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문제 정의
- 본 연구에서는 금 합금과 의치상 레진, Co-Cr 합금과 의치상 레진의 굴곡강도를 이용한 의치상의 결합 강도 측정에 이 레진을 이용하여 그 효과를 비교하였다. 참고로 시편제작과정중 금 합금에 유지형 태없이 레진을 결합시키거나 비 귀금속합금에 PMMA 레진을 결합시킨 경우에는 시편을 다듬는 과정 중에 대부분은 금속과 레진의 분리가 일어나 실험군에서 제외하였다.
- 본 연구에서는 임상에서 경험하게 되는 금속구조와 레진의치상의 박리 및 파절에 따른 의치의 실패가 금 합금 의치상의 경우가 비 귀금속합금 의치상에 비해 더 빈번하므로 금속에 화학적 접착성이 있다고 알려진 4-META계 레진과 PMMA계 레진을 이용하여 3점 굴곡강도를 이용한 결합강도를 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 보고하여 임상적 적용에 기여하고자 한다.
제안 방법
- 각군의 시편의 파절면은 gold ion sputtering filter 로 처리한 후 주사전자현미경(JSM-840A, JEOL., Japan)으로 관찰하였다.
- 경화 후 의치 매몰함을 분리하여 끓는 물과 고압증기 세척기를 이용하여 왝스 찌꺼기를 완전히 제거한 후 금속시편의 표면을 레진 단량체로 적신 후 제조회사의 지시에 따라 혼합하여 병상상태 (dough stagQ에서 유압식가압기로 전입한 후, 물이 담긴 온성 조에 넣어 실온에서부터 천천히 가열하여 65X) 에서 1시간, 100P에서 30분 가열 중합한 후 실온에서 식혀 완성하여 50개의 시편을 얻었다.
- 금속시편의 재료의 종류와 레진의 종류, 유지 형태의 유무에 따라 5개군으로 분류하였는데, 금 합금 시편에 Metadent를 사용하고 bead형태의 유지 부위를 부여한 군을 1군, 금 합금에 유지형태를 주고 Vertex를 사용한 군을 2군, Co-Cr 합금을 사용한 군을 3, 4, 5군으로하고, 유지형태 (bead)를 준 금속 시편에 Metadent를 사용한 군을 3군, 유지형태가 없는 군을 4군, Vertex를 사용하고 금속시편에 유지 형태를 부여한 군을 5군으로 분류하였다(Table 2).
- 본 연구에서는 금 합금과 Co-Cr합금의 굴곡강도에 의한 각 합금의 의치상 레진에 대한 결합 강도의 비교를 위하여 PMMA계 레진과 4-META계 레진을 이용하여 총 50개의 시편 5개 군에서 굴곡강도를 만능시험기를 이용하여 측정하여 아래와 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
- 24게이지 sheet wax를 이용하여 Fig. 1(a) 와같은 규격으로 50개의 납형을 준비하고 40개의 납형에는 4개의 유지형태(bead)를 형성하였다. 제작한 납형 중 20개는 금 합금으로, 다른 30개는 Co-Cr 합금으로 주조할 목적으로 통법대로 진공 매몰하여 주조한 후 염산에 산처리한 후, 모든 시편을 50Am 산화 알루미늄(A12O3)으로 30bar의 압력으로 분사하여 금속시편을 완성하였다.
- 본 연구에 사용된 Metadent는 동경 치과대학에서 개발한 것으로 단량체에 5%의 4-META 레진을 첨가한 열중합형 의치상 레진이다匆. 단량체에 함유된 4-META기가 이 의치상 레진과 금속이 화학적으로 결합하도록 해 주며, Co-Cr합금이나 Ni-Cr 합금, Titanium합금에 그 효과가 있는 것으로 알려진 바있다gag气 이 는 단량체의 성분이 chromium oxide나 tin oxide 등의 비금속산화물에 친화성을 갖는 결과로 특히 Cr (chromium)은 실온의 공기 중에서 얇은 산화 층을 형성하므로 결합에 이상적인 환경을 제공한다.
- 본 연구에서는 금속시편의 재료로 비 귀금속 합금에 Ticonium을, 금 합금으로는 65% 금 합금인 Jel- 4를 사용하였으며 레진시편은 금속에 접착성을 가진다고 알려져 있는 4-META계 접착성 레진으로 열중 합형 의치상 레진인 Metadent와 PMMA 계 열중 합형 레진인 Vertex를 사용하였다.
- 1(a) 와같은 규격으로 50개의 납형을 준비하고 40개의 납형에는 4개의 유지형태(bead)를 형성하였다. 제작한 납형 중 20개는 금 합금으로, 다른 30개는 Co-Cr 합금으로 주조할 목적으로 통법대로 진공 매몰하여 주조한 후 염산에 산처리한 후, 모든 시편을 50Am 산화 알루미늄(A12O3)으로 30bar의 압력으로 분사하여 금속시편을 완성하였다.
데이터처리
- 각 군의 평균과 표준편차는 Table 4와 같으며 95%의 신뢰도로 GLM(General linear model)으로분석, 검증하였다(Table 5, 6).
성능/효과
- 1. PMMA계나 4-M但TA계 레진을 사용한 Co-Cr 합금에 비하여 금 합금의 경우가 모두 유의하게 더 낮은 결합강도를 보였다(P<0.05).
- 2. Co-Cr 합금에 4-META계 레진을 이용한 군이 PMMA계 레진을 이용한 군에 비하여 유의하게 높은 결합강도를 보였다(P<0.05).
- 3. 기계적 유지형태가 없는 4군에 비하여 유지 형태를 가진 3군이 유의성있게 높은 결합강도를 나타냈다 (P<0.05).
- 관찰되었으나, 1군과 2군을 비교해 볼 때 Metadent를 사용한 1군이 좀더 작은 틈을 보였다. 3군의 경우 금속과 레진 사이의 틈이 미세하여 서로 접착되는 양상을 보였으며 4군의 경우두 부분이 거의 완전 박리되어 금속면과 레진 면을 따로 살펴보았고 부분 박리된 몇몇의 시편에서도 상당한 간격이 관찰되었으며 , Co-Cr 합금과 Vertex를 사용한 5군의 경우 같은 레진에 금 합금을 사용한 1 군에서보다 작은 틈이 관찰되었다(Fig. 3~6).
- 금 합금을 사용한 1 군과 2군이, C或r합금을 사용한 3. 4, 5군보다 유의성 있게 낮은 굴곡결합강도를 보였고(P<0.05), Metadent를 사용한 1군과 3군이 Vertex를 사용한 2 군과 5군에 비해 유의성있게 높은 굴곡 결합 강도를 보였다(P<0.05). 또, 금속구조에 유지형태를 주지 않은 4군은 5군에 비해서는 낮고 2군보다는 높은 굴곡결합 강도를 보였다(P<0.
- 4. 파절양상은 Co-Cr 합금과 4-META계 레진을 사용한 3군의 경우 1, 2, 5군과는 달리 금속과 레진의 박리가 일어나지 않는 강한 결합양상을 보였다.
- 각 군의 파절 양상을 육안으로 관찰한 결과 1군과 2군의 금 합금시편에서 Metadent와 Vertex 모두 레진과 금 합금이 중첩되는 부위에서 부분적으로 금 합금 시편 위에 중합된 레진이 파절, 박리되는 비슷한 양상의 접착성 파절양상을 보였으나, 3군에서는 금속과 레진사이의 파절 박리는 대부분의 시편에서 일어나지 않고, 대신 레진만이 파절되는 레진의 응집성 파절양상을 보였다. 또, 유지형태를 부여하지 않은 4군의 경우 레진면과 금속면이 전체적으로 박리되거나 금속과 중첩된 부위의 레진이 상당량 박리되는 현상을 보인 반면, 5군의 경우는 1군이나 2군의 파절 양상과 비슷하였다.
- 금 합금을 사용한 경우 1군은 L769MPa, 2군은 1.737MPa, Co-Cr 합금을 사용한 3, 4, 5군의 경우 3군은 3.614MPa, 4군은 2.102MPa, 5군은 2.188MPa의 평균 굴곡결합강도를 나타내어 굴곡결합 강도의 크기는 3군, 5군, 4군, 1군, 2군의 순으로 높게 나타났으며, 각 군사이에는 모두 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 금 합금을 사용한 1 군과 2군이, C或r합금을 사용한 3.
- 또, 구개부를 금 합금이나 그외의 금속 합금으로 보강한 금속상 총의치는 레진상 총의치에 비하여 우수한 열 전도도 (thermal conductivity)와 보다 정 확한 조직 적합도 및 적은 부피로도 우수한 강도를 얻을 수 있어 구강내 이물감을 줄이고, 발음에 대한 적응성 개선 및 파절 위험 감소, 잔존치조제의 보호 등의 장점을 가져 레진에 과민증(allergy)이나 의치장착 시의 작열감 등을 호소하거나, 레진의치의 파절을 빈번히 경험한 환자에 적용할 경우 좋은 효과를 .볼 수 있음이 알려져 있다购.
- 본 연구의 결과를 전체적으로 살펴보면 의치상 레진의 종류에 상관없이 금 합금이 Cotr 합금에 비해 낮은 결합강도를 보였으며 이는 금 합금의 연신율과 탄성이 Co-Cr 합금에 비해 모두 2배이상 크며 상대적으로 탄성이 작은 레진과의 유연성의 차이가 크므로 초래된 결과라 생각되고气 1군과 2군의 파절 양상을 볼 때, 유지형태에 의한 기계적 유지에만 의존하였기 때문이라 생각된다. 또, PMMA계 레진인 Vertex를 사용한 2군과 5군을 비교하면 Co~Cr 합금에 대하여 기계적인 유지만을 얻고 있으나 역시 금 합금의 경우인 2군이 더 낮은 결합강도를 보여 같은 원인에 의한 결과로 볼 수 있다.
후속연구
- 금속 의치상 총의치에서 좀 더 실패를 줄이기 위해서는 적절한 유지형태와 경계선의 부여, 금 합금과 비 귀금속 합금의 특성을 고려한 설계 및 접착성 레진의 사용 등이 연구 적용되어야 하겠다. 또한, 금합금에도 화학적 친화성을 갖는 레진의 개발에 대한 연구가 필요하다고 사료되 는 바이 다3软。>.
- 특히 기계적 유지형태의 부여 없이 Co-Cr 합금에 부착된 Metadent의 경우 어느 정도의 결합강도를 보였으나 그 파절양상이 금속과 레진사이의 결합유지에 매우 불리하므로 실제 구강 내에서 만족할만한 유지력을 얻고자한다면 화학적 결합 외에 기계적 유지가 필요할 것으로 사료된다. 이는 Metadent의 경우 결합강도가 표면적에 비례하므로 bead를 첨가하여 유지형태를 준 군의 경우 표면적의 증가로 더 높은 결합강도를 나타낼 수 있었다고 생각된다또, 이는 Jacobson등이 금속구조물 설계에 따른 결합 강도를 비교한 실험에서 보고한 바와 같이 , PMMA 레진의 경우는 금속구조물사이에 채워진 레진의 부피에 결합력 이 비 례하므로 개방형 격자모양(open lat hee) 에서 가장 높은 결합강도를 보이는 데 반하여, Metadent는 오히려 유지형태가 없는 flat plane에서 더 큰 결합강도를 갖는 결과와도 일치하는 것이라 하겠다 29.
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