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문제 정의
- 본 연구는 기가공된 금 실린더와 플라스틱 실린더를 이용해 주조한 금실린더에서 손으로 고정하는 방법과 전기 토오크 조절기로 고정했을 때 지대주에 나타나는 예하중을 계측하여 실린더의 종류와 고정방법이 예하중에 미치는 영향을 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 주조 후 보이는 금속 실린더의 경도 감소는 외력을 받으면 영구변형을 일으키고 나사의 예하중을 감소시킬 수 있다. Carr와 Brantley1% 나사 풀림을 일으키는 요인 중 고정한 연결부의 성상에 대해 미세구조와 구성성분의 변화 등 두 가지 관점에서 접근하였고 각 구성부와 접합면에서의 비커스 경도를 비교했다. 네 가지 다른 실린더를 시험한 결과 주조 후에 실린더는 미세구조와 구성성분에 적은 변화가 발생했으나 미세 경도는 12〜43%가 감소하여 이에 대한 우려를 표명하였다.
- 전기 토오크 조절기를 이용하는 경우에는 먼저 금나사를 고정 체에 드라이버로 가볍게 연결한 후 lONcm의 토오크를 1 회 가하였다. 고정 후 발생하는 스트레인을 30분간 관찰 계측하고, 5분 후의 평균적인 스트레인 값을 각 군의 스트레인 값으로 기록하였다.
- 계측하였다. 또한 손으로 나사고정용 드라이버를 이용해 금 나사를 조이는 방법과 전기 조절기 10 Ncm의 토오크를 가해 금 나사를 조이는 방법을 사용했을 때 지대주에 발생하는 예하중을 계즉 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 브로네막 임플란트 고정체 (SDCA 001-0, Nobel Biocare, Sweden)를 직 립상태로 레진 모형 (Ortho- jet TM Acrylic, Lang dental MFG. Inc., U.S.A.) 에 포매하고 그 상부에 표준형 5.5mm 지대주 (SDCA 005, Nobel Biocare, Sweden)를 연결하였다. 지대주에 발생하는 축력을 측정하기 위해 통법에 따라 지대주에 세 개의 단축 스트레인 게이지 (KFR-02N-120-C1-23, Kyowa, Japan) 를 부착하고 도선은 스캐너 (Model 6100, Measurements group, Raleigh, U.
- 스트레인 게이지가 부착된 지대주에 금나사로 금 실린더를 연결, 고정하였으며 이때 나사고정용 드라이버 (Handheld screwdriver, DIB172, Nobel Biocare, Sweden)를 이 용하여 손으로 고정하는 방법과 전기 토오크 조절기 (Torque controller, Nobel Biocare, Sweden)를 이 용하여 lONcm의 토오크를 가하는 방법의 두 가지를 사용 비교하였다. 나사 고정용 육각 드라이버를 사용하는 경우에는 지대주 나사에 세 가지 종류의 금 실린더를 한 명의 연구자가 대략 lONcm을 예측하여 고정하였다.
- 실험 순서는 실험군에 관계없이 무작위로 실시하였고 각 측정 시에는 금 실린더를 완전히 분리하고 10분이 경과한 후 다시 지대주에 대한 영점 조정과 calibration을 실시하고 금실린더를 연결하여 계측하였다.
- 실험군은 실린더의 종류와 실린더를 지대주에 고정하는 방법에 따라 모두 6개 군으로 분류하였다 (Table 3). 제 1군과 제2군은 금 실린더 (DCA 072, Nobel Biocare, Sweden)를 가공하지 않고, 시판된 그대로 사용하였고, 제3군과 제4군은 금 실린더에 실리콘 인덱스를 이용하여 단순한 형태의 납형을 형성하고 이를 매몰하여 제4형 금합금 (Castr4, Myungbo, Korea)으로 주조한 후의 실린더를 사용하였다.
- 임플랜트지지 고정성 보철물을 지대주에 연결할 때 금나사로 고정시 실린더의 제작법과 고정방법이 예하 중에 미치는 영향을 비교 평가하기 위해 세 개의 단축 스트레인 게이지를 브로네막 표준형 지대 주에 부착한 후 세 가지 종류의 실린더를 연결해 예하 중을 계측하였다. 또한 손으로 나사고정용 드라이버를 이용해 금 나사를 조이는 방법과 전기 조절기 10 Ncm의 토오크를 가해 금 나사를 조이는 방법을 사용했을 때 지대주에 발생하는 예하중을 계즉 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 5mm 지대주 (SDCA 005, Nobel Biocare, Sweden)를 연결하였다. 지대주에 발생하는 축력을 측정하기 위해 통법에 따라 지대주에 세 개의 단축 스트레인 게이지 (KFR-02N-120-C1-23, Kyowa, Japan) 를 부착하고 도선은 스캐너 (Model 6100, Measurements group, Raleigh, U.S.A.)에 연결하고 Strain Smart 프로그램 (version 1.11, Measurements group, Raleigh, U.S.A.)을 이용하여 운용하였다.
대상 데이터
- 제5 군과 저】6군은 플라스틱 실린더 (SPS 100, AVANA, Korea)를 같은 방법으로 납형을 제작한 후 이를 Cast-4로 주조하여 사용하였다. 금 실린더는 각 군당 6개씩 시편을 제작하였다.
- 또한 비귀금속 합금을 사용하면 고온과 합금의 상이한 구성으로 실린더의 미세구조를 유지할 수 없기 때문에 귀금속 합금을 사용할 것을 권고하였다. 본연구에서 사용한 Cast-4는 제 4형 금합금으로 기존의 금실린더와 경도의 차이가 크지 않았다.
- 3). 제 1군과 제2군은 금 실린더 (DCA 072, Nobel Biocare, Sweden)를 가공하지 않고, 시판된 그대로 사용하였고, 제3군과 제4군은 금 실린더에 실리콘 인덱스를 이용하여 단순한 형태의 납형을 형성하고 이를 매몰하여 제4형 금합금 (Castr4, Myungbo, Korea)으로 주조한 후의 실린더를 사용하였다. 제5 군과 저】6군은 플라스틱 실린더 (SPS 100, AVANA, Korea)를 같은 방법으로 납형을 제작한 후 이를 Cast-4로 주조하여 사용하였다.
데이터처리
- 각 시편에 의해 지대주에 발생하는 축력을 계산하고 평균치와 표준 편차를 구하였으며 이를 two-way ANOVA로 고정 방법과 실린더의 종류 사이의 상호작용을 검사하고, one-way ANOVA (일원배치분산법) 와 Tukey test로 각 군 사이의 차이를 검증하였다.
성능/효과
- 1. 세 가지 실린더 중에서 플라스틱 패턴을 사용해 제작한 실린더를 손으로 고정한 경우에 가장 낮은 예하중을 보였다.
- 2. 고정방법에 관계없이 플라스틱 패턴을 주조해 제작한 실린더의 예하중이 금실린더에 비해 낮았다.
- 3. 두가지 고정방법 중 전기 조절기를 이용한 방법이 손으로 고정한 방법보다 높은 예하중을 발생하였다.
- Carr와 Brantley1% 나사 풀림을 일으키는 요인 중 고정한 연결부의 성상에 대해 미세구조와 구성성분의 변화 등 두 가지 관점에서 접근하였고 각 구성부와 접합면에서의 비커스 경도를 비교했다. 네 가지 다른 실린더를 시험한 결과 주조 후에 실린더는 미세구조와 구성성분에 적은 변화가 발생했으나 미세 경도는 12〜43%가 감소하여 이에 대한 우려를 표명하였다. 그들은 기가공된 실린더의 요건으로 마모저항성과, 부식 저항성 , 강도를 들고 이를 주조할 합금은 잘 구분될 수 있는 경계면의 유지 , 휘발에 의한 기포나, 구성분 사이의 inter- di血sion이 적을 것 등을 강조했다.
- 동일한 고정방법에서는 손으로 고정한 세 군을 비교한 결과 제5군이 가장 낮았고, 전기조절기로 고정한 세 군 중에서는 제6군이 가장 낮아 플라스틱 패턴을 이용해 주조한 실린더의 예하중이 금실린더를 사용한 경우에 비해 낮았다(p<0.05). 두가지 고정방법은 전기조절기를 이용한 경우에 손으로 고정한 경우보다 예하중이 높았다.
- 05). 두가지 고정방법은 전기조절기를 이용한 경우에 손으로 고정한 경우보다 예하중이 높았다.
- 또한 기 가공된 금 실린더를 사용한 경우가 예하중의 크기와 정확도에서 플라스틱 패턴보다 우수했다. 본 연구에서 기록된 축력은 실험 대상인 임플란트 시스템의 기계적인 하중 한계보다 상당히 낮았다.
- 본 연구에서는 금 나사를 고정할 때 지대주에 발생하는 축력 (axial stress)을 측정 한 결과 주조 전의 금 실린더에서는 손으로 고정했을 때 -519.4N, 전기조절기로 고정했을 때 -643.1N이었다. 주조 후의 금 실린더에서는 고정방법에 따라 -518.
- 없었다. 일원배치분산분석과 Tukey test를 이용한 사후분석 결과, 플라스틱 실린더를 주조한 후 손으로 고정한 제5군이 다른 실험군에 비해 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다 (p<0.05).
- 7停였다. 제 5, 6 군인 주조 후의 플라스틱 실린더에서는 손으로 고정하는 경우에는 189.01 土328.7件 전기조절기를 이용하는 경 우에는 316.7 ±276.7度로 특히 제 5군과 제 6군에서 3개의 게이지 사이의 편차가 크게 나타났다.
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