ソフトスタート照射で重合収縮は減る？——コンポジットレジン2種の円盤（厚さ2mm・各条件10個）を4つの照射モードで固めた実験室研究で、ランプ照射は底面の硬化がいちばん高かったが体積収縮は高強度照射と有意差を認めず、ステップ照射の収縮は低強度照射と有意差を認めない少ない側だった（Sudheer 2011）

①「ソフトスタート照射なら重合収縮が減る」は本当？

照射器には、弱い光から始めて強くする「ソフトスタート」のモードが付いているものがあります。ゆっくり固めれば重合収縮が減り、辺縁がきれいに仕上がる——そう聞いて、このモードを選んでいる方もいるのではないでしょうか。では、ソフトスタートなら本当に収縮は減るのか。硬化は犠牲にならないのか。

これを4つの照射モードで比べたのが、インドの Sudheer と Manjunath が2011年に Journal of Conservative Dentistry に出した実験室研究です。

②なぜこの研究が必要だったか

光で固めるコンポジットレジンには、重合収縮という避けられない性質があります。収縮そのものは無くせなくても、収縮で生じる応力は工夫で減らせる、と著者らは書いています。

その工夫の一つが、はじめは弱い光で重合の進みを抑え、そのあと強くする「ソフトスタート」です。著者らは序論で、ソフトスタートは辺縁の隙間が小さく、辺縁の封鎖が良いと報告されてきたと、引用文献をもとに述べています。ただ、新しい照射モード（ステップ照射・ランプ照射）で硬化と収縮を一緒に調べた研究は少なかった。そこで、4つの照射モードと2種類のレジンを組み合わせて比べたのが今回の研究です。

③何をどう比べたか

・試料：内径10.69mm・高さ2mmのステンレスのリングを厚さ2mmのガラス板に置き、レジンを縁まで詰めて、カバーガラス2枚でおおう。照射器の先端をカバーガラスの真上に置き、40秒照射した
・レジン：Charisma（ハイブリッド型・フィラー64体積%）と Durafill VS（マイクロフィル型・フィラー40体積%）
・照射モード（照射器はいずれもハロゲン）：
　ステップ照射＝100 mW/cm²を20秒→400 mW/cm²を20秒（Elipar Highlight）
　高強度照射＝700 mW/cm²を40秒（Translux Energy）
　ランプ照射＝0→700 mW/cm²へ20秒で上げ、700で20秒（Translux Energy）
　低強度照射＝350 mW/cm²を40秒（Translux CL）
・規模：照射モード4つ×レジン2種、各10個（計80個）
・硬化の測り方：上面と底面の表面の硬さ（スーパーフィシャル・ロックウェル硬さ）を測り、「底面÷上面」の比を出した。比が1に近いほど、底面まで上面と同じように硬い
・収縮の測り方：デジタルマイクロメーターでリングと固まった試料の直径・高さを測り、体積を計算して「（リングの体積−試料の体積）÷リングの体積×100」を体積収縮率とした
・統計：分散分析、Scheffe の多重比較、t検定（p値の数字は示されていない）

なお、原典の方法の一部では Charisma を「マイクロハイブリッド型」とも書いていますが、ほかの箇所はハイブリッド型なので、この記事はハイブリッド型と書きました。

④結果1：底面の硬化は、ランプ照射がいちばん高かった

上面の硬さは、どの照射モードでも有意差を認めませんでした。差が出たのは底面で、その結果、硬さの比（底面÷上面）にも差が出ました。

硬さの比の平均は、Charisma でランプ照射0.96、高強度照射0.89、ステップ照射0.88、低強度照射0.80。Durafill VS では0.90、0.81、0.79、0.66でした。検定の結果は、両方のレジンで「ランプ照射＞高強度照射＝ステップ照射＞低強度照射」（＝は有意差を認めず）。底面の硬さも同じ並びでした。

ステップ照射は、最初の20秒が100 mW/cm²という弱い光なのに、高強度照射（700 mW/cm²を40秒）と硬さの比に有意差を認めなかった点が目を引きます。

⑤結果2：収縮は、ランプ照射が高強度照射と有意差なし、ステップ照射は少ない側

体積収縮率の平均は、Charisma で高強度照射2.774%、ランプ照射2.457%、ステップ照射1.723%、低強度照射1.567%。Durafill VS では3.804%、3.311%、2.457%、2.618%でした。

検定の結果（両方のレジン）は、ランプ照射と高強度照射は有意差を認めず、ステップ照射と低強度照射も有意差を認めず、ランプ・高強度はステップ・低強度より有意に大きい、というものです。同じソフトスタートでも、ランプ照射は「収縮が多い側」、ステップ照射は「少ない側」に分かれました。

レジンで比べると、どの照射モードでも Durafill VS の収縮が Charisma より有意に大きく、硬さの比も Charisma の方が高い値でした（硬さの比のレジン間の有意差の記載はありません）。著者らは、フィラーが多いほど重合するレジンの量が少なく、収縮が小さくなると説明しています。

⑥照射の条件を並べてみると（筆者の読み）

4つのモードは、照射時間はどれも40秒ですが、光の強さが違います。光の強さ×時間で「光の総量」を概算すると、次のようになります（論文は光の総量を報告していないので、筆者の計算です）。

並べると、収縮が少なかったステップ照射（約10 J/cm²）と低強度照射（約14 J/cm²）は光の総量が少ない2つで、収縮が多かったランプ照射（約21 J/cm²）と高強度照射（約28 J/cm²）は多い2つでした。著者らも考察で、収縮は光の強さ×時間と直線的な関係があり、照射時間が同じなら光が強いほど収縮が大きいという先行研究を引いています。

つまりこの実験では、「ソフトスタートかどうか」と「光の総量」と「照射器の違い」が重なっていて、どれが収縮の差を生んだのかは分けられません。照射器も3機種で（高強度照射とランプ照射は同じ Translux Energy、低強度照射は Translux CL、ステップ照射だけ別メーカーの Elipar Highlight）、この違いも重なっています。

⑦著者らの結論と考察

著者らは、ソフトスタートの照射モード（ステップ照射とランプ照射）を、従来の一定の強さの照射（高強度・低強度）より優先して使うべきだ、と結論しています。

考察では、上面の硬化には照射時間がもっとも重要で、光の強さにはあまり左右されない、底面の硬さは光の強さに関係する、と引用文献をもとに説明しています。収縮については、上の⑥のとおり光の総量との関係を挙げています。ただし表5を見る限り、ランプ照射の収縮は高強度照射と有意差を認めていません。ステップ照射は高強度照射・ランプ照射より体積収縮率が有意に小さかったものの、上の⑥のとおり、それがソフトスタートそのものの効果なのかは切り分けられません。

⑧明日の臨床へ

この研究から持ち帰れるのは、次のような読み方です（筆者の読み）。

照射モードを選ぶ時は、モードの名前より、何 mW/cm² を何秒当てるのか（光の総量）と、積層の厚さで底面まで硬化するかを、照射器と材料の説明書で確かめるのが無難です。