトラサイクリンやフッ素の歯の色を選択した患者の修復には適しません。 また.一般的に使用されているセラミック材料の実際の強度値は.実験的な理想条件下での値よりも低く.臨床応用の際にポーセレンのクラックが発生することがある。
アルミナを主成分とするセラミックスで.1988年にフランスの学者サドゥーンがオールセラミック修復のためのスリップキャスティング法を提案し.その後ビタ社がインセラムという商品名で改良を加えたものである。 基本原理は.特殊な代用品のレプリカにアルミナスラリーをコーティングしたコアクラウンを形成し.グリル後にガラス材をコーティングし.ガラス材が溶けてアルミナ粒子に浸透して材料の強度を高め.最後にゴールドポーセリンクラウン法に従ってコアクラウンの表面に装飾陶材を積層して修復物を完成させるというものである。 この浸潤セラミックは300Mpa以上とダイコーシステムの3～4倍の高い曲げ強度を有し.前歯・後歯の単冠の作製だけでなく.3ユニットブリッジの作製にも使用することが可能である。 マージナルフィットや審美性の面では.浸潤セラミックフルクラウンは理想的であり.短期成功率も高く.国内外で広く使用されている。 浸潤セラミック製フルクラウンの欠点は.アルミナの焼結と浸潤グリルに時間と手間がかかることと.厳しい操作技術が要求されることである。
最も早く登場した材料はプロセラアルセラムを代表するもので.歯科用調製品をスキャンして3次元画像を形成し.CAD/CAM技術でサロゲートとアルミナ粉末の焼結収縮率を計算して拡大サロゲートを加工し.細かい純アルミナ粉末を静水圧技術でサロゲートに押し付けて修復物を形成し.その次に アルミナ緻密化焼結.サロゲートによる修復物の最終サイズへの収縮.サンドブラストによる修復物の除去を経て.従来の仕上げ用ポーセレンが完成します。 現在.メーカーで一般的に使用されている技術は.アルミナを予備焼結してCAD/CAM加工用のプレブロックを形成し.次に予備スケーリングした修復物をCAD/CAM加工し.高密度化焼結と収縮で最終ベース層を形成する.現在のジルコニア材料と同様なものです。 緻密なアルミナ材料は.最大600MPaの曲げ強度を持ち.ブリッジを含むオールセラミック修復物の製作に使用でき.臨床修復結果の信頼性を向上させることができる。
ジルコニア強化セラミック：ジルコニア強化セラミック（ZTC）は.正方晶ジルコニアベースクラウンの優れた靭性により.これまでのオールセラミッククラウン修復の幅を大きく広げました。 このセラミック修復システムの中で最も早く開発されたセルコンは.歯科用高強度合金に匹敵する非常に高い破壊強度（900MPa以上）を有し.複数の前歯部ブリッジや4～5単位の後歯部ブリッジの製作に使用することが可能である。 修復物の基本原理は.石膏模型上にワックスモデルを作成し.セルコンのワックスホルダーに固定し.その上にセルコンの光走査粉を均一に塗り.ワックスモデルをセルコンの走査・ミリングマシンに置き.プログラムに従って予め形成したジルコニア磁器ブロックを設置すると.マシンが自動的にワックスモデルを走査し.磁器ブロックを切断・ミリングし.最後に完成したベース胚をセルコン・スペシャルで焼き付けます セルコンのオーブンでポーセレンを焼成してベースクラウンを形成し.手順に沿ってベニアを成型して修復物を焼成するのです。 初期の頃のセルコンは.スキャン用の試作修復物を作る必要があったため.CAMとしか呼べませんでしたが.現在はCAD/CAM技術の進歩により.模型をスキャンしてコンピュータ内に3D画像を生成し.人間と機械の対話によって修復物の設計を完了し.その後CAMによる切削と成形を行い.ジルコニア修復物の製作はまさにCAD/CAMと呼ぶにふさわしいものになっています。
ジルコニア強化セラミック製フルクラウンの破壊強度は満足できるものであり.製作工程は金製ポーセレン修復物よりも単純で時間もかからない。 しかし.専用機器一式と専用ポーセレンブロックが高価なため.その使用は制限されています。
IV.オールセラミック材料の選択は
①強度の要求：市場で一般的に使用されているオールセラミック材料の強度の高い順は.緻密Y-TZP-ZrO2.浸潤混合ZrO2/Al2O3.緻密純Al2O3.浸潤Al2O3.ホットダイキャストのエンプレス 2/e.max .浸潤スピネル.ホットダイキャストのエンプレスの順に低くなっています。 強度の選択は.修復物がインレー/ベニア.クラウンまたはブリッジ.前歯部または後歯部のいずれに使用されるかに基づいて行われます。 これらの材料はいずれもフルクラウン修復に使用できるが.前歯と奥歯の違いや咬合力を考慮すると.臼歯部には強度の高い材料を使用したほうがよい。ベニアやインレーは比較的低い強度が要求されるが.審美性を満たすためには強度は低くても光透過性のよい材料が一般的に選ばれる。前歯部の3単位ショートブリッジには300MPa以上の材料が必要なのでホットダイカストのエンプレス2以前の材料なら要件を満たすことが可能である。 エンプレス2以前の材料は条件を満たすことができる。 臼歯部ブリッジでは.浸潤型Mixed ZrO2/Al2O3.緻密型純Al2O3.緻密型Y-TZPのみが適用条件を満たすことができる。
②透明性の要求：オールセラミック材料の一般的な傾向として.強度が高いほど透光性は低くなり.審美性は低くなる。 そのため.高強度のオールセラミック材料は.一般的にベース層の製造にのみ使用され.表面も装飾磁器で覆う必要があります。 透光性の高いものから低いものへと順番に並べると.熱間ダイキャストセラミックのエンプレス.インセラムスピネル.インセラムアルミナ.Y-TZP緻密ジルコニア.緻密純アルミナ.透光性混合ZrO2/Al2O3には基本的に透光性がありません。
現在の高強度オールセラミック材料の強度は.一般的に前装冠には十分である。 前装冠修復の材料選択で最も重要な点は.材料の半透過性を選択することである。 透光性の良い材料は.良好な審美性を得ることができ.選択したオールセラミック基材の透光性は.天然歯の透光性と一致させる必要があります。 透光性が高すぎても低すぎても.修復物の審美性に影響を及ぼします。
図3 左はファイバーレジンパイルコア修復の症例で.根尖周囲炎に対する根管治療後にテトラサイクリンによる着色が強かった患者さんです。 右はガラス浸潤アルミナオールセラミッククラウンで修復した後の結果である。 ガラス浸潤アルミナ基材は.オールセラミック材料の中でも適度な強度と半透過性を有しています。
図4左は.根管治療後に歯髄が破折し変色した患者様の左上中切歯と.半透過性の低い患者様の他の天然歯です。 右図はアルミナを浸透させたオールポーセレン冠で修復したもので.エナメル質の磁器層が厚いため著しく透光性が高く.審美的に劣る。
図5左は.近心～中切歯の歯髄貫通型う蝕に対する根管治療後の患者さんの歯の変色を示したものです。 この患者さんの天然歯は半透過性が高い。 右の図は.鋳造金属パイルコアに浸潤酸化アルミニウムオールセラミッククラウンを装着して修復した後の外観ですが.浸潤酸化アルミニウムの半透過性は低く.金属パイルコアのカラーマスキング効果により半透過性は低くなっています。
フルクラウンの母材の選択は.カラーマスキングの臨床的必要性も考慮する必要があり.臨床応用では半透過性の必要性とカラーマスキングの必要性の両方を考慮して母材の選択を決定する必要があります。 下図は.臨床で使用されるさまざまな色の調剤を示したもので.良好なカラーカバレッジを得るために.ベース層の半透過性に対して異なる要求がある可能性があります。
図6 変色の度合いが異なる歯科用製剤。 生活歯髄の調製品は通常の色.ファイバーレジンパイルコアの残存歯根の修復品は色むらと濃い歯頸部染色.ファイバーレジンパイル補強の死歯髄の調製品は濃い染色.キャストメタルパイルコアの残存歯根の修復品はメタリックシルバー色。
③修復物の適合性：オールセラミックシステムによって適合性に多少の差はありますが.いずれも臨床応用の要件を満たすことができます。 鋳造セラミックの精度は主に鋳造工程（ワックスの収縮.埋没材の膨張量.磁器材料の凝固収縮を含む）の影響を受け.CAD/CAM技術による緻密な純アルミナとジルコニアの精度は.モデルスキャン品質（歯型準備の品質.モデル精度.スキャン精度）と加工・研磨の精度に影響される。 歯の準備の質はスキャンの質に直接影響するため.他のオールセラミックシステムの場合.マージナルフィットの値は研究者により大きく異なるのに対し.基本的に同じような値になっています。
V. オールセラミック修復物の成功率
Dicorオールセラミッククラウンのような初期の製品は.5年成功率が約55％（Anusavice, 1993; Ellison , 1992）.IPS Empressクラウンの4年成功率が98.1％（D. Edelhoff , Dtsch Zahnarztl Z, 2000;55 );IPSエンプレス2ブリッジ10ヶ月～1年成功率90～97%(Sorensen, 1998; Postpiech 2000)である。 現在使用されているIn-Ceram酸化アルミニウムクラウンは.6年後の成功率が前歯部98.9%.後歯部99.2%(Castellani D, Int J Prosthodont 1994;7:149-54); 3年後の成功率が前歯部100%.小臼歯部89% (1998, John A. Sorensen); Procera オールセラムクラウン5～10.5年 97.7%(Int J Prosthodont 2001;14:504C509); セルコンジルコニア2年.ポストブリッジ.成功率100%(G. Bornemann, 2003)。 これらの値から.現在主流のオールセラミックシステムの成功率は95％以上であり.メタルポーセレンレジデントを上回っている。
オールセラミック修復物の失敗理由：
①陶材破折と修復物破折：セラミック材料は圧縮強度が高く耐摩耗性に優れているが.曲げ強度が低く靭性が低い脆い材料なので.陶材破折しやすいゴールドセラミック修復物と比較して破折の可能性は高いと一般的には考えられています。 しかし.その配慮から.金磁器修復体表面も強度の低い装飾磁器で覆われており.金-磁器接合強度は磁器-磁器接合よりはるかに低いため.臨床で観察される全磁器修復体の磁器破砕状況は金磁器修復体より高くはないか.多少低くもなっている。 ポーセレンの欠けの主な原因は.適応症の不適切な選択（各オールセラミックシステムにはそれぞれの臨床範囲がある）.歯の不適切な準備（不十分な準備.鋭い角の存在）.製作の欠陥.接着不良.不適切な使用や外力などである。
②歯髄の問題：一般的に.オールセラミッククラウンはゴールドポーセレンよりも多くの前処理を必要とするため.歯髄の問題のリスクが高くなります。 しかし.高強度のオールセラミック材料でも.ベースクラウンの厚さは0.5mmと貴金属磁器ベースクラウンと同じ厚さが必要であり.オールセラミックの歯の準備量が多いという概念は.材料の進歩により常に変化しています。