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문제 정의
- 심미적인 장치로 소개된 폴리카보네이트 브라켓은 최근 증가하고 있는 성 인환자에서 선호되고 있으나, 금속 브라켓에 비해 결합 강도가 낮은 것으로 보고되고 있으며'沁 임상에서는 탈락이 빈번한 실정이다. 이에 폴리카보네이트 브라켓을 사용하기 위해서는 결합강도를 증가시키기 위한 노력이 필요한 실정인데 여러 선학들의 연구5에서 레진 베이스를 표면처리하면 결합 강도가 증가한다고 보고된 바 본 연구는 이러한 표면처리가 폴리 카보네 이 트 브라켓 의 결 합강도를 증가시 키 는 지 확인 고자 시행되었다.
- 이처럼 샌드블라스팅 후 화학적으로 표면처리를 시 행하는 경우 결합강도가 변화하는 것으로 보고되고 있어 효과적인 표면처리 방법을 알아보기 위하여 본 연구에서는 샌드블라스팅이나 plastic conditioner로 표면처리를 시행한 경우 외에 두가 지표면처리를 모두 시행한 경우의 결합강도도 함께 살펴보았다. 그 결과 샌드블라스팅과 plastic conditioner 를 모두 처리한 경우의 결합강도는 3.
- . 폴리카보네이트 브라켓의 베이스를 표면처리할 경우 결합강도의 증가양상을 살펴봄으로써 폴리카보네이트 브라켓 부착 시 결합강도 증진을 위한 효과적인 표면처리 방법을 알아보기 위하여 시행되었다.
제안 방법
- 각 실험군에서 폴리카보네이트 브라켓을 무작위로 1개씩 선정하여 =L 표면을 주사전자현미경 (XL30S, Philips, Eindhoven, Netherlands)으로 관찰하였다.
- 10。개의 폴리카보네이트 브라켓을 25개씩 무작위로 선택하여 4군으로 나누었다. 대조군의 경우 아무런 표면처리를 시행하지 않은 반면, 샌드블라스팅처리군은 5mm 거리에서 3초간 샌드블라스팅을 시행하였으며, plastic conditioner 도포군은 브라켓 베 이스에 plastic conditioner (Reliance Orthodontics Products, Itasca, 11, USA)를 제 조자의 지 시 에 따라 도포하였다.
- 선택하여 4군으로 나누었다. 대조군의 경우 아무런 표면처리를 시행하지 않은 반면, 샌드블라스팅처리군은 5mm 거리에서 3초간 샌드블라스팅을 시행하였으며, plastic conditioner 도포군은 브라켓 베 이스에 plastic conditioner (Reliance Orthodontics Products, Itasca, 11, USA)를 제 조자의 지 시 에 따라 도포하였다. 샌드블라스팅과 함께 plastic conditioner를 처리한 군은 두 가지 표면처리를 순차적으로 시행하였다 (Fig 1).
- 브라켓을 부착하였다. 대조군의 경우 표면처리 없이 부착한 반면, 실험군의 경우 샌드블라스팅 처리한 경우, plastic conditioner 처리하여 부착한 경우, 그리고 샌드블라스팅과 함께 plastic conditioner 처리한 경우로 구분하여 접착하였다. 만능물성 시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하고 파절양상을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 대조군의 경우 표면처리 없이 부착한 반면, 실험군의 경우 샌드블라스팅 처리한 경우, plastic conditioner 처리하여 부착한 경우, 그리고 샌드블라스팅과 함께 plastic conditioner 처리한 경우로 구분하여 접착하였다. 만능물성 시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하고 파절양상을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 브라켓 부착 24시간 후 전단응력 시험용 지그에 시편을 고정하고 cross-head speed를 LOmm/min의 속도로 조정하고 치면에 평행하게 브라켓 윙에 하중을 가하여 접착이 파절되는 순간의 최고하중을 즉정하였다. 한편 치면에 남아있는 레진의 양을 관찰하여 Artun과 Bergland'2의 방법에 따라 접착제 잔류지수를 기록하였다 (Table 1).
- 대조군의 경우 아무런 표면처리를 시행하지 않은 반면, 샌드블라스팅처리군은 5mm 거리에서 3초간 샌드블라스팅을 시행하였으며, plastic conditioner 도포군은 브라켓 베 이스에 plastic conditioner (Reliance Orthodontics Products, Itasca, 11, USA)를 제 조자의 지 시 에 따라 도포하였다. 샌드블라스팅과 함께 plastic conditioner를 처리한 군은 두 가지 표면처리를 순차적으로 시행하였다 (Fig 1).
- 시편상의 치면을 3초간 치 면세 마하고 37% 인산으로 30초간 부식시킨 후 광중합형 접착레진을 사용하여 제조자의 지시에 따라 브라켓을 부착하였다.
- 연구재료 치아의 치관을 절단 분리한 후 순면이 노출되도록 자가중합 레진을 포매하여 시편을 제작하였다. 제작된 시편내의 치관순면을 주수 하에 120 번, 240번, 600번 사포 순으로 편평하게 연마한 후 생리식염수에 세척하였다.
- 전단결합강도 측정을 위하여 만능시험기 (Instron 4302, Instron, Norwood, MA, USA)를 사용하였다.
- 제작된 시편내의 치관순면을 주수 하에 120 번, 240번, 600번 사포 순으로 편평하게 연마한 후 생리식염수에 세척하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 샌드블라스팅 또는 plastic conditionere. 폴리카보네이트 브라켓의 베이스를 표면처리할 경우 결합강도의 증가양상을 살펴봄으로써 폴리카보네이트 브라켓 부착 시 결합강도 증진을 위한 효과적인 표면처리 방법을 알아보기 위하여 시행되었다.
- 본 연구의 연구재료로 소의 하악 중절치 100개를 사용하였다. 폴리 카보네 이트 브라켓은 하악전치 용표준형 에지와이 즈 브라켓(Alice, 광명 데이콤, 대한민국)을 사용하였으며, 광중합형 접착레진은 Transbond XT (3M Unitek, Monrovia, CA, USA), 광조사기는 Optilux 402 (KERR, MN, US A) 를 사용하였다.
- 소의 하악 중절치를 포매하여 만든 100개의 시편에 광중합형 레진 접착제를 이용하여 폴리카보네이트 브라켓을 부착하였다. 대조군의 경우 표면처리 없이 부착한 반면, 실험군의 경우 샌드블라스팅 처리한 경우, plastic conditioner 처리하여 부착한 경우, 그리고 샌드블라스팅과 함께 plastic conditioner 처리한 경우로 구분하여 접착하였다.
- 폴리 카보네 이트 브라켓은 하악전치 용표준형 에지와이 즈 브라켓(Alice, 광명 데이콤, 대한민국)을 사용하였으며, 광중합형 접착레진은 Transbond XT (3M Unitek, Monrovia, CA, USA), 광조사기는 Optilux 402 (KERR, MN, US A) 를 사용하였다.
데이터처리
- SPSS 12.0 프로그램(SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 실험군에서 전단결합강도의 평균 및 표준편차를 산출하였으며 실험군에서 전단 결합 강도의 유의성을 검정하기 위하여 Mann-Whitney U test를 시행하였다. 또한 각 실험군의 접착제 잔류지수 비교를 위하여 Mann-Whitney U test를 시행하였다.
- 0 프로그램(SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 실험군에서 전단결합강도의 평균 및 표준편차를 산출하였으며 실험군에서 전단 결합 강도의 유의성을 검정하기 위하여 Mann-Whitney U test를 시행하였다. 또한 각 실험군의 접착제 잔류지수 비교를 위하여 Mann-Whitney U test를 시행하였다.
이론/모형
- 한편 치면에 남아있는 레진의 양을 관찰하여 Artun과 Bergland'2의 방법에 따라 접착제 잔류지수를 기록하였다 (Table 1).
성능/효과
- 1. Plastic conditioner나 샌드블라스팅으로 표면처리를 시행한 경우 표면처리를 시행하지 않은 경우에 비해 높은 결합강도를 보였다(P < 0.001).
- 2. 샌드블라스팅과 plastic conditioner를 모두 처리한 경우 샌드블라스팅으로 처리한 경우에 비해 높은 결합 강도를 보였다 (p < 0.05).
- 3. 샌드블라스팅과 plastic conditioner를 모두 처리한 경 우 plastic conditioner로 처리한 경우에 비해 높은 값을 보였으나 통계적 유의차를 보이지 않았다.
- (Table 2). 각 실험군의 전단결합강도 간의 통계적 유의성을 알아보기 위하여 Mann-Whitney U test를 시행한 결과 plastic conditioner나 샌드블라스팅으로 표면처리를 시행한 경우 표면처리를 시행하지 않은 경우에 비해 높은 결합강도를 보였다 (p < 0.001). 샌드블라스팅 과 plastic conditioner■> 모두 처리 한 경 우는샌드블라스팅만이나 plastic conditioner만 처리한 경우보다 높은 결합강도를 보였으며, 특히 샌드블라스팅만 처리한 경우에 비해서는 통계적 유의차를 보였다 (p < 0.
- 간접부착술식 시 레진 베이스의 표면처리에 따른 결합 강도를 살펴본 임과 황”의 연구에서는 샌드블라스팅 을 시행한 경우와 plastic conditioner를 도포한 경우의 결합강도가 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않은 반면, 폴리카보네이트 브라켓 베이스의 표면처리를 시행한 본 연구에서는 샌드블라스팅을 시행한 경우에 비해 plastic conditioner를 도포한 경우 통계적으로 큰 결합강도를 보였다 (p < 0.05). 이러한 결과는 본 연구에서 사용한 폴리카보네이트 브라켓 (AliceTM)의 성분과 기존연구에서 사용한 복합 레진의 성분이 서로 차이를 보여, 결과적으로 샌드블라스팅의 기계적 작용이 서로 다르게 나타났기 때문인것으로 생각된다.
- 이처럼 샌드블라스팅 후 화학적으로 표면처리를 시 행하는 경우 결합강도가 변화하는 것으로 보고되고 있어 효과적인 표면처리 방법을 알아보기 위하여 본 연구에서는 샌드블라스팅이나 plastic conditioner로 표면처리를 시행한 경우 외에 두가 지표면처리를 모두 시행한 경우의 결합강도도 함께 살펴보았다. 그 결과 샌드블라스팅과 plastic conditioner 를 모두 처리한 경우의 결합강도는 3.98 ±1.59 kgf 로 나타나 샌드블라스팅만 시행한 경우(3.15 土 0.94 kgf)에 비해 통계적으로 큰 값을 보여 3 < 0.05), 샌드블라스팅 후 plastic conditioner를 도포하면 결합 강도가 더욱 증가함을 알 수 있었다. 그러나 plastic conditioner1?} 도포한 경우(3.
- 본 연구에서는 대부분 의경 우(99/100)에서 브라켓 베 이 스와 접 착레 진 사이 에서 결합파절이 발생하였다. 그러나 표면처리 여부에 관계없이 브라켓 베이스와 레진 사이에서 접착파절이 발생한 것으로 보아 본 연구의 결과는 폴리카보네이트 브라켓의 결합강도가 낮아서 브라켓 베이스와 레진 사이에서 파절이 쉽게 발생한 것으로 보인다.
- 001). 또한 plastic conditioner를 도포한 경우는 3.91 + 1.10 kgf, 샌드블라스팅과 plastic conditioner-®- 모두 처리한 경우는 3.98 ±1.59 kgf로 나타나 대조군에 비해 결합강도가 증가하는 것으로 나타났다 (p < 0.001).
- 즉, 샌드블라스팅의 경 우는 미세 입자가 한 방향에서 작용하기 때문에 표면처리 시 언더컷이 형성되기 어려운 반면, plastic conditioner의 경우는 solvent가 화학적으로 작용하면서 언더컷을 형성할 수 있어 결합강도에서 차이가 나타나는 것으로 여겨진다. 본 연구에서 표면 처리된 브라켓 베이스의 표면 형태를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 브라켓 베 이 스를 샌드블라스팅 한 경우는 표면이 단순히 거칠어진 양상을 보인 반면, plastic conditioner를 도포한 경우는 solvent의 작용으로 브라켓 베 이스가 용해되면서 언더 컷이 있는 다공성 구조를 보이는 것으로 나타났다. 이상의 원인으로 본 연구에서는 샌드블라스팅을 시행한 경우보다 plastic conditioner를 도포한 경우에서 결합강도가 높게 나타난 것으로 생각된다.
- 001). 샌드블라스팅 과 plastic conditioner■> 모두 처리 한 경 우는샌드블라스팅만이나 plastic conditioner만 처리한 경우보다 높은 결합강도를 보였으며, 특히 샌드블라스팅만 처리한 경우에 비해서는 통계적 유의차를 보였다 (p < 0.05) (Fig 3).
- 브라켓 베이스에 plastic conditionei를 도포한 경우는 solvent의 작용에 의해 브라켓 베이스가 용해되어 언더컷이 있는 다공성 구조를 보였으며 그 정도는 부위에 따라 차이를 보였다. 샌드블라스팅과 plastic conditioner® 모두 처리한 경우 역시 언더컷이 있는 다공성 구조가 관찰되었으며 plastic conditioner만 도포한 경우에 비해보다 광범위하고 깊은 양상을 보였다 (Fig 2).
- 이상의 연구결과는 폴리카보네이트 브라켓 부착 시 결합강도 증진을 위해서 베이스의 표면처리가 필요하며 샌드블라스팅 후 plastic conditioner 도포가 가장 효과적임을 보여주었다.
- 본 연구에서 표면 처리된 브라켓 베이스의 표면 형태를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 브라켓 베 이 스를 샌드블라스팅 한 경우는 표면이 단순히 거칠어진 양상을 보인 반면, plastic conditioner를 도포한 경우는 solvent의 작용으로 브라켓 베 이스가 용해되면서 언더 컷이 있는 다공성 구조를 보이는 것으로 나타났다. 이상의 원인으로 본 연구에서는 샌드블라스팅을 시행한 경우보다 plastic conditioner를 도포한 경우에서 결합강도가 높게 나타난 것으로 생각된다.
- 접착제 잔류지수의 빈도를 살펴본 결과 표면처리에 관계없이 접착파절은 주로 브라켓 베이스와 레진 사이에서 발생하는 것으로 나타났으며 표면처리에 따른 접착제 잔류지 수를 비교하기 위하여 Mann-Whitney U test를 시행한 결과 각 실험군 간 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다 (p > 0.05) (Table 3).
- 이러한 결과는 본 연구에서 사용한 폴리카보네이트 브라켓 (AliceTM)의 성분과 기존연구에서 사용한 복합 레진의 성분이 서로 차이를 보여, 결과적으로 샌드블라스팅의 기계적 작용이 서로 다르게 나타났기 때문인것으로 생각된다. 즉, 복합 레진의 경우는 필러가 함유되어 있어 샌드블라스팅을 하면 강도가 강한 필러가 남게 되면서 표면이 불규칙해지는 반면, 본 연구에서 사용한 Alice™ 폴리카보네이트 브라켓은 필러를 함유하지 않아 샌드블라스팅 시 표면이 비교적 균일하게 거칠어질 것으로 예상되며, 이로 인해 샌드블라스팅 시 복합 레진에 비하여 상대적으로 낮은 결합 강도를 보이는 것으로 여겨진다. 또 다른 원인으로는 샌드블라스팅과 plastic conditioner의 작용기전의 차이를 들 수 있다.
- 측정하여 Table 2와 같은 결과를 얻었다. 평균 전단결합 강도는 아무런 표면처리를 시행하지 않은 경우 1.47 ±0.74 kgf, 샌드블라스팅을 시행한 경우는 3.15 ±0.94 kgf, plastic conditioner도포한 경우는 3.91 + 1.10 kgf, 샌드블라스팅 과 plastic conditioner를 모두 처리한 경우는 3.98 ± 1.59 kgf로 나타났다
- 표면처리 된 폴리카보네이트 브라켓 베이스의 표면 형태를 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 아무런표면처 리를 시 행하지 않은 경우 비교적 매끈한 표면양상을 보였으나, 샌드블라스팅으로 처리한 경우는 표면이 거칠어진 양상을 보였다. 브라켓 베이스에 plastic conditionei를 도포한 경우는 solvent의 작용에 의해 브라켓 베이스가 용해되어 언더컷이 있는 다공성 구조를 보였으며 그 정도는 부위에 따라 차이를 보였다.
후속연구
- 그러나 본 연구에서의 실험 조건이 구강환경과는 차이가 있으므로 구강 환경 에 따른 전단결합 강도에 관한 지속적인 연구가 필요하며, 임상에서보다 효과적으로 사용할 수 있는 표면처리 방법을 찾기 위해서 샌드블라스팅이나 plastic conditioner 도포 등과 같은 표면처리에 따라 결합강도가 차이를 보이는 원인에 대한 추가적인 연구가 필요하리라 생각된다.
- 본 연구 결과 폴리카보네이트 브라켓 베 이스의 표면처리를 통해서 결합강도를 증진시킬 수 있으리라 여겨진다. 그러나 본 연구에서의 실험 조건이 구강환경과는 차이가 있으므로 구강 환경 에 따른 전단결합 강도에 관한 지속적인 연구가 필요하며, 임상에서보다 효과적으로 사용할 수 있는 표면처리 방법을 찾기 위해서 샌드블라스팅이나 plastic conditioner 도포 등과 같은 표면처리에 따라 결합강도가 차이를 보이는 원인에 대한 추가적인 연구가 필요하리라 생각된다.
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