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문제 정의
- 그래서 본 연구자 등은 시중에서 사용하고 있는 치과용 합금 3가지(Metal crown용 합금, Gold crown용 합금, PFM crown용 합금)를 실험재료로 하여 주조 시 치관 보철물 변연적합도 차이를 연구하고자, 합금제품의 사용방법은 각 회사에서 제시한 설명서의 지시에 따르는 동시에 실험에 영향을 미칠 수 있는 내외적인 조건과 환경 등도 동일하게 유지시켜 합금간의 변연적합도 차이를 비교분석한 바가 있다. 그 결과, 세 가지 치과용 합금간의 변연적합도에서 유의한 차이를 발견하였기에 발표하고자 한다.
- 그래서 본 연구자 등은 시중에서 사용하고 있는 치과용 합금 3가지(Metal crown용 합금, Gold crown용 합금, PFM crown용 합금)를 실험재료로 하여 주조 시 치관 보철물 변연적합도 차이를 연구하고자, 합금제품의 사용방법은 각 회사에서 제시한 설명서의 지시에 따르는 동시에 실험에 영향을 미칠 수 있는 내외적인 조건과 환경 등도 동일하게 유지시켜 합금간의 변연적합도 차이를 비교분석한 바가 있다. 그 결과, 세 가지 치과용 합금간의 변연적합도에서 유의한 차이를 발견하였기에 발표하고자 한다.
- 본 실험 연구는 치과에서 환자에게 수복하여 주는 치관 보철물 제작에 사용되는 금속의 변연적합도 차이를 비교 분석하기 위해 실시되었다.
- 본 연구는 치과에서 환자에게 수복하여 주는 치관 보철물 제작에 사용되는 치과용 합금의 변연 적합성 차이를 파악하기 위해 실시되었다.
제안 방법
- 원통형(직경 12mm. 높이 27mm) 형태의 표준시편(주조체 변연적합도 측정용 MOD type의 die)을 silicone으로 복제하여 mold를 만든 후, epoxy resin을 부어 45개의 작업치형을 제작하였다(그림 1).
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2) 납형(wax pattern) 제작
작업치형에 분리제 도포 후 waxing up을 하였으며, 작업치형과 wax면과의 적합성을 높이기 위하여 작업치형을 적당히 건조시킨 후 작업하였다. margin은 cervical wax를 이용하여 waxing up하고 매번 손으로 압접하여 정확히 접합시킨 후 30배율 현미경을 가지고 margin의 적합성을 확인하였다(그림2).
- 주입선은 작업치형 45개를 주조 금속별로 3개의 그룹(Gold crown용, PFM crown용l, Metal crown용)으로 나누어 direct spruing system으로 부착하였다(그림 3).
- 매몰하기 전 납형 표면에 wetting agent인 wax cleaner spray를 도포하고 건조시킨 후에 매몰하였다. 매몰재의 W/P ratio는 제조회사의 사용설명서에 따라 정확히 측정한 후 작업하였으며, whipmix vacuum mixer를 이용하여 30초 동안 진공 혼합한 후 ring에 매몰재를 채우고 가압하였다.
- 소환은 치과용 합금과 매몰재 제조회사의 사용설명서에 따랐다. Gold주조용 링은 실온의 furnace에 넣어 660℉(350℃)에서 30분간 유지시키고 1240℉(670℃)까지 상승시켜 30분간 계류시켰으며, Metal주조용 링은 실온에서 furnace에 넣어 840℉(450℃)에서 30분간 유지시키고 1600℉(870℃)까지 상승시켜 30분간 계류시켰다.
- Casting은 금속의 일정한 용융온도 유지를 위해 고주파 전기주조기(Modular 4-Ticonium Co. U. S. A)를 이용하였으며, 주조합금의 용융 온도는 주조합금 제조회사의 사용설명서에 따라 용융시킨 후 주조하였다.
- 주조체 내면의 미세한 기포를 현미경을 통해 관찰한 후 이를 제거하고 표준시편(die)에 casting body를 시적하였다. 시적 후 50-300배율의 Micro Hiscope System을 이용하여 주조체의 변연부와 표준시편의 변연부간의 간격을 300배율로 고정시켜서 측정하였다(그림 4).
- 주조체 내면의 미세한 기포를 현미경을 통해 관찰한 후 이를 제거하고 표준시편(die)에 casting body를 시적하였다. 시적 후 50-300배율의 Micro Hiscope System을 이용하여 주조체의 변연부와 표준시편의 변연부간의 간격을 300배율로 고정시켜서 측정하였다(그림 4).
- Metal crown용 합금과 PFM crown용 합금, 그리고 Gold crown용 합금 등 서로 다른 3가지 치과용 합금으로 각각 15개씩 주조체를 만들어 에폭시 레진 다이에 시적하고, marginal gap의 측정은 실험자의 편견을 없애고자 각각 주조체의 번호 기록면을 근심, 중앙, 원심으로 나눈 뒤, 다시 일정간격으로 3부위씩을 측정하였다. 1개의 주조체에 대하여 측정된 9개 수치로 각 주조체 marginal gap의 평균을 구하였고, 이 평균값을 하나의 데이터 값으로 한, 각 Group별 15개씩의 실험 데이터로 평균과 표준편차를 구하였다.
- 먼저 45개의 주조물 변연적합도 측정용 MOD type의 epoxy resin die에 crown용으로 wax up을 하고 변연은 cervical wax를 이용하여 재접합시켜 변연의 적합성을 현미경으로 확인하였다. 이러한 납형에 single direct spruing system으로 주입선을 부착한 후 혼수비에 정확히 맞추어 주조링에 매몰하였다.
- 이러한 납형에 single direct spruing system으로 주입선을 부착한 후 혼수비에 정확히 맞추어 주조링에 매몰하였다. 이어서 소환을 하고 고주파주조기를 이용하여 주조를 하여 MOD type의 주조체를 만들었다. 이때 주조체 형성까지의 과정 중에 여러 조건들은 동일하게 유지하였으며, 매몰과 소환 그리고 주조는 제조 회사의 지침서에 따랐다.
- 이때 주조체 형성까지의 과정 중에 여러 조건들은 동일하게 유지하였으며, 매몰과 소환 그리고 주조는 제조 회사의 지침서에 따랐다. 만들어진 주조체를 epoxy resin die에 시적한 후, 300배율의 Micro Hiscope System을 이용하여 하나의 시편 당 미리 표시한 치경선 부위를 같은 간격으로 9군데의 marginal gap을 측정하여 그 평균값을 하나의 데이터로 정하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
데이터처리
- 각 시편에 주조체를 시적한 후, 주조 금속의 종류에 따라 marginal gap의 평균치와 표준편차를 구했다. 이 때 주조 금속의 종류에 따른 margin의 적합도 차이를 검정하기 위해 통계 범용 프로그램인 SAS를 이용하여 Student Ttest와 ANOVA test로 검정하여 세 가지 치과용 금속에 따른 변연적합 정도의 유효성을 분석하였다.
- 각 시편에 주조체를 시적한 후, 주조 금속의 종류에 따라 marginal gap의 평균치와 표준편차를 구했다. 이 때 주조 금속의 종류에 따른 margin의 적합도 차이를 검정하기 위해 통계 범용 프로그램인 SAS를 이용하여 Student Ttest와 ANOVA test로 검정하여 세 가지 치과용 금속에 따른 변연적합 정도의 유효성을 분석하였다.
- Metal crown용 합금과 PFM crown용 합금, 그리고 Gold crown용 합금 등 서로 다른 3가지 치과용 합금으로 각각 15개씩 주조체를 만들어 에폭시 레진 다이에 시적하고, marginal gap의 측정은 실험자의 편견을 없애고자 각각 주조체의 번호 기록면을 근심, 중앙, 원심으로 나눈 뒤, 다시 일정간격으로 3부위씩을 측정하였다. 1개의 주조체에 대하여 측정된 9개 수치로 각 주조체 marginal gap의 평균을 구하였고, 이 평균값을 하나의 데이터 값으로 한, 각 Group별 15개씩의 실험 데이터로 평균과 표준편차를 구하였다.
이론/모형
- 소환은 치과용 합금과 매몰재 제조회사의 사용설명서에 따랐다. Gold주조용 링은 실온의 furnace에 넣어 660℉(350℃)에서 30분간 유지시키고 1240℉(670℃)까지 상승시켜 30분간 계류시켰으며, Metal주조용 링은 실온에서 furnace에 넣어 840℉(450℃)에서 30분간 유지시키고 1600℉(870℃)까지 상승시켜 30분간 계류시켰다.
- 이어서 소환을 하고 고주파주조기를 이용하여 주조를 하여 MOD type의 주조체를 만들었다. 이때 주조체 형성까지의 과정 중에 여러 조건들은 동일하게 유지하였으며, 매몰과 소환 그리고 주조는 제조 회사의 지침서에 따랐다. 만들어진 주조체를 epoxy resin die에 시적한 후, 300배율의 Micro Hiscope System을 이용하여 하나의 시편 당 미리 표시한 치경선 부위를 같은 간격으로 9군데의 marginal gap을 측정하여 그 평균값을 하나의 데이터로 정하였다.
성능/효과
- 13㎛이었다(표 1). 두 그룹에서 나타난 marginal gap의 평균값은 Metal crown용 합금이 PFM crown용 합금보다 2.9%의 향상된 수치를 보였으나 통계적으로 의미가 없는 것으로 나타났다(P=0.497).
- 또, Gold crown용 합금으로 제작된 15개 주조체에서 측정된 marginal gap의 평균과 표준 편차는 11.50±5.38㎛이었으며(표 2), 이 수치는 Metal crown용 합금에서 측정된 marginal gap에 비하여 31.3%의 향상됨을 보였으며 이것은 통계적으로 유의하였다(P=0.004).
- 한편, PFM crown용 합금과 Gold crown용 합금, 이 두 그룹에서 측정된 marginal gap의 비교에서도 Gold crown용 합금이 더 정밀함을 볼 수 있었는데(표 3), PFM crown용 합금에 비하여 marginal gap이 32.4%의 향상됨을 볼 수 있었고 이것은 통계적으로 유의하였다(P=0.002).
- 세 가지 치과용 합금에서의 marginal gap을 종합하여 분석해 보면, 표4에서 보듯이 Metal crown용 합금 주조체에서 marginal gap의 최대값은 28.27㎛ 이었고, 최소값은 10.27㎛, 중앙값은 14.33㎛ 이었으며, 평균과 표준편차는 16.514.34㎛ 이었다. 또 PFM crown용 합금에서는 최대값이 28.
- 38㎛ 이었다. 여기서 나타난 세 가지 치과용 합금에서 marginal gap의 차이는 통계적으로 유의한 것으로 치관 보철물 제작 시 가장 우수한 변연적합도를 나타내는 것이 Gold crown용 합금임을 알 수 있었다(P=0.049).
- 33㎛이었다. 즉, marginal gap의 최소값과 최대값 그리고 중앙값의 분포에 있어서도 대체적으로 PFM crown용 합금 > Metal crown용 합금 > Gold crown용 합금 순이었으며, 다만 최소값에서만 PFM crown용 합금의 값이 Metal crown용 합금보다 작게 나왔을 뿐이다.
- 34㎛ 이었다. 이것은 각각 두 가지의 합금만을 비교한 경우, PFM crown용 합금과 Metal crown용 합금에서는 Metal crown용 합금이 조금 더 작은 것으로 나타났지만 통계적으로 의미가 없는 것으로 보여졌고, 그 외의 경우는 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 여기서 나타난 marginal gap의 평균값 차이는 PFM crown용 합금이 가장 크고 그 다음이 Metal crown용 합금이었으며, Gold crown용 합금이 가장 작은 값이었다.
- 이것은 각각 두 가지의 합금만을 비교한 경우, PFM crown용 합금과 Metal crown용 합금에서는 Metal crown용 합금이 조금 더 작은 것으로 나타났지만 통계적으로 의미가 없는 것으로 보여졌고, 그 외의 경우는 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 여기서 나타난 marginal gap의 평균값 차이는 PFM crown용 합금이 가장 크고 그 다음이 Metal crown용 합금이었으며, Gold crown용 합금이 가장 작은 값이었다. 이것은 통계적으로 의미가 있는 것으로서 Gold crown용 합금이 변연의 적합도가 가장 우수한 금속임을 알 수 있었다.
- 본 연구에서는 각 금속의 평균 marginal gap이 미국 치과 의사규격에서 제시한 25㎛보다 모두 작은 값을 나타내고 있는데 금속을 비롯한 실험재료 및 기자재의 발달이 이유로 예상되며 매몰과 소환과정도 많은 영향을 미친 것으로 생각된다. 한편 주조체 치경부 변연의 적합도에 대하여 이인규와 최운재(1991)의 임상 허용치에 대하여 보고한 수치는 연성이나 전성이 뛰어난 귀금속 합금을 사용한 것이 대부분으로, 비귀금속 합금 사용하여 제작하는 경우에는 사용하는 금속의 경도, 인장강도, 신장률, 입자의 크기, 탄성률 등의 물리적 성질과 새 금속과 헌 금속의 적정 혼합비, 금속의 재사용 횟수 등이 부가적으로 고려되어져야 할 것이라고 하였고, 황경숙(1996)의 연구에서는 치경부 변연 임상 허용 한계치에 대해서 학자들마다 다른 견해를 보이고 있으므로 임상 허용 한계치에 대해서 더 많은 관찰을 통하여 연구가 이루어져야 한다고 하면서 정확한 보철물을 제작하기 위해서는 매몰재 사용시 제조회사의 지시에 따른 정확한 혼수비를 지키는 것이 무엇보다 중요하다고 하였다.
- 1. Metal crown용 합금과 PFM crown용 합금, 두 금속을 비교한 경우 Metal crown용 합금이 PFM crown용 합금보다 2.9%의 우수한 변연적합성을 보였으며, 이 차이는 통계적으로 의미가 없었다(P=0.497).
- 2. Gold crown용 합금과 Metal crown용 합금, 두 금속을 비교한 경우는 Gold crown용 합금이 Metal crown용 합금보다 31.3%의 우수한 변연적합성을 보였으며, 이 차이는 통계적으로 유의하였다(P=0.004).
- 3. Gold crown용 합금과 PFM crown용 합금을 비교한 경우는 Gold crown용 합금이 PFM crown용 합금보다 32.4%의 우수한 변연 적합성을 보였으며, 이 차이는 통계적으로 유의하였다(P=0.002).
- 4. Gold crown용 합금과 PFM crown용 합금, 그리고 Metal crown용 합금 등 이 세금속을 동시에 비교하여 보면, Gold crown용 합금이 변연적합성에 있어서 다른 두 금속보다 우수한 방법임을 알 수 있었으며, 이것은 통계적으로 유의하였다( P=0.049).
후속연구
- 또한 실험을 통해 결과를 분석할 때 모든 재료 구입에서부터 제작과정이 동일한 조건에서 시행해야 하는데 각 과정에서 오차가 없이 이루어진다는 것은 사실상 불가능한 일이며 오차를 최소한으로 줄이기 위하여 동일한 재료와 조건, 방법으로 실험을 하여도 실험 횟수마다 결과의 차이가 일률적으로 나타나지 않고 다양한 결과가 나타나 대부분 평균성적을 사용하고 있으므로 그 결과를 완벽하다고 인정할 수 없다고 하였다(최운재 등, 1999). 그리고 marginal gap의 계측에 있어서도 연구자가 정한 임의의 계측점에서의 marginal gap평균이 이 실험에 사용된 작업치형의 모든 변연에서의 이개량 평균과는 많은 차이가 있을 것으로 예상되므로 marginal gap의 계측에 있어서도 좀 더 정확하고 확실한 방법을 이용해야 될 것이다.
- 본 연구의 결과 치관 보철물 제작을 위해 사용 되는 치과용 합금의 변연적합도를 향상시키기 위해서는 치과용 합금이 갖는 여러 가지의 성질을 연구하여 개발, 개선하고 이런 재료의 발전과 더불어 영향을 미치는 여러 영향요인들 즉 소환, 매몰, 주조에 관련된 여러 술식과 기자재 및 재료에 대한 깊고 폭넓은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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