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문제 정의
- 이 중에서 임상적용을 위한 구조적 기준은 단일구조관의 개발을 위해 필요할 뿐만 아니라 이중구조 전부도재관의 코어로서의 사용을 위해서도 잘 확립되어 있어야 할 것으로 사료된다. 이에 본 연구는 지르코니아 단일구조관을 구 치부 수복재료로 사용하는 경우 구강내에서 안전하게 사용하기 위해 필요한 구조적 기준 중 적절한 보철물의 두께를 알아보고자 하였다. 이를 위해 서로 다른 두께를 갖는 세 종류의 지르코니아 단일 구조 관과 두 종류의 금속도재관을 제작하고 반복하중과 열 순환 전후의 파절강도를 비교하였다.
제안 방법
- 각 군당 6개의 합착된 시편을 dental chewing simulator(R&B, Korea)에 아크릴 레진으로 고정 하고, antagonist로 3mm 직경의 금속구를 같은 방법으로 고정하였다. 반복하중 속도는 평균 저작 주기와 유사하도록 1 Hz로 설정하였고, 하중의 크기는 평균저작력에 해당하는 50N으로 조절하였다.
- 금속 다이를 레이저 스캐너 (Kavo, Germany)를 이용하여 스캔하고 도재관의 두께가 각각 0.5mm, 0.8mm, 1.1mm가 되도록 컴퓨터 디자인하였다. 단일구조 관과 금속 다이 사이의 시멘트 공간은 0.
- 다이 베이스 제작용 실리콘 몰드에 초경석고를 주입하고, 축면 경사각 6°, 높이 5.5mm의 임플랜트용 abutment lab analog (Osstem, Korea)를 몰드의 중앙에 위치시킨 다음, 초경석고를 경화시켰다. 다이 스캔 작업을 용이하게 하기 위해 금속 다이의 교합 면 선각을 복합레진으로 릴리프 하였다.
- 5mm의 임플랜트용 abutment lab analog (Osstem, Korea)를 몰드의 중앙에 위치시킨 다음, 초경석고를 경화시켰다. 다이 스캔 작업을 용이하게 하기 위해 금속 다이의 교합 면 선각을 복합레진으로 릴리프 하였다.
- 1mm가 되도록 컴퓨터 디자인하였다. 단일구조 관과 금속 다이 사이의 시멘트 공간은 0.03mm가 되도록 하였고, 각 군당 12개씩의 presintered zirconia block (ZS blank, KAVO)을 컴퓨터 절삭가공하여 반소결상태의 지르코니아 단일도재관을 제작하였다. 완전소결과정은 CAD/CAM system (Kavo, Germany)의 전용 소결로에서 제조사의 지시대로 시행하였으며 , 완전소결이 끝난 후에는 금속 다이에 변연적합을 확인하여 내면적합이 불량한 도재관은 새로 제작하였다.
- 대조군으로 0.5mm 두께의 코핑을 갖는, 1.0mm와 1.5mm 두께의 Co-Cr 금속도재관을 제작하기 위해 지르코니아 전부도재관 제작에 사용된 동일한 금속 다이에 다이 스페이서 (GC, Japan)를 도포하고, 분리제를 바른 금속 다이를 wax pot에 2회 dipping하여 0.5mm 두께의 wax coping을 24개 제작하였다. 제작된 wax copinge 통상적 인 방법으로 매몰, 소환하였고 Co-Cr 합금 (Rexillium Ⅲ, Jeneric/Pentron, USA) 을 이용하여 주조하였다.
- 고정하였다. 반복하중 속도는 평균 저작 주기와 유사하도록 1 Hz로 설정하였고, 하중의 크기는 평균저작력에 해당하는 50N으로 조절하였다. 반복하중의 횟수는 300, 000번 시행하였다.
- 05). 반복하중 후에 파절강도가 오히려 증가한 것은 물론 실험상의 오류로 생각할 수도 있으나, 반복하중에 의한 ‘도재의 다짐효과’로 인해 일부 시편에서 파절강도가 증가한 것으로도 생각할 수 있으며 시편의 표면에 형성된 깊은 와동 (Fig. 2) 은 이러한 도재의 다짐효과를 추측하게 하였다.
- 반복하중의 횟수는 300, 000번 시행하였다. 반복하중을 가하는 동안 열순환도 동시에 시행하였는데 5℃와 55℃ 를 물을 각각 60초간씩 반복하여 주수하였다.
- 반복하중을 가하지 않은 시편과 반복하중을 가한 모든 시편 각각에 반경이 3mm인 금속구가 장착된 금속 지그를 위치시키고 만능시험기 (Instron Model 4301, Instron, USA)를 이용하여 분당 1mm의 속도로 압축하중을 가하여 시편이 파절될 때의 하중을 측정하였다.
- 완전소결과정은 CAD/CAM system (Kavo, Germany)의 전용 소결로에서 제조사의 지시대로 시행하였으며 , 완전소결이 끝난 후에는 금속 다이에 변연적합을 확인하여 내면적합이 불량한 도재관은 새로 제작하였다. 변연적합을 확인한도재관은 변연적합과정동안 발생할 수 있는 지르코니아의 상전이를 회복시키기 위해 1000℃에서 15분간 anealing을 시 행하였다.
- 본 연구는 지르코니아 단일구조관의 두께가 파절강도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 지르코니아단일도재관의 두께를 각각 0.5mm, 0.8mm, 1.1mm 로 달리하여 각 군마다 12개씩 도재관을 제작하였다. 그리고 대조군으로 임상에서 많이 사용되고 있는 금속도재관을 1.
- 도재축성 과정은 한 명의 숙련된 기공사에 의해 제조사의 지시에 따라 진행하였으며 도재 축성에는 고온소성용 도재인 Ceramco 3 (Dentsply, USA)를 사용하였다. 소성 이 끝난 금속도재관은 metal gauge를 이용하여 변연부를 제외한 모든 면에서 각각 1.0mm, 1.5mm 두께가 되도록 마무리한 다음 글레이징을 시행하였다.
- 03mm가 되도록 하였고, 각 군당 12개씩의 presintered zirconia block (ZS blank, KAVO)을 컴퓨터 절삭가공하여 반소결상태의 지르코니아 단일도재관을 제작하였다. 완전소결과정은 CAD/CAM system (Kavo, Germany)의 전용 소결로에서 제조사의 지시대로 시행하였으며 , 완전소결이 끝난 후에는 금속 다이에 변연적합을 확인하여 내면적합이 불량한 도재관은 새로 제작하였다. 변연적합을 확인한도재관은 변연적합과정동안 발생할 수 있는 지르코니아의 상전이를 회복시키기 위해 1000℃에서 15분간 anealing을 시 행하였다.
- 이에 본 연구는 지르코니아 단일구조관을 구 치부 수복재료로 사용하는 경우 구강내에서 안전하게 사용하기 위해 필요한 구조적 기준 중 적절한 보철물의 두께를 알아보고자 하였다. 이를 위해 서로 다른 두께를 갖는 세 종류의 지르코니아 단일 구조 관과 두 종류의 금속도재관을 제작하고 반복하중과 열 순환 전후의 파절강도를 비교하였다.
- 5mm 두께의 wax coping을 24개 제작하였다. 제작된 wax copinge 통상적 인 방법으로 매몰, 소환하였고 Co-Cr 합금 (Rexillium Ⅲ, Jeneric/Pentron, USA) 을 이용하여 주조하였다. 도재축성 과정은 한 명의 숙련된 기공사에 의해 제조사의 지시에 따라 진행하였으며 도재 축성에는 고온소성용 도재인 Ceramco 3 (Dentsply, USA)를 사용하였다.
- 5mm 두께로 각각 12개씩 제작하였다. 제작된 단일구조관과 금속도 재 관을 금속 다이에 레진시멘트를 이용하여 합착하고, 각 군당 6개는 50N 하중하에서 300, 000번의 반복하중 가하였고 동시에 5℃와 55℃의 물을 60초간씩 반복 주 수 하였으며 , 나머지는 증류수에 보관하였다. 각각의 시편들은 만능시험기상에서 치관장축에 평행하게도재관의 중앙에 하중을 가해 파절강도를 측정한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
대상 데이터
- 36개의 전부도재관과 24개의 금속도재관을 각각의 금속 다이에 레진 시멘트 (Rely X Unicem, 3M ESPE, Germany)를 이용하여 합착하였다. 합착 과정 동안 손가락으로 5분정도 일정한 힘으로 유지하였으며 접착이 완료된 도재관은 증류수에 보관하였다.
- 1mm 로 달리하여 각 군마다 12개씩 도재관을 제작하였다. 그리고 대조군으로 임상에서 많이 사용되고 있는 금속도재관을 1.0mm, 1.5mm 두께로 각각 12개씩 제작하였다. 제작된 단일구조관과 금속도 재 관을 금속 다이에 레진시멘트를 이용하여 합착하고, 각 군당 6개는 50N 하중하에서 300, 000번의 반복하중 가하였고 동시에 5℃와 55℃의 물을 60초간씩 반복 주 수 하였으며 , 나머지는 증류수에 보관하였다.
- 제작된 wax copinge 통상적 인 방법으로 매몰, 소환하였고 Co-Cr 합금 (Rexillium Ⅲ, Jeneric/Pentron, USA) 을 이용하여 주조하였다. 도재축성 과정은 한 명의 숙련된 기공사에 의해 제조사의 지시에 따라 진행하였으며 도재 축성에는 고온소성용 도재인 Ceramco 3 (Dentsply, USA)를 사용하였다. 소성 이 끝난 금속도재관은 metal gauge를 이용하여 변연부를 제외한 모든 면에서 각각 1.
데이터처리
- 각 실험군간 유의한 차이가 있는지 확인하기 위해 일원 분산분석과 Tukey multiple comparison test를 시행하였고 같은 실험군내에서 반복하중에 따른 파절강도의 변화가 있는지 확인하기 위해 paired t-test를 시행하였다.
성능/효과
- 05). 0.8mm, 0.5mm 지르코니아 단일 구조 관 또한 반복하중을 가한 경우 하중을 가하기 전보다 파절강도가 낮아졌다 (P<.05). 그러나 1.
- 1mm 단일구조 관은 2919N의 파절강도를 각각 나타내었다. 0.8mm, 1.1mm 단일구조 전부도재관은 1200N 이상의 높은 파절강도를 보였으며 , 각 시편들 사이의 파절강도 편차가 낮으므로 구강내에서 대단히 안전하게 사용할 수 있을 것으로 생각된다.
- 금속도재관의 장기간의 임상연구에 따르면 10년 사용하는 동안 5~10%정도의 파절을 보고하였다. 1) 이와 같은 금속도재관의 도재 파절 가능성으로 인해 구치부에서는 금속도재관의 사용이 조심스럽다.
- 1. 금속도재관과 지르코니아 단일구조관 모두 하중 조건에 관계없이 두께가 증가할수록 파절강도는 높게 나타났다 (P<.05).
- (Table I). 1.1mm 지르코니아 단일 구조 관은 반복하중을 가하지 않은 경우 파절강도가 3280N으로 가장 높았으나, 반복하중을 가한 경우 2919N으로 낮아졌다 (R.05). 0.
- 2. 지르코니아 단일구조관은 반복하중과 열 순환을 시행한 경우 파절 강도가 낮아졌다 (P<.05).
- 3. 지르코니아 단일구조관의 파절강도는 낮은 표준편차를 보였다
- 4. 임상적으로 추천되는 두께의 금속도재관은 평균 최대 교합압을 충분히 견딜 수 있었다.
- 5mm 금속도재관도매우 높은 파절강도를 보여 임상에서 사용하는 데는 충분히 안전한 것으로 보인다. 그러나 실험의 결과에도 나타났듯이 금속도재관은 최대 파절강도와 최소 파절강도 사이에 큰 차이를 보이며 실험 시편들 간의 파절강도의 편차도 커서 실제 임상에서 나타나는 다양한 비율의 실패양상을 잘 반영해준다고 생각되었다. 그리고 최소 파절강도가 비록 보고되는 평균 최대 교합력보다 높기는 하지만 실제 구강 내에서는 본 연구에서와 같이 교합력이 수직으로만 가해진다고 보기는 어려우며, 음식물이 게재된 저작 운동 동안에는 다양한 방향으로의 측방력이 작용한다고 생각해볼 때, 금속도재관이 실험의 결과와 같은 높은 파절강도를 가질 수 있을 것으로는 생각되지 않는다.
- 금속도재관과 지르코니아 단일구조관 모두 하중 조건에 관계없이 두께가 증가할수록 파절강도가 증가하였으며 (Table I, Ⅱ, Ⅲ), 지르코니아 단일구조 관은 금속도재관에 비해 상대적으로 낮은 표준편차를 보였다 (Table I). 1.
- 본 연구에서 금속도재관과 지르코니아 단일구조전부도재관을 열순환과 반복하중을 가한 후 수직 하중을 가했을 때 0.5mm 코핑두께/1.0mm 전체 두께의 금속도재관은 1852N, 0.5mm/1.5mm 금속도재관은 3658N, 0.5mm 지르코니아 단일구조관은 492N, 0.8mm 단일구조관은 1251N, 1.1mm 단일구조 관은 2919N의 파절강도를 각각 나타내었다. 0.
- 본 연구에서 사용된 1.0mm, 1.5mm 금속도재관도매우 높은 파절강도를 보여 임상에서 사용하는 데는 충분히 안전한 것으로 보인다. 그러나 실험의 결과에도 나타났듯이 금속도재관은 최대 파절강도와 최소 파절강도 사이에 큰 차이를 보이며 실험 시편들 간의 파절강도의 편차도 커서 실제 임상에서 나타나는 다양한 비율의 실패양상을 잘 반영해준다고 생각되었다.
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