Self-etching Primer를 이용한 교정용 브라켓 부착시 전단결합강도와 파절양상에 관한 비교연구 A comparative study on bond strength and adhesive failure pattern in bracket bonding with self-etching primer원문보기
본 연구의 목적은 산부식과 전처리 과정을 결합하여 접착 단계를 단순화시킨 self-etching primer의 임상적인 유용성 을 판단하고자, self-etching primer로 브라켓을 접착하는 방법과 기존의 $37\%$ 인산으로 부식하여 접착하는 방법을 사용하여, 광중합시 사용되는 광원 및 브라켓 종류에 따른 전단결합강도와 접착파절양상에 관하여 비교 연구하는 것이다. 사람의 상하악 소구치를 포매하여 만든 시편을 부식 및 전처리 방법에 따라 각각 $37\%$ 인산으로 산부식 후 Transbond XT primer를 사용하여 접착한 군과 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 접착한 군으로, 광원 종류에 따라 가시광선과 plasma arc light을 이용하여 중합한 군으로 나누었고, 브라켓 종류에 따라 금속브라켓과 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군으로 분류하여 각 군간의 전단결합강도와 접착파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 광원과 브라켓 종류가 동일한 조건일 때, self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군간의 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 2. 금속브라켓을 접착한 경우, 광원과 부식 및 전처리 방법에 따른 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 3. Self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 군 모두에서 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군의 전단결합 강도는 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 통계적으로 유의하게 컸다(p<0.001). 4. 접착제 잔류지수는 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군에서 통계적인 유의한 차가 없었으며, 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군에서 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 유의하게 커서, 법랑질-레진 접착 계면 부위의 파절이 더 많은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 보아 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 브라켓을 접착하는 것은 적절한 결합강도를 얻으면서도 사용이 간편하고 시술 시간을 단축시킬 수 있으므로 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 산부식과 전처리 과정을 결합하여 접착 단계를 단순화시킨 self-etching primer의 임상적인 유용성 을 판단하고자, self-etching primer로 브라켓을 접착하는 방법과 기존의 $37\%$ 인산으로 부식하여 접착하는 방법을 사용하여, 광중합시 사용되는 광원 및 브라켓 종류에 따른 전단결합강도와 접착파절양상에 관하여 비교 연구하는 것이다. 사람의 상하악 소구치를 포매하여 만든 시편을 부식 및 전처리 방법에 따라 각각 $37\%$ 인산으로 산부식 후 Transbond XT primer를 사용하여 접착한 군과 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 접착한 군으로, 광원 종류에 따라 가시광선과 plasma arc light을 이용하여 중합한 군으로 나누었고, 브라켓 종류에 따라 금속브라켓과 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군으로 분류하여 각 군간의 전단결합강도와 접착파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 광원과 브라켓 종류가 동일한 조건일 때, self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군간의 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 2. 금속브라켓을 접착한 경우, 광원과 부식 및 전처리 방법에 따른 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다. 3. Self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 군 모두에서 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군의 전단결합 강도는 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 통계적으로 유의하게 컸다(p<0.001). 4. 접착제 잔류지수는 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군에서 통계적인 유의한 차가 없었으며, 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군에서 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 유의하게 커서, 법랑질-레진 접착 계면 부위의 파절이 더 많은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 보아 Transbond Plus self-etching primer를 사용하여 브라켓을 접착하는 것은 적절한 결합강도를 얻으면서도 사용이 간편하고 시술 시간을 단축시킬 수 있으므로 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.
A self-etching primer that combines the etchant and primer in one chemical compound saves time and should be mote cost-effective to the clinician and patient. The purpose of this study was to evaluate the clinical effectiveness of a self-etching primer by measuring shear bond strengths according to ...
A self-etching primer that combines the etchant and primer in one chemical compound saves time and should be mote cost-effective to the clinician and patient. The purpose of this study was to evaluate the clinical effectiveness of a self-etching primer by measuring shear bond strengths according to various conditions and observing adhesive failure patterns. For this Investigation, 120 upper and lower premolars extracted for orthodontic purposes were used and randomly divided into six groups of twenty teeth each. Human premolars were embedded in a metal cylinder with orthodontic resin. Metal brackets and ceramic brackets were bonded with XT primer and self-etching primer by means of XT adhesive. Upon curing, plasma arc light and visible light were used. After bonding, the shear bond strength was tested by Instron universal testing machine, and the amount of residual adhesive that remained on the tooth after debonding was measured by stereoscope and assessed with an adhesive remnant index. The results were as fellows: 1. When brackets were bonded, if other conditions remained the same, there was no significant difference in shear bond strength due to the type of primer - either self-etching primer or XT primer. 2. When metal brackets were bonded, there was no significant difference in shear bond strength according to the source of light - plasma arc light or visible light - and type of primer. 3. There was a very significant difference in shear bond strength according to the type of brackets - metal or ceramic brackets. The shear bond strength of ceramic brackets was stronger than metal brackets. 4. When the adhesive failure patterns of metal brackets bonded with self-etching primer were observed by using the adhesive remnant index, the bond failure of the metal bracket occurred more frequently at the bracket-adhesive. The failure of the ceramic bracket, however, occurred more frequently at the enamel-adhesive interface. The adhesive failure patterns of metal brackets bonded with XT primer observed the same patterns. The above results suggest that self-etching primer can be clinically useful for bonding the brackets without fear of a decrease in shear bond strength.
A self-etching primer that combines the etchant and primer in one chemical compound saves time and should be mote cost-effective to the clinician and patient. The purpose of this study was to evaluate the clinical effectiveness of a self-etching primer by measuring shear bond strengths according to various conditions and observing adhesive failure patterns. For this Investigation, 120 upper and lower premolars extracted for orthodontic purposes were used and randomly divided into six groups of twenty teeth each. Human premolars were embedded in a metal cylinder with orthodontic resin. Metal brackets and ceramic brackets were bonded with XT primer and self-etching primer by means of XT adhesive. Upon curing, plasma arc light and visible light were used. After bonding, the shear bond strength was tested by Instron universal testing machine, and the amount of residual adhesive that remained on the tooth after debonding was measured by stereoscope and assessed with an adhesive remnant index. The results were as fellows: 1. When brackets were bonded, if other conditions remained the same, there was no significant difference in shear bond strength due to the type of primer - either self-etching primer or XT primer. 2. When metal brackets were bonded, there was no significant difference in shear bond strength according to the source of light - plasma arc light or visible light - and type of primer. 3. There was a very significant difference in shear bond strength according to the type of brackets - metal or ceramic brackets. The shear bond strength of ceramic brackets was stronger than metal brackets. 4. When the adhesive failure patterns of metal brackets bonded with self-etching primer were observed by using the adhesive remnant index, the bond failure of the metal bracket occurred more frequently at the bracket-adhesive. The failure of the ceramic bracket, however, occurred more frequently at the enamel-adhesive interface. The adhesive failure patterns of metal brackets bonded with XT primer observed the same patterns. The above results suggest that self-etching primer can be clinically useful for bonding the brackets without fear of a decrease in shear bond strength.
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문제 정의
본 연구에서 산부식과 전처리 과정을 결합하여 브라켓 부착의 단계를 단순화시킨 self-etching primer 로 브라켓을 접착하는 방법과 기존의 인산으로 산 부식하는 3단계 접착 방법을 비교하여 self-etching primer의 임상적인 유용성을 평가하고자, 광중합시 사용하는 광원 및 브라켓 종류에 따른 전단결합 강도와 접착파절양상에 관하여 비교하였다.
제안 방법
본 연구에서는 교정치료를 위해 발거된 사람의 소구치를 사용하였으며 실험전에는 생리식염수에 보관하였고, 시편제작 후에는 증류수에 보관하였다. Lopez"는 치아표면에 브라켓을 접착한 시편을 37°C 증류수에 24시간, 30일 동안 각각 보관 후 결합 강도를 측정하였을 때 차이가 없다고 보고하였으며 이 에 근거하여 본 연구에서는 브라켓을 접착하고 37°C 증류수에서 24시간 보관한 후 전단결합강도를 실험하였다.
실험 치아의 고정을 위해 치아 매몰을 위한 직경15cm, 높이 15cm의 강철 원통을 제작하였으며, 실험 치아의 치근을 다이아몬드 디스크로 절단하고 발수"한 후, 치관의 협면이 노출되는 방향으로 교정용 pink resin (Orthodontic resin, Caulk Dentsply, USA)을 이용하여 매몰하였다.
, England)를 사용하여 측정하였으며, crosshead 가 브라켓의 기저면과 치아 접착면 사이에 위치하여 치면에 평행한 힘을 가하도록 조절하였다. crosshead 를 6.0mm/min의 속도로 하강시 켜 접 착이 파절되는 순간의 최고하중(kg)을 측정하여 각 브라켓의 면적으로 나누어 MPa값으로 환산하였다.
가시광선 중합기를 이용한 군(SEP1 군, SEP3군, XT1/군, XT3군)에서 XT primer는 10초간 광중합 하였고, 브라켓 접착시에는 제조사의 지침에 따라 근원심 면에서 각각 10초간 중합하였다. Plasma arc light* 이용하여 중합한 군(SEP2군, XT2군) 에서는 브라켓 접착시 근원심면에서 각각 '2초간 중합하였으며, 모든 경우에서 중합시 거리는 2imii이하로 유지하였다.
사람의 상하악 소구치를 포매하여 만든 시편을 부식과 전처 리 방법 에 따라 37% 인산으로 부식 후 Tra nsbond XT primer를 도포하여 처리한 군과 Tran sbond Plus self-etching primer로 처리하여 접착한 군으로 나누고, 광원에 따라 가시광선과 plasma arc light으로 중합한 군으로, 브라켓 종류에 따라 금속브라켓, 세라믹브라켓을 접착한 군으로 분류하여 전단결합 강도와 접착파절양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
이에 본 연구에서는 self-etching primer의 임상적인 유용성 을 판단하고자, self-etching primer로 처 리 하여 브라켓을 접착하는 방법과 기존의 37% 인산으로 부식하여 접착하는 방법을 사용하여, 광중합시 사용되는 광원 및 브라켓 종류에 따른 전단결합강도와 접착파절양상에 관하여 비교하였다.
전단 결합강도 측정 후 브라켓의 기저면을 Stereo- scope를 이용하여 10배의 배율로 관찰하여 브라켓 기저면에 남아있는 레진의 양에 따라 Artun과 Ber- 이and* 의 접착제 잔류지수(ARI)를 이용하여 다음과 같이 점수화하였다.
전단결합 강도는 만능시험기 (M1000EA, Mecmesin Inc., England)를 사용하여 측정하였으며, crosshead 가 브라켓의 기저면과 치아 접착면 사이에 위치하여 치면에 평행한 힘을 가하도록 조절하였다. crosshead 를 6.
실험 전후 시편 보관에도 다양한 용액이 사용되는데 생리식염수, 5的& 물, ⑸ 증류수, 14J9) thy— mol 용액, 70% ethyl alcohol, 211 10% formalin22'-^ 이 있다. 본 연구에서는 교정치료를 위해 발거된 사람의 소구치를 사용하였으며 실험전에는 생리식염수에 보관하였고, 시편제작 후에는 증류수에 보관하였다. Lopez"는 치아표면에 브라켓을 접착한 시편을 37°C 증류수에 24시간, 30일 동안 각각 보관 후 결합 강도를 측정하였을 때 차이가 없다고 보고하였으며 이 에 근거하여 본 연구에서는 브라켓을 접착하고 37°C 증류수에서 24시간 보관한 후 전단결합강도를 실험하였다.
산부식제로 37%인산(Bisco, USA)을 사용하였고, primer는 Transbond XT Primer (3M Unitek, USA) 와 Transbond Plus self-etching primer (3M Unitek, USA)를 사용하였으며, 사용된 모든 접 착제는 Trans bond XT Adhesive (3M Unitek, USA) 이었다. 광중합기로는 가시광선을 이용한 3M Curing Light 2500 (3M Dental Product, Germany)과 Plasma arc light를 이용한 Flipo plasma arc curing light (LO~ KKIS, France)을 사용하였다.
데이터처리
결합강도의 차이 를 비 교하기 위해 독립 t-test를 시행하였으며, 전체 군간의 전단결합강도 차이를 비교하기 위해 일원 분산검 정 (one-way ANOVA)을 시행하고 Scheffe's multiple range test에 의해 사후검정을 하였다.
동일조건하에서 부식과 전처리 방법에 따른 전단부식과 전처리 방법에 따른 접착제 잔류지수를 차이를 비교하기 위해 Wilcoxon test를 시행하였으며, 전체군 간의 접착제 잔류지 수를 비교하기 위해 Kruskall- Wallis test를 시행하였다. 사용된 프로그램은 Window 용 SPSS 10.
성능/효과
1. 광원과 브라켓 종류가 동일한 조건일 때, self etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT pri- mer를 사용하여 접 착한 군간의 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다.
2. 금속브라켓을 접착한 경우, 광원과 부식 및 전처리방법에 따른 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다.
3. Self-etching primei와 XT primer를 사용한 군 모두에서 세라믹 브라켓을 사용한 군의 전단결합 강도는 금속브라켓을 사용한 군보다 통계적으로 유의하게 컸다(p<0.001).
금속 브라켓을 사용하여 접착한 SEP1 군, SEP2군, XT1 군, XT2군은 ARI score 0과 1에 주로 분포하였으며, 이에 반해 세라믹 브라켓을 사용하여 접 착한 SEP3군, XT3군은 주로 ARI score 2와 3에 분포하였다. Self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 각 군간 비교에서 접착제 잔류지수는 유의한 차가 없었으며, self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 군 모두에서 금속브라켓을 사용하여 접착한 군과 세라믹브라켓을 사용하여 접착한 군은 매우 유의한 차가 있었다(p< 0.001).
Table 2에서 보는 바와 같이 금속브라켓 접착시 self-etching primer와 XT primer를 사용한 군 모두에서 가시광선으로 중합한 군이 plasma arc light으로 중합한 군보다 다소 크게 나타났으나 통계적인 유의차는 없었으며, self-etching primer와 XT primer를 사용한 군 모두에서 세라믹브라켓을 사용한 군이 금속브라켓을 사용한 군보다 매우 유의하게 크게 나타났다 (p<0.001).
가시광선 중합기를 사용하여 금속브라켓을 접착하였을 때 self-etching primer와 XT primer를 사용 시 전단 결합 강도는 각각 12.6 + 2.67Mfti, 12.9 + 1.48瞩이었고, plasma arc light을 이용한 금속브라켓 접착시 전단결합 강도는 각각 11.4 + 1.80MPa, 11.3 + 2.21 炳였으며, 가시광선으로 세라믹브라켓 접착시 전단결합 강도는 각각 21.9 ± 6.00MPa, 23.0 士 6.31MR1 로 나타났다. 그러나 self-etching primer와 XT primer를 사용한 군 간의 전단결합강도는 통계적으로 유의한 차가 없었다.
따라서 기존 재료와 견줄만한 결합 강도를 보이면서 환자와 술자에게 편의성을 제공하고, 시간과 비용면에서도 더 효율적일 수 있는 self-etching primer를 사용하는 것은 임상적으로 매우 유용하다고 판단되었다. 또한 수분이 있을 경우나 타액에 오염되었을 경우, 법랑질 형성부전을 보이는 치아, 아말감 수복된 치아, 금관이나 도재로 수복된 치아에 접착할 경우에서도 임상적으로 수용할만한 결합강도를 보이는가에 대해서는 더 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
또한 여러 단계를 거침으로 인해 시술시간이 길어지고 술자의 오류가 개재될 가능성이 증가하며, 특히 완전한 건조가 어려운 구강 환경을 고려해 볼 때, 이것은 적절한 강도를 얻는데 실패하게 되는 중요한 요인이 될 수 있다. 따라서 시술 단계를 줄임으로써 술자의 오류로 인해 접착이 약화될 수 있는 기회를 감소시키고, 세척할 필요가 없도록 고안함으로써 편의성을 제공하는 동시에 시간과 비용을 절약하게 하려는 취지에서 산부식과 전처리 과정을 결합하여 한 단계로 접착이 '가능한 6세대 primer가 소개되었다.
제조사에서는 Transbond Plus self-etching primer로 브라켓을 접착할 경우 약 3800 ~3900psi 정도의 전단 결합 강도를 보인다고 하였으며 수분이 존재하거나 타액 오염 시에도 Transbond XT primer나 친수성 primer 인 MIP primer보다 더 큰 접착강도를 보인다고 하였다. 본 연구에서 금속브라켓 접착시 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군의 전단결합강도는 11.4〜 12.9価 범위였고, 세라믹 브라켓으로 접착시 결합강도는 21.9, 23.伽由로 모두 임상에 적용 가능한 강도를 보였으며, self-etching primer를 사용한 군과 XT primer를 사용한 군은 전단결합 강도의 유의한 차가 없음을 보여주었다.
OMftB2®등으로 학자마다 차이를 보이기는 하지만 세라믹브라켓을 접착한 경우가 금속브라켓을 접착한 경우에 비해 높은 결합강도를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구에서도 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 접착한 군 모두에서 세라믹브라켓의 결합강도가 금속브라켓의 결합 강도보다 유의하게 크게 나타났으며, 그 크기는 21.9, 23.0邮로 선학들의 연구와 유사한 결과를 보였다.
Lopez7>에 의하면 브라켓 탈락실험과 임상적인 상황은 다르며, 실제 임상에선 완전한 수분 조절이 어렵기 때문에 주로 법랑질 표면에서 브라켓이 탈락한다고 하였고, 이는 브라켓 제거시 시간을 절약하게 한다고 하였다. 본 연구에서도 금속브라켓에서는 주로 브라켓 기저면과 접착제 사이에서의 파절이 주된 양상으로 관찰되 었고, 세 라믹 브라켓에 서 는 치아면과 접착제 사이에서의 파절이 주로 관찰되어 이전의 연구와 유사한 양상을 보였다. 그러나 전단 결합 강도와 마찬가지 로 self-etching primer와 XT primer를 사용하여 접착한 군의 파절양상은 비슷한 분포를 보였으며, 통계적으로도 유의한 차가 없었다.
보고하였다. 이를 토대로 본 연구에서는 plasma arc light 사용시 2초간 중합하였고, 가시광선 사용시에는 10초간 중합하였다.
이상의 결과들은 통상적 인 산부식후 XT primer로 처리하여 접착하는 방법과 self-etching 函mer로 처리하여 브라켓을 접착하는 방법에서 전단결합강도나 접착파절양상은 거의 차이가 없음을 시사한다. 따라서 기존 재료와 견줄만한 결합 강도를 보이면서 환자와 술자에게 편의성을 제공하고, 시간과 비용면에서도 더 효율적일 수 있는 self-etching primer를 사용하는 것은 임상적으로 매우 유용하다고 판단되었다.
이상의 결과로 미루어보아 Transbond Plus self etching primer를 사용하여 브라켓을 접착하는 것은 적절한 결합강도를 얻으면서도 사용이 간편하고 시술 시간을 단축시킬 수 있으므로 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.
접착제 잔류지수는 self-etching primer를 사용하여 접착한 군과 XT primer를 사용하여 .접 착한 군에서 통계적으로 유의한 차가 없었으며, 세라믹 브라켓을 사용하여 접착한 군이 금속브라켓을 사용하여 접착한 군보다 유의하게 크게 나타났다.
후속연구
따라서 기존 재료와 견줄만한 결합 강도를 보이면서 환자와 술자에게 편의성을 제공하고, 시간과 비용면에서도 더 효율적일 수 있는 self-etching primer를 사용하는 것은 임상적으로 매우 유용하다고 판단되었다. 또한 수분이 있을 경우나 타액에 오염되었을 경우, 법랑질 형성부전을 보이는 치아, 아말감 수복된 치아, 금관이나 도재로 수복된 치아에 접착할 경우에서도 임상적으로 수용할만한 결합강도를 보이는가에 대해서는 더 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
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