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문제 정의
- 5 mm, 그리고 축면 경사도는 각각 4°, 8°. 12°등 모두 9개의 실험군을 설정하고 IPS Empress 도재관을 제작하여 비교하므로써 IPS Empress 도재관 제작에 있어서 가장 적합한 치아 형성법을 알아보고자 하였다.
- 따라서 본 연구는 IPS Empress 도재관의 각각의 치아에서의 치아형성 방법이 도재관의 강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 하악 제1대구치의 교합 면 두께와 축면 경사도를 달리한 도재관을 제작하고 파절 강도를 측정하여 다소의 지견을 얻었기에 보고하는 바이다.
- 본 연구는 교합면 형성방법이 도재관의 강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 IPS Empress system 을 이용하여 교합면 삭제량과 축면 경사도를 달리한도재관을 제작하고 파절강도를 측정하였다. 교합 면의 식제량은 1.
- 세라믹스와 같은 취성재료의 기계적 성질은 시편의 형상, 크기 또는 표면처리상태(grinding, polishing, glazing) 에 영향을 받는다. 본 연구는 구강내의 환경과 같은 조건을 만들기 위한 침수재관의 파절강도를 알아보았다. 그러나 실제 구강 환경에서는 치아는 타액에 항상 침수된 상태이고.
- 본 연구에서는 저작 시 기능 교두의 내측 사면에 주 하중이 가해지는 것을 염두에 두고働 도재관의 기능 교두인 협측 교두의 설측 경사면 중앙부위에 하중이 가해지도록 하였다. 이와 같은 실험조건에서 도재관의 파절양상은 하중이 가해진 협측 교두의 설 측 경사면 중앙부위 직하방으로 수직적인 파절 선이 나타났다.
제안 방법
- 5 mm, 그리고 축면 경사도는 각각 4°, 8°, 12° 등 모두 9개 군의 실험군을 설정하였다. 금속 다이를 제작하고 IPS Empress 도재관을 제작한 후 레진 시멘트를 이용하여 합착하고 만능시험기 상에서 치아장축이 30° 경사지게 하여 도재관의 기능 교두인 협측 교두의 설 측 경사면 중앙 부위에 하중을 가해 파절강도를 측정한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 기본 모형 제작을 위해 경질 레진치아중 하악 우측저II대구치(Columbia Co., USA)를 이용하여 치아 형성을 하였는데 교합면은 유도구를 형성한 후 사면에 따라 1.5 mm의 두께가 되도록 균일하게 삭제했고, 축면 경사각은 4°가 되게 하였으며 변연은 1.0 mm 폭의 rounded shoulder로 형성하여 백아-법랑 경계의 1 mm 상방에 위치시켰다.
- 도재관의 제작을 위하여 실험용 금속 다 이로부터 실리콘 인상재와 초경석고를 이용하여 석고 모형을 제작하였다. 석고모형에 die spacer를 제조회사의 지시에 따라 바르고 왹스(Green inlay casting wax, hard-type, Kerr, USA)로 납형을 제작하였는데, 납형이 동일한 외형과 두께를 갖도록 인상재를 이용하여 몰드(mold)를 만들고 연화된 왁스를 부어 납 형을 복제하였다.
- 동일한 양의 레진 시멘트 A와 B를 제조회사의 지시대로 혼합하여 도재관 내면과 금속모형에 골고루 바르고 압접한 후 여분의 시멘트를 붓으로 제거하였다. 일정한 힘을 가하기 위하여 10 kg의 정하중 기를 사용하였으며, 레진 시멘트의 경화를 위해 15초 동안 광중합을 시행하였고 접착이 완료된 도재관은 37℃ 의 증류수에 24시간 보관하였다.
- 그리고 매몰재 분말의 .비율이 3 ml : 12 ml : 200 g이 되도록 정확한 양을 계측하여 진공 혼합법으로 60초간 혼합하고 매몰링 하단부터 매몰재를 채웠다. 매몰재가 완전히 경화된 후 매몰링 기저부와 매몰링을 제거하고 매몰체의 기저부를 다듬었다.
- 석고모형에 die spacer를 제조회사의 지시에 따라 바르고 왹스(Green inlay casting wax, hard-type, Kerr, USA)로 납형을 제작하였는데, 납형이 동일한 외형과 두께를 갖도록 인상재를 이용하여 몰드(mold)를 만들고 연화된 왁스를 부어 납 형을 복제하였다. 복제된 납형은 매몰 하였는데.
- 실리콘 인상재(Exaflex, GC, Japan)와 다이 제작용 레진 (Epoxy Die, Ivoclar, Liechtenstein)을 이용하여 기본 모형을 복제하고 교합면은 각각 2.0 mm, 2.5 mm, 축면은 각각 8°, 12° 가 되도록 추가로 삭제 경사 4°, 8°, 12° 로 구분하여 각 군당 1개씩 모두 9 개의 주모형을 제작하였다.
- 여기에는 세라믹 크라운들을 단순히 가압하여 파절시키는 종래의 실험방법대신 구강 내에서 일어나는 세라믹스의 파괴양상을 최대한 재현하기 위하여, 접촉응력을 고려한 압자의 크기, 자연치에서의 응력전달양상을 모방할 수 있는 물성을 지닌 복제 치아 모형재료, 접착용 시멘트, 실제 저작에 따른 가압조건 및 세라믹의 응력부식 등 여러가지 사항을 고려한다. 세라믹스와 같은 취성재료의 기계적 성질은 시편의 형상, 크기 또는 표면처리상태(grinding, polishing, glazing) 에 영향을 받는다.
- 850P에서 90분간 계류시켰다. 열가압 소환로 (IPS Empress EP500 press furnace, Ivoclar, Liechtenatein)에서 staini昭법을 위한 프로그램을 선택하여 700℃ 까지 예열을 시행한 후 IPS Empress 세라믹 잉곳(01)과 alox plunger를 매몰체에 넣고 열 가압 소환로 중앙에 위치시킨 후 가열 및 가압 과정을 시 행하였다.
- 복제된 납형은 매몰 하였는데. 이때납형 간의 거리는 3 mm 이상, 매몰 링 (paper ring) 과 납형과의 거리는 10 mm, 왁스 주입선의 직경은 3 mm, 길이는 10 mm가 되도록 하였고 납형의 교합 면과 주입선이 이루는 각도는 45°가 되도록 하였다.
- 이상의 방법으로 제작된 각각의 주모형을 인상 채득하고 납형을 얻어 u켈 크롬 합금(Rexillium Ⅲ, Concilon dental materials, instrument & equipments, USA)으로 각 군당 10개씩 총 90개의 실험용 금속 다이를 제작하였다.
- 일정한 힘을 가하기 위하여 10 kg의 정하중 기를 사용하였으며, 레진 시멘트의 경화를 위해 15초 동안 광중합을 시행하였고 접착이 완료된 도재관은 37℃ 의 증류수에 24시간 보관하였다.
- 준비된 시편은 만능시험기 (Zwick Z020, Zwick, Germany)를 사용하여 강도를 측정하였다. 치아의 장축이 30°경사진 상태로 유지될 수 있도록 금속 지그를 제작하여 금속모형을 넣고, 반경이 5 mm인 반원형 봉 형태를 지닌 금속 기구를 이용하여 도재관의 기능 교두인 협측 교두의 설측 경사면 중앙부위에 하중이 가해지도록 하였다.
- 치아의 장축이 30°경사진 상태로 유지될 수 있도록 금속 지그를 제작하여 금속모형을 넣고, 반경이 5 mm인 반원형 봉 형태를 지닌 금속 기구를 이용하여 도재관의 기능 교두인 협측 교두의 설측 경사면 중앙부위에 하중이 가해지도록 하였다. 만능시험기의 시험속도는 분당 1 mm로 도재관이 파절될 때까지 하중을 가했다 (Fig.
대상 데이터
- 교합 면의 식제량은 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 그리고 축면 경사도는 각각 4°, 8°, 12° 등 모두 9개 군의 실험군을 설정하였다. 금속 다이를 제작하고 IPS Empress 도재관을 제작한 후 레진 시멘트를 이용하여 합착하고 만능시험기 상에서 치아장축이 30° 경사지게 하여 도재관의 기능 교두인 협측 교두의 설 측 경사면 중앙 부위에 하중을 가해 파절강도를 측정한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 레진 시멘트의 또 다른 장점은 징크포스페이트시멘트나 글래스아이 오노머시 멘트등의 시 멘트보다 빛 의 투과성 을 가지고 있어서 훨씬 심미적이다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 감안하여 도재관 내면을 산부식시키고 silane 처 리후 합착재로서 Bistite resin cement를 사용하였다.
- 본 연구에서는 하악 제 1대구치에서 교합면 삭제량을 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 그리고 축면 경사도는 각각 4°, 8°;. 12°등 모두 9개의 실험군을 설정하고 IPS Empress 도재관을 제작하여 비교하므로써 IPS Empress 도재관 제작에 있어서 가장 적합한 치아 형성법을 알아보고자 하였다.
- 제작된 도재관은 각각의 금속 모형과 복합 레진 시멘트(Bistite resin cement, Tokuyama Soda Co. LTD., Japan)를 사용하여 합착하였다. 합착에 앞서도재관의 내면을 IPS Empress etchant를 이 용하여 1분간 산 부식시키고, 증류수내에서 초음파 세척기로 수세를 시행한후 건조하였다.
데이터처리
- 로 분석하기 위하여 Weibull 분석을 실시했다. 동일조건하에 결과를 크기 순으로 배열할 때 파절강도 a 인 재료가 이보다 낮은 응력에서 파괴될 확률(Pf)은 다음과 같은 공식으로 계산되었다.
- 시편의 최대 파절강도는 만능시험기와 연결된 컴퓨터를 이용하여 측정하였으며 측정치는 SPSS pro- gram을 이용하여 통계 처 리하였다.
- 이 공식을 Inin (l/(l-P0) 와 In。의 관계로 변환시킨 후, 파괴확률과 강도의 관계로 도시하였으며, 회귀분석에 의해 Weibull계수(m)와 특성강도값(色) 을 구하였다.
- 측정결과는 SPSS program을 이용하여 이원 분산분석 (Two-way ANOVA)를 실시하였다. 한편 도재와같이 분산이 큰 파절강도의 다양성을 확률 통계적으
이론/모형
- 본 연구에서 사용한 IPS Empress133tb3, )t 금속관 제작 방법과 같이 왁스를 소환하여 얻어진 치아 몰드 내로 높은 열로써 도재를 점액성으로 녹인 후 강한 압력으로 압출 성형시키는 열가압 제작법 (heatpress technique)을 활용하게 된다. 즉 미리 납 형을 원하는 형태로 만들어 이를 매몰하고 예열 시킨뒤, 미리 색상화 되어 있으면서 예열에 의해서 백류석 (leucite)이 더욱 강화되는 잉곳 형태의 도재를 녹여 EP500 소성로에서 열가압 시킨 후, 적절한 냉각을 거쳐 매몰재를 제거하고 내면과 외형을 다듬어서, 심미성과 형태가 우수한 수복물을 동시에 얻게 되는 간편한 술식이다.
성능/효과
- 1. 도재관의 교합면 두께가 증가할수록 파절강도가 높게 나타났다(p<0.05).
- 2. 교합면 두께가 같은 실험군 간에서는 축면 경사도에 따른 파절강도의 차이를 보이지 않았다 (p>0.05).
- 3. 도재관의 파절 양상은 축면 경사도나 교합면 삭제량에 관계없이 하중이 가해진 협측 교두의 설 측 경사면 중앙부위에서 치아장축에 평행하게 수직적인 파절상을 보였는데 교합면의 삭제량이 많은 도재관에서 파절편이 크게 형성되었다.
- 결과적으로 IPS Empress 시스템은 제조회사에서 미리 소결시켜서 제작한 잉곳 내의 약 40 vol%의 결정들이 용융된 후 점액성 흐름으로 좁은 주 입선을 통과하면서 발생되는 결정들의 재분산과 수복 물의 완성을 위해 꼭 필요한 몇 차례 열처리를 통해 유리 기질에 비해 열팽창률이 큰 약 1-5 四의 백류석 결정들의 균일한 성장과 생성으로 재편성된 내부응력으로 높은 강도를 얻게 되며 이러한 수복물의 피착 면을 엣칭하여 예리한 균열을 둔화시키고 또한 그 균열을 레진시멘트로 메우어 자연치에 긴밀하게 합착함으로써 안정된 최대강도를 얻게 된다.
- 한편 파절강도에 미치는 두 인자의 상호작용의 유의성은 없었다. 따라서 일정한 교합면 삭제량에서 축면경사도는 Empress 치관의 파절강도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다(Table II) . 한편 Weibull 분석 결과 파절강도의 분포는 큰 차이를 보이지 않았다(Table I, Fig.
- 이 시스템은 납형을 제작하여 매몰, 소환한 후, 고온으로 가열된 가압소성로에서 가압 성형되는 왁스 소환법의 비교적 간편한 술식을 활용하고 있다. 또한 도재 ingot의 색조를 각 환자의 치아색에 맞추어 선택할 수 있기 때문에 색조의 재현성이 우수하고 제작과정 중 백류석 결정과 임ass의 서로 다른 열팽창 계수에 의해 도 재의 강도가 증가하는 특성을 보였다.切
- 본 연구에서 교합면 두께가 같은 실험군 간에서는 통계학적으로 축면 경사도에 따른 파절강도의 차이를 보이지 않았으나 축면 경사도가 같다 하더라도 교합 면의 두께가 다른 경우에는 파절 강도의 차이를 보였다. 이와 같은 실험 결과는 강도를 증가시키기 위해서는 축면 경사도를 증가시키는 것보다는 교합 면의 두께를 증가시키는 쪽이 도움이 된다는 사실을 시사한다고 할 수 있다.
- 본 연구에서 파절 양상을 관찰하여 보면 교합면 두께 1.5 mm, 축면 경사도 4° 일 경우 1091 N에서 6개의 buccal cusp 파절과 4개의 buccal half 파절이 나타났으며 교합면 두께 2.5 mm. 축면 경사도 12°일 경우 1789 N에서 2개의 buccal cusp 파절과 8개의 buccal half 파절이 나타났다.
- 본 연구의 결과에서 교합면 두께 2.5 mm, 축면 경사도 12° 인 경우가 1789 N으로 가장 높게 나타났고 교합 면 두께 1.5 mm, 축면 경사도 4°인 경우가 1091 N으로 가장 낮게 나타났다. 이와 같이 교합면 두께와 축면 경사도의 증가에 따라 도재관의 강도가 높아진다는 사실은 충분히 예상되는 결과이다.
- 2). 이원분산 분석 (Two-way ANO VA)을 시행한 결과 교합면 두께는 파절강도에 유의한 영향을 주었으나(p<0.05), 경사도는 파절강도에 유의하게 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 교합 면의 두께가 1.
후속연구
- 5® 본 연구 대상인 하악 제 1 대구치의 경우에서는 모든 실험군에서 1091 N 이상의 파절 하중을 나타내어 모든 경우에서 파절의 위험성 없이 사용이 가능하다고 할 수 있겠다. 그러나 치수에 대한 위해성과 유지력의 면을 고려하여 치질 삭제가 적고 충분한 유지력을 얻을 수 있는 치아 형성법을 택해 치아 및 보철물의 수명을 연장해야 할 것이다. 이러한 관점에서 볼 때 하악 제 1대구치의치아 형성에 있어서 교합면 두께는 1.
- 본 연구는 하악 제 1대구치를 대상으로 치아 형성 방법이 IPS Empress 도재관의 파절강도에 미치는 영향을 알아보았으나, 치아에 따라 형성 방법이 다르고 교합력도 차이가 나므로 향후 다른 부위의 치아나 임플란트의 지대치를 대상으로 시멘트 종류와 계면조건, 동적하중조건 등을 달리한 파절강도에 대하여 연구한다면 성공적 인 도재관 제작을 위하여 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
- 그러나 실제 구강 환경에서는 치아는 타액에 항상 침수된 상태이고. 치질은 금속과 탄성계수가 다르므로 실제 자연 치아에서는 다른 결과가 나올 수 있겠으나 본 연구의 결과가 IPS Empress 도재관의 임상 활용에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.
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