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문제 정의
- 본 연구에서는 기존의 가시광선 중합기와 비교해서 plasma arc light와 LED 방식의 중합기를 이용해 브라켓을 치아표면에 접착한 후 탈락시키는 실험을 시행해 각각의 중합방식별로 전단결합강도와 접착파절양상을 비교함으로써 임상에서의 유용성을 평가하고자 하였다. 교정치료를 위해 발거한 상, 하악 소구치 60개를 원통형의 레진블록에 매몰하여 시편을 제작하였다.
- 상에서.의 그 유용성을 평가하고자 하였다.
가설 설정
- Adhesive Remnant Index(ARI). Score 0: 브라켓 기저면에 접착제가 남아 있지 않은 경우(0%); Score 1: 브라켓 기저면에 접착 제가 반 이하로 남은 경우((50%); Score 2: 브라켓 기저면에 접착제가 반 이상 남은 경우050%) : Score 3: 브라켓 기저면에 접착제가 모두남아있는 경우(100%).
제안 방법
- 광 중합기 광강도는 Radiometer(Dentamerica, USA) 를 이용하여 측정하였다. 단 Plasma arc light의 경우는 측정기계의 최대치를 초과하므로 제조사의 설명을 참고해 결정하였다.
- 교정치료를 위해 발거한 상, 하악 소구치 60개를 원통형의 레진블록에 매몰하여 시편을 제작하였다. 광중합형 접 착레진인 Transbond XT를 이용하여 광중합 방식별로 조건(가시광선 중합기는40 초, LED방식의 중합기는 20초, 그리고 plasma arc light 방식의 중합기는 3초) 에 따라 브라켓을 접착한 후 만능물성실험기로 전단결합강도를 측정하고 브라켓 기저면을 광학현미경으로 관찰해 접착 파절 양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 남아있는 접 착제 양을 측정 해 Artun 과 Bergland(3)의 접 착제 잔류지 수(Adhesive Remnant Index, ARD를 이용해 아래와 같이 점수화 하였다(Fig 5).
- 만능물성 시험 기 (Instron 6022, UK)를 사용해 접 착제의 전단결합강도를 측정하였다(Fig 3). 치아의 협 면에 평행하게 힘이 가해질 수 있게 시편을 고정장치로 확실하게 고정하였다.
- 치아의 협 면에 평행하게 힘이 가해질 수 있게 시편을 고정장치로 확실하게 고정하였다. 만능물성 실험기 상단에 교정용 호선 (016x022 S-S)으로 고리를 제작한 후에 브라켓에 연결하고 분당 1剛의 crosshead 속도로 치아 협면에 평행하게 전단력을 가해 접 착이 파절되는 순간의 최고하중(N)을 즉정하였고 그 수치를 브라켓 기저면 면적(面)으로 나누어 Mpa로 전단결합 강도를 구하였다.
- 知 이 중합기로 브라켓을 접착했을 때 0- degaard등⑸은 20초의 광중합시간으로 충분한 접착 강도를 얻을 수 있다고 하였다. 반면에 Leung등⑹은 40초의 시간이 걸린다고 했으며, Wang와 Meng“)은 광중합시간을 40초, 60초 한 것이 20초 한 것에 비해 접착 강도가 우수하고 40초군과 60초군 간에는 접착 강도의 차이가 없어 적정 중합 시간을 40초로 제시하였다. 본 연구에서는 위 연구들과 제조사의 지시를 토대로 하여 광중합시간을 40초로 하였다.
- 반면에 Leung등⑹은 40초의 시간이 걸린다고 했으며, Wang와 Meng“)은 광중합시간을 40초, 60초 한 것이 20초 한 것에 비해 접착 강도가 우수하고 40초군과 60초군 간에는 접착 강도의 차이가 없어 적정 중합 시간을 40초로 제시하였다. 본 연구에서는 위 연구들과 제조사의 지시를 토대로 하여 광중합시간을 40초로 하였다.
- 본 실험에 사용된 Flipo (LOKKI) 경우 그 광도가 1900mW/cnf으로 가시광선 중합방식의 4배 정도이다. 본 연구에서는 이 중합기를 사용해 연구한 문헌丑2®과 제조사의 지시를 참고해 광중합시간을 3초로 정하였다.
- LED 방식의 경우는 일단 가시광선 중합 방식에 비해 두 배 정도의 광강도를 지닌다. 본 연구에서 사용한 Elipar Freelight Ⅱ의 경우에는 800mW/cm! 의 광강도를 보였으며 제조사의 지시에 따라 광조사 시간을 가시광선 중합기의 절반인 20초로 하였다.
- 이에 본 연구에서는 기존의 가시광선 중합기와 plasma arc light 및 LED 방식의 중합기 를 이 용해 브라켓을 치아표면에 접착한 후 만능물성실험기(Ins- tron)를 이용한 실험을 시행해 각각의 중합 방식별로 전 단결 합강도와 접 착파절양상을 비 교함으로써 임 상에서.의 그 유용성을 평가하고자 하였다.
- 치아들은 발치 후 곧 혈액이나 육아조직, 타액 등의 이물질을 제거한 후 흐르는 물에 세척 하고 생리식염수에 보관하였다. 전단 결합 강도측정 시 치관의 조작을 용이하게 하기위해 Coreil 등의 방법을 응용해 치 아의 협면이 드러나도록 시편을 제작하였다(Fig 1). 레진블록은 직경 30mm, 높이 20皿1의 원통모양으로 클리어레진과 Duralay Temporary 레진을 혼합해 제작하였다.
- 05% 하에서 계산했다. 접착제 잔류지수는 각 군별로 해당되는 점수의 백분율을 구해 연관성을 알아보았다.
- 접착파절 후 브라켓을 수거해 그 기저면을 광학현미경으로 100배율 하에서 관찰하였다(Fig 4). 남아있는 접 착제 양을 측정 해 Artun 과 Bergland(3)의 접 착제 잔류지 수(Adhesive Remnant Index, ARD를 이용해 아래와 같이 점수화 하였다(Fig 5).
- 초간 광중합 하였고, LED 방식을 이용한 경우는 20초간 광중합하였다. 브라켓 접착시 압력 이나 술식의 차이로 인한 오차를 배제하기 위해 브라켓은 한 실험 자가부착하였고 과잉의 레진은 탐침으로 제거하였다.
대상 데이터
- Fig 1. A. Test sample: B. The 60 human premolars embeded in the resin block.
- 하였다. 교정치료를 위해 발거한 상, 하악 소구치 60개를 원통형의 레진블록에 매몰하여 시편을 제작하였다. 광중합형 접 착레진인 Transbond XT를 이용하여 광중합 방식별로 조건(가시광선 중합기는40 초, LED방식의 중합기는 20초, 그리고 plasma arc light 방식의 중합기는 3초) 에 따라 브라켓을 접착한 후 만능물성실험기로 전단결합강도를 측정하고 브라켓 기저면을 광학현미경으로 관찰해 접착 파절 양상을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 전단 결합 강도측정 시 치관의 조작을 용이하게 하기위해 Coreil 등의 방법을 응용해 치 아의 협면이 드러나도록 시편을 제작하였다(Fig 1). 레진블록은 직경 30mm, 높이 20皿1의 원통모양으로 클리어레진과 Duralay Temporary 레진을 혼합해 제작하였다. 브라켓은 .
- Plasma는 Langmuir가 처 음 제시한 물리 학적 용어로 전기적 방전으로 인해 생기는 전하를 띤 양이온과 전자들의 집단으로 기체가 더 큰 에너지를 받았을 때 상전이와는 다르게 생성되는, 전체적으로 전기적으로 중성을 띄는 물질의 제 4상태이다® Plasma arc light 방식은 두 전극사이에서 전기적 arc가 형성되어 내부의 제논 가스가 가열되며 강력한 빛을 발광하는 plasma가 형성되는 원리를 이용한 것이다. 본 실험에 사용된 Flipo (LOKKI) 경우 그 광도가 1900mW/cnf으로 가시광선 중합방식의 4배 정도이다. 본 연구에서는 이 중합기를 사용해 연구한 문헌丑2®과 제조사의 지시를 참고해 광중합시간을 3초로 정하였다.
- 본 실험에서는 교정치료를 위해 발거한 60개의 소구치를 실험재료로 이용하였다. 치아 협면에 균열선 등의 형태 이상이 없고 법 랑질 발육부전이나 반상치 등이 없으며 치아우식증에 이환되지 않고 보존치료 경력이 없는 치아들만 선별하였다.
- 레진블록은 직경 30mm, 높이 20皿1의 원통모양으로 클리어레진과 Duralay Temporary 레진을 혼합해 제작하였다. 브라켓은 .022 twin preadjusted metal 브라켓 (Gemain, 3M ESPE))을 사용했으며 그 기저면 면적은 8.14M이 었다. 산부식은 37%인산을 사용했으며 접 착제로는 Transbond XT (3M ESPE)> 사용했다.
- 실험재료로 이용하였다. 치아 협면에 균열선 등의 형태 이상이 없고 법 랑질 발육부전이나 반상치 등이 없으며 치아우식증에 이환되지 않고 보존치료 경력이 없는 치아들만 선별하였다. 치아들은 발치 후 곧 혈액이나 육아조직, 타액 등의 이물질을 제거한 후 흐르는 물에 세척 하고 생리식염수에 보관하였다.
데이터처리
- 12 프로그램을 이용하였다. 먼저 각 실험군별로 전단 결합 강도의 평균과 표준 편차를 산출했고 동일한 표면 처리 하에서의 광중합 방식에 따른 전단결합강도의 차이를 분석하기 위해 one-way ANOVA with Tukey's Studentized Range Test를 이용해 유의수준 0.05% 하에서 계산했다. 접착제 잔류지수는 각 군별로 해당되는 점수의 백분율을 구해 연관성을 알아보았다.
- 브라켓 기저면 면적은 100배율의 광학현미경을 이용하여 브라켓 기저면을 촬영한 후 Image Pro Plus ver 4.1 프로그램을 이용해 5차례 측정 후 평균치를 산출하여 계산하였다(평균 8.14min!).
이론/모형
- 산부식은 37%인산을 사용했으며 접 착제로는 Transbond XT (3M ESPE)> 사용했다. 광중합기 는 가시 광선중합방식 용으로는 XL-3000 (3M ESPE) 을 사용했고 plasma arc light 방식은 Flipo (LOKKI), 그리고 LED 방식으로는 Elispar Freelight II (3M ESPE)를 사용했다(Fig 2).
성능/효과
- 1. 가시광선 중합방식과 LED 중합방식으로 중합 시킨 군 간에 전단결합강도의 유의성 있는 차이는 없지만 plasma arc Light방식으로 중합시킨 군은 앞의 두 군에 비해 유의성이 있게 작은 값을 나타내었다 (p>0.05).
- 2. 가시광선 중합방식으로 중합한 군과 LED 방식을 이용한 군에서는 파절양상이 거의 유사하게 나타났다. 두 군 모두 잔류접착제가 치아면에만 있는 경우가 제일 적은 비율을 보였으며 브라켓 기저면에 50% 이상의 접착제가 남아 있는 양상이 우세하였다.
- 3. Plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 접착제가 브라켓 기저면에 50% 이하로 남아있는 양상이 우세하게 나타났으며 잔류 접착제 전체가 치아 면에 남아 있는 경우는 15%였다.
- 4Mpa이었다. 군간 전단결합 강도의 차이에 대한 유의성 검증결과 가시광선 방식의 중합방식을 사용한 경우와 LED방식을 사용한 경우 간에는 전단결합강도에 유의성 있는 차이가 나타나지 않았으나(p>0.05), Plasma arc Light를 사용한 경우는 다른 두 군에 비해 유의하게 낮은 전단결합 강도를 보였다(p<0.05)(Table 2).
- 거의 유사하게 나타났다. 두 군 모두에서 잔류접착제가 치 아면에만 있는 경우가 제일 적은 비율이었으며 50% 이상의 접착제가 브라켓 기저면에 남아있는 양상이 우세 하게 나타났고 plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 브라켓 기저면에 50% 이하로 접착제가 남아있는 경우가 우세하게 나타났다. 즉, 가시광선 중합방식과 LED 중합 방식의 경우에는 치아 표면과 접칙제 계면사이에서, plasma arc light 방식의 경우에는 브라켓 기저면과 접착제 사이에서의 파절 양상이 우세함을 알 수 있었다.
- 군에서는 파절양상이 거의 유사하게 나타났다. 두 군 모두에서 잔류접착제가 치아면에만 있는 경우가 비 율상 제 일 적 었으며 50% 이상의 접 착제가 브라켓 기저면에 남아있는 양상(점수2와 3)이 우세하게 나타났다. 이 와는 비 교되 게 Plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 브라켓 기저면에 50% 이하로 접착제가 남아있는 양상(점수 0과 1)이 우세하게 나타났으며 잔류 접착제 전체가 치아에 남아 있는 경우도 15% 나 되었다(Table 3).
- 방식이 가시광선이나 LED 방식을 이용한 중합 방식에 비해 유의성 있게(p>0.05) 낮은 전단 결합 강도를 보였으나 세 방식 모두 임상적으로 사용하기에 충분한 전단결합강도를 보여 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
- 6Mpa를 이상적 인 접 착강도로 보고하였다. 본 연구 결과 가시광선 방식을 이용한 경우의 전단결합 강도는 24.3 + 3Mpa이 었고 plasma arc light 방식을 이용한 경우는 18.7 + 3.25Mpa, LED 방식을 이용한 경우는 26.8 + 4.4Mpa로 나타나 임상적으로 유용함을 알 수 있었다. Blankenau的는 plasma arc light 빙.
- 본 연구 결과 기존의 가시광선 방식에 비해 plasma arc light 방식의 중합기나 LED 방식의 중합기 모두 부가적인 장점을 가지면서도 임상적으로 사용하기에 충분한 전단결합강도를 보였다. 하지만 본 연구가 실험실에서 이루어져 실제 환자의 구강내와는 차이가 있을 것이라는 한계와 브라켓 접착시 치아면에 압접시키는 압력을 일정하게 유지하지 못했다는 한계가 존재한다.
- 2002년 Dunn 등이)은 LED 방식이 기존의 가시 광선 방식의 중합기 와비 교했을 때 전단결합강도와 ARI 점수에서 차이가 없다고 보고하였다. 본 연구에서는 plasma arc light를 이용한 경우는 다른 두 군보다 모두 유의하게 낮은 전단결합 강도를 보였다(p<0.05). 하지만 세 군 모두 선학들이 보고한 임상적 유용 수치를 크게 넘는 전단결합 강도를 나타내 실제 임상적인 사용에는 어려움이 없다는 것을 알 수 있었다.
- 접착파절 양상을 광학현미경으로 관찰한 양상을 보면 가시광선 중합 방식과 LED 방식에서는 파절 양상이 거의 유사하게 나타났다. 두 군 모두에서 잔류접착제가 치 아면에만 있는 경우가 제일 적은 비율이었으며 50% 이상의 접착제가 브라켓 기저면에 남아있는 양상이 우세 하게 나타났고 plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 브라켓 기저면에 50% 이하로 접착제가 남아있는 경우가 우세하게 나타났다.
- 두 군 모두에서 잔류접착제가 치 아면에만 있는 경우가 제일 적은 비율이었으며 50% 이상의 접착제가 브라켓 기저면에 남아있는 양상이 우세 하게 나타났고 plasma arc light 로 중합시킨 경우에는 브라켓 기저면에 50% 이하로 접착제가 남아있는 경우가 우세하게 나타났다. 즉, 가시광선 중합방식과 LED 중합 방식의 경우에는 치아 표면과 접칙제 계면사이에서, plasma arc light 방식의 경우에는 브라켓 기저면과 접착제 사이에서의 파절 양상이 우세함을 알 수 있었다. 이것은 광중합 방식의 영향보다는 치아와 브라켓이 강하게 결합되었을 경우에는 접착파절이 치아표면에서 일어나는 경향이 많다고 추정 할 수 있으며 적정수준 이상의 강도로 브라켓이 접착되 었을 경우 치료가 끝나고 브라켓을 치아에서 제거할 때 치아면에 손상이 있을 것이라는 것을 예측할 수 있다.
- 05). 하지만 세 군 모두 선학들이 보고한 임상적 유용 수치를 크게 넘는 전단결합 강도를 나타내 실제 임상적인 사용에는 어려움이 없다는 것을 알 수 있었다. 오히려 지나치게 큰 결합 강도를 보이는 경우 브라켓 제거시 치관이 파절되는 경우(Fig 6)도 나타날 수 있으므로 임상적으로는 필요한 최소의 전단 결합 강도로 충분하다고 할 수 있다.
후속연구
- 하지만 본 연구가 실험실에서 이루어져 실제 환자의 구강내와는 차이가 있을 것이라는 한계와 브라켓 접착시 치아면에 압접시키는 압력을 일정하게 유지하지 못했다는 한계가 존재한다. 또한 각 중합 방식에 따른 적정 중합 시간을 알아보기 위해 각 중합방식별로 중합시간을 세분화해 연구하는 것도 필요하리라 생각된다.
- 이것은 광중합 방식의 영향보다는 치아와 브라켓이 강하게 결합되었을 경우에는 접착파절이 치아표면에서 일어나는 경향이 많다고 추정 할 수 있으며 적정수준 이상의 강도로 브라켓이 접착되 었을 경우 치료가 끝나고 브라켓을 치아에서 제거할 때 치아면에 손상이 있을 것이라는 것을 예측할 수 있다. 하지만 O'Brien 등27)의 보고에서는 접착 파절시 전단결합강도와 잔존 접착제의 양 등은 관계가 없다고 보고했고 반면 Keizer 등興은 잔존접착제의 양에 접착강도가 영향을 준다고 하여 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요하리라 생각된다.
- 전단결합강도를 보였다. 하지만 본 연구가 실험실에서 이루어져 실제 환자의 구강내와는 차이가 있을 것이라는 한계와 브라켓 접착시 치아면에 압접시키는 압력을 일정하게 유지하지 못했다는 한계가 존재한다. 또한 각 중합 방식에 따른 적정 중합 시간을 알아보기 위해 각 중합방식별로 중합시간을 세분화해 연구하는 것도 필요하리라 생각된다.
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