연구 목적: 본 연구는 연마 술식에 따른 polymethyl methacrylate (PMMA)의 표면 거칠기의 차이를 비교하고, 광중합 광택제가 PMMA의 표면 거칠기에 주는 영향과 이후 칫솔질에 의한 거칠기의 변화를 알아보는데 그 목적이 있다. 연구 재료 및 방법: 총 60개의 $10{\times}10{\times}5\;mm$ 크기의PMMA 시편을 만들었다. 중합 방법 (압력 하 중합과 대기압 하 중합)과 표면 연마 방법 (기계적 연마와 화학적 연마)에 따라 대조군을 포함하여 각 10개씩 총 6군으로 나누었다. 기계적 연마는 카바이드 덴처버로 표면 마무리 한 후, 러버 포인트와 퍼미스를 이용하여 하였으며, 화학적 연마는 표면 마무리 후 광중합 광택제 ($Plaquit^{(R)}$; Dreve-Dentamid GMBH)를 도포하여 실시 하였다. 연마가 완료된 후 비 접촉식 3차원적 표면 형상 분석장치인 Accura $2000^{(R)}$으로 표면거칠기를 측정하였으며, 그 3차원적 영상을 얻었다. 그 후 칫솔질에 의한 마모의 영향을 평가하기 위해 초음파 전동 칫솔을 이용하여 각 시편당 칫솔질을 행하고 다시 Accura $2000^{(R)}$에 의한 표면 분석을 시행하였으며, 거칠기의 정도는 Ra 값으로 표시하였다. 연마 후와 칫솔질 후의 표면 거칠기를 비교하기 위한 통계적 분석은 Mann-Whitney test와 t-test를 이용하여 95% 유의수준에서 실시하였다. 결과: 화학적 연마군은 기계적 연마군에 비해 통계적으로 유의한 작은 평균 표면 거칠기 값을 보였으며 (P = .0045), 일반 대기압 하에서 중합시킨 군에서 그 차이가 더 크게 나타났다 (P = .0138). 초음파 전동 칫솔에 의한 모의 칫솔질 후 표면 거칠기는 기계적 연마군을 제외한 모든 군에서 크게 증가하였으며, 칫솔질 후의 표면 거칠기는 각 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 비록 칫솔질에 의한 마모의 영향으로 표면 거칠기가 증가하기는 하지만, 화학적 연마가 기계적 연마에 비해 우수한 표면 거칠기를 보인다고 할 수 있다.
연구 목적: 본 연구는 연마 술식에 따른 polymethyl methacrylate (PMMA)의 표면 거칠기의 차이를 비교하고, 광중합 광택제가 PMMA의 표면 거칠기에 주는 영향과 이후 칫솔질에 의한 거칠기의 변화를 알아보는데 그 목적이 있다. 연구 재료 및 방법: 총 60개의 $10{\times}10{\times}5\;mm$ 크기의PMMA 시편을 만들었다. 중합 방법 (압력 하 중합과 대기압 하 중합)과 표면 연마 방법 (기계적 연마와 화학적 연마)에 따라 대조군을 포함하여 각 10개씩 총 6군으로 나누었다. 기계적 연마는 카바이드 덴처버로 표면 마무리 한 후, 러버 포인트와 퍼미스를 이용하여 하였으며, 화학적 연마는 표면 마무리 후 광중합 광택제 ($Plaquit^{(R)}$; Dreve-Dentamid GMBH)를 도포하여 실시 하였다. 연마가 완료된 후 비 접촉식 3차원적 표면 형상 분석장치인 Accura $2000^{(R)}$으로 표면거칠기를 측정하였으며, 그 3차원적 영상을 얻었다. 그 후 칫솔질에 의한 마모의 영향을 평가하기 위해 초음파 전동 칫솔을 이용하여 각 시편당 칫솔질을 행하고 다시 Accura $2000^{(R)}$에 의한 표면 분석을 시행하였으며, 거칠기의 정도는 Ra 값으로 표시하였다. 연마 후와 칫솔질 후의 표면 거칠기를 비교하기 위한 통계적 분석은 Mann-Whitney test와 t-test를 이용하여 95% 유의수준에서 실시하였다. 결과: 화학적 연마군은 기계적 연마군에 비해 통계적으로 유의한 작은 평균 표면 거칠기 값을 보였으며 (P = .0045), 일반 대기압 하에서 중합시킨 군에서 그 차이가 더 크게 나타났다 (P = .0138). 초음파 전동 칫솔에 의한 모의 칫솔질 후 표면 거칠기는 기계적 연마군을 제외한 모든 군에서 크게 증가하였으며, 칫솔질 후의 표면 거칠기는 각 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 비록 칫솔질에 의한 마모의 영향으로 표면 거칠기가 증가하기는 하지만, 화학적 연마가 기계적 연마에 비해 우수한 표면 거칠기를 보인다고 할 수 있다.
Purpose: This study evaluated the effect of polishing techniques on surface roughness of polymethyl methacrylate (PMMA), as well as the influence of light-cured surface glaze and subsequent brushing on surface roughness. Materials and methods: A total of 60 PMMA specimens ($10{\times}10{\times}...
Purpose: This study evaluated the effect of polishing techniques on surface roughness of polymethyl methacrylate (PMMA), as well as the influence of light-cured surface glaze and subsequent brushing on surface roughness. Materials and methods: A total of 60 PMMA specimens ($10{\times}10{\times}5\;mm$) were made and then divided into 6 groups of 10 each according to the polymerization methods (under pressure or atmosphere) and the surface polishing methods (mechanical or chemical polishing) including 2 control groups. The mechanical polishing was performed with the carbide denture bur, rubber points and then pumice and lathe wheel. The chemical polishing was performed by applying a light-cured surface glaze ($Plaquit^{(R)}$; Dreve-Dentamid GmbH). Accura $2000^{(R)}$, a non-contact, non-destructive, optical 3-dimensional surface analysis system, was used to measure the surface roughness (Ra) and 3-dimensional images were acquired. The surface roughness was again measured after ultrasonic tooth brushing in order to evaluate the influence of brushing on the surface roughness. The statistical analysis was performed with Mann-Whitney test and t-test using a 95% level of confidence. Results: The chemically polished group showed a statistically lower mean surface roughness in comparison to the mechanically polished group (P = .0045) and the specimens polymerized under the atmospheric pressure presented a more significant difference (P = .0138). After brushing, all of the groups, except the mechanically polished group, presented rougher surfaces and showed no statistically significant differences between groups. Conclusion: Although the surface roughness increased after brushing, the chemical polishing technique presented an improved surface condition in comparison to the mechanical polishing technique.
Purpose: This study evaluated the effect of polishing techniques on surface roughness of polymethyl methacrylate (PMMA), as well as the influence of light-cured surface glaze and subsequent brushing on surface roughness. Materials and methods: A total of 60 PMMA specimens ($10{\times}10{\times}5\;mm$) were made and then divided into 6 groups of 10 each according to the polymerization methods (under pressure or atmosphere) and the surface polishing methods (mechanical or chemical polishing) including 2 control groups. The mechanical polishing was performed with the carbide denture bur, rubber points and then pumice and lathe wheel. The chemical polishing was performed by applying a light-cured surface glaze ($Plaquit^{(R)}$; Dreve-Dentamid GmbH). Accura $2000^{(R)}$, a non-contact, non-destructive, optical 3-dimensional surface analysis system, was used to measure the surface roughness (Ra) and 3-dimensional images were acquired. The surface roughness was again measured after ultrasonic tooth brushing in order to evaluate the influence of brushing on the surface roughness. The statistical analysis was performed with Mann-Whitney test and t-test using a 95% level of confidence. Results: The chemically polished group showed a statistically lower mean surface roughness in comparison to the mechanically polished group (P = .0045) and the specimens polymerized under the atmospheric pressure presented a more significant difference (P = .0138). After brushing, all of the groups, except the mechanically polished group, presented rougher surfaces and showed no statistically significant differences between groups. Conclusion: Although the surface roughness increased after brushing, the chemical polishing technique presented an improved surface condition in comparison to the mechanical polishing technique.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 연마 술식에 따른 PMMA의 표면 거칠기의 차이를 비교하고, 광중합 광택제가 PMMA의 표면 거칠기에 주는 영향과 이후 칫솔질에 의한 거칠기의 변화를 알아보고자 하였다.
제안 방법
그 중 30개는 pressure pot (170 kPa)에서 중합시켰으며, 나머지 30개는 대기압 하에서 중합시켰다. Pressure pot에서 중합시킨 군은 P (pressure)군, 대기압 하에서 중합시킨 군은 A (atmosphere)군이라 하였으며, 각 군은 각각 대조군(C; control), 기계적 연마군 (M; mechanical polishing), 화학적 연마군 (G; glazing)으로 각 10개씩 총 6군으로 나누었다 (PC, PM, PG, AC, AM, AG) (Table 1). 그 중 대조군(PC, AC)은 중합 후 어떠한 처리도 하지 않았다.
기계적 연마를 위해 먼저 카바이드 덴처버 (carbide denture bur; G257RE; Dedeco international, Inc., NY, USA) (10초, 20,000 RPM)로 표면을 마무리 하였으며, 그 후 러버 포인트 (rubber point; #4592; Dedeco international, Inc., NY, USA) (10초, 10,000 RPM)와 lathe wheel (10초, 3,000 RPM)에 퍼미스 (pumice; Fine CL-125; 32662; Whip Mix, KY, USA)를 묻혀 차례로 연마하였다.
연마가 완료된 후 비 접촉식 3차원적 표면 형상 분석장치인 Accura 2000® (Non-contact, non-destructive, Optical 3-D surface analysis system; IN-TEK Plus, Seoul, Korea) (Fig. 1)으로 표면 거칠기를 측정하였으며, 그 3차원적 영상을 얻었다.
이 때, 건강한 치은을 가진 사람의 평균 칫솔질 압력인 200 g으로 균일한 힘을 가하였으며, 초음파 방식의 전동칫솔의 권장 칫솟질 시간을 치아의 표면 수로 나누어 4주, 8주간의 기간에 해당하게끔 3분, 6분의 칫솔질 후에 각각 다시 Accura 2000®에 의한 표면 분석을 시행하였다.
이전의 연구에서 사용된 칫솔질의 재현은 러버컵과 퍼미스 등을 이용한 것이며 칫솔질 시간의 근거가 제시되어 있지 않았기에 본 연구에서는 약 8주간의 칫솔질을 재현하기 위해 제조사의 1회 권장 칫솔질 시간인 2분을 28개 치아의 협, 설면으로 나누어 계산하여 한 시편 당 6분의 칫솔질을 행하였다.
표면 거칠기를 측정한 시편은 물리적 변형을 최소화하기 위해 모두 상온의 식염수에 보관하였으며, 칫솔질에 의한 마모의 영향을 평가하기 위해 초음파 전동 칫솔을 이용하여 칫솔질을 행하였다. 이 때, 건강한 치은을 가진 사람의 평균 칫솔질 압력인 200 g으로 균일한 힘을 가하였으며, 초음파 방식의 전동칫솔의 권장 칫솟질 시간을 치아의 표면 수로 나누어 4주, 8주간의 기간에 해당하게끔 3분, 6분의 칫솔질 후에 각각 다시 Accura 2000®에 의한 표면 분석을 시행하였다.
화학적 연마는 PMMA 레진의 표면 광택제로 시판되고 있는 Plaquit® (Dreve-Dentamid GMBH, Unna, Germany)을 이용하여 행하였으며, 제조사의 지시대로 카바이드 덴처버 (G257RE; Dedeco international, Inc.)로 마무리 한 후에, 샌드 블래스팅 (50 μm, 1.5 kg/cm2)하고, 증기소독, 초음파 소독을 차례로 하고 붓을 이용하여 가능한 얇게 한 겹 도포한 후 5분 동안 중합하였다.
대상 데이터
AlikeTM (PMMA; tooth shade acrylic resin; GC America Inc., IL, USA)을 이용하여 10 × 10 × 5 mm의 정사각형 모양의 시편을 총 60개 만들었다.
데이터처리
기계적, 화학적 연마 후와 칫솔질 후의 표면 거칠기를 비교하기 위한 통계적 분석은 Mann-Whitney test와 t-test를 이용하여 95% 유의수준에서 실시하였다(SAS version 9.13).
성능/효과
3차원적인 표면 형상을 비교하여 보면, 기계적 연마 이후에도 절삭 버에 의한 굴곡이 없어지지 않았음을 관찰할 수 있었으며, 대기압 하에서 중합된 군에서는 표면의 불균일함이 더 두드러져 보였다. 본 연구에서 표면 형상 분석에 사용한 Accura 2000은 표면의 광 간섭 현상을 이용한 비 접촉식 광학적 분석 장치로, 기존의 stylus 접촉 방식의 표면 거칠기 분석 장치와는 달리 비 파괴적이며 비교적 간단하고 더 정확한 분석 장치라 할 수 있다.
PMMA의 전통적인 연마 방법인 다양한 고무 연마기구, 스톤, 퍼미스를 통한 기계적 연마법11에 의한 표면 거칠기는 항상 0.2 μm보다 큰 값을 보였고,12-14 그것은 재료 자체의 불완전성, 구조적 다공성 그리고 기포에 의한 다공성 등의 문제 때문이라고 할 수 있다.
모의 칫솔질 후 표면 거칠기는 PM, AM을 제외한 모든 군에서 크게 증가하였으며 (Fig. 4A, 4B), 4주 간의 칫솔질을 가정한 3분의 칫솔질 후에는 PG, AG 군이 PM, AM 군에 비해 여전히 통계적으로 유의하게 작은 평균 표면 거칠기를 보였으나(각각 P= .0051, P= .0138), 8주 간의 칫솔질을 가정한 6분의 칫솔질 이후에는 통계적으로 유의한 표면 거칠기 차이를 보이지 않았다.
본 연구에서 기계적 연마군의 표면 거칠기는 대조군보다 높은 값을 보였으며, 기존의 연구들8,12-14보다 조금 높은 값을 보였다. 이것은 중합 후 아무런 처리도 하지 않은 대조군과 달리 기계적 연마에 의해 내부의 기포들이 노출되기 때문이라고 여겨지며, 중합 시간이 빠른 Alike의 특성 상 내부의 기포가 더 잘 생기기 때문인 것으로 생각된다.
본 연구에서, 광중합 광택제에 의한 화학적 연마법에 의해 기계적 연마법 보다 더 매끄러운 표면을 얻을 수 있었으며, 대기압 하에서 중합시킨 경우에 그 차이는 더 크게 나타났다. 광중합 복합 레진의 경우, 광택제에 의한 표면보다 기계적 연마에 의해 더 부드러운 표면을 얻었다는 Stoddard와 Johnson18의 연구 결과와는 다른 결과로 이것은 광중합 복합 레진의 표면 연마에 사용되는 버나 디스크가 임시 수복물로 쓰이는 PMMA 레진의 연마에 이용되는 기구보다 미세하며 또한 재료 자체의 물리적 성질이 다르기 때문일 것이다.
중합방법에 따른 대조군(PC, AC)에서의 표면 거칠기는 통계적 차이를 보이지만 기계적, 화학적 연마 후 그리고 칫솔질 후에는 표면 거칠기의 증가로 유의한 차이가 없었다. 화학적 연마가 기계적 연마에 비해 우수한 표면 거칠기를 보였고, 칫솔질 3분 후까지 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었지만, 칫솔질 6분 후에는 중합방법과 연마방법에 상관없이 유의한 차이를 보여주지 못했다.
칫솔질 후의 표면 거칠기의 증가 양상은 Fig. 3A, B에서 보는 것처럼 광중합 광택제 연마법을 이용한 군인 PG, AG 군에서 가장 크게 나타났으며, 3분 간의 칫솔질 후에도 그 효과를 유지하는 경향을 보였다. 하지만 6분 간의 칫솔질 후 모든 군에서의 표면 거칠기 값은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.
중합방법에 따른 대조군(PC, AC)에서의 표면 거칠기는 통계적 차이를 보이지만 기계적, 화학적 연마 후 그리고 칫솔질 후에는 표면 거칠기의 증가로 유의한 차이가 없었다. 화학적 연마가 기계적 연마에 비해 우수한 표면 거칠기를 보였고, 칫솔질 3분 후까지 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었지만, 칫솔질 6분 후에는 중합방법과 연마방법에 상관없이 유의한 차이를 보여주지 못했다.
후속연구
또한 기구에 의한 접근이 어려운 부위도 광택제의 도포에 의해 매끄러운 표면을 얻을 수 있어 임상적으로 유용할 것으로 판단된다. 그렇지만 본 연구는 구강내에서 행해진 연구가 아니기 때문에 그 한계는 있으며, 구강내 상황을 좀 더 재현하기 위해 thermocycling 등을 추가한 연구가 필요할 것이다.
등이 제시한 역치에 가까운 값을 보이며, 기계적 연마법에 비해 소요되는 시간이나 기술 의존도가 낮아, 추가적인 비용이 발생함에도 불구하고, 빠른 시간 내에 매끄러운 표면 연마를 필요로 하는 임플란트 식립 즉시 보철물 제작 등에 유리할 것으로 생각된다. 또한 기구에 의한 접근이 어려운 부위도 광택제의 도포에 의해 매끄러운 표면을 얻을 수 있어 임상적으로 유용할 것으로 판단된다. 그렇지만 본 연구는 구강내에서 행해진 연구가 아니기 때문에 그 한계는 있으며, 구강내 상황을 좀 더 재현하기 위해 thermocycling 등을 추가한 연구가 필요할 것이다.
하지만 6분 간의 칫솔질 후 모든 군에서의 표면 거칠기 값은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 이것은 이전의 연구14에서 언급한 광중합 광택제의 물리적인 한계에 의한 것으로 보이며, 향후 광택제의 종류에 따른 PMMA 레진과의 결합 양상과, 칫솔질 시간, 수분 흡수에 따른 광중합 광택제의 박리 양상에 대한 연구가 추가로 필요할 것으로 보인다.
칫솔질에 의한 표면 거칠기의 증가로 시간에 따른 한계를 보이지만, 광택제에 의한 PMMA 레진 표면은 연마 직후에 Bollen8등이 제시한 역치에 가까운 값을 보이며, 기계적 연마법에 비해 소요되는 시간이나 기술 의존도가 낮아, 추가적인 비용이 발생함에도 불구하고, 빠른 시간 내에 매끄러운 표면 연마를 필요로 하는 임플란트 식립 즉시 보철물 제작 등에 유리할 것으로 생각된다. 또한 기구에 의한 접근이 어려운 부위도 광택제의 도포에 의해 매끄러운 표면을 얻을 수 있어 임상적으로 유용할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PMMA의 연마 방법 중 화학적 연마법은 기계적 연마법의 어떤 한계점을 극복하기 위해 연구되었는가?
PMMA의 전통적인 연마 방법인 다양한 고무 연마기구, 스톤, 퍼미스를 통한 기계적 연마법11에 의한 표면 거칠기는 항상 0.2 μm보다 큰 값을 보였고,12-14 그것은 재료 자체의 불완전성, 구조적 다공성 그리고 기포에 의한 다공성 등의 문제 때문이라고 할 수 있다.15,16 이러한 기계적 연마의 한계를 극복하기 위해 화학적 연마법이 연구되었으며,17 레진 모노머로의 침전이나, 광중합 레진 광택제의 표면 도포에 의한 화학적 연마법은 기계적 연마법에 비해 비교적 낮은 표면 거칠기를 보였으며, 18 치태 침착의 양도 적은 것으로 보고되었다.
평균 표면 조도는 무엇인가?
2 μm 라고 보고하였다. 표면 거칠기에 대한 연구에서 흔히 사용되는 용어인 Ra는 평균 표면 조도 (mean surface roughness)로 불균일한 표면의 높이 차를 평균화 한 것이며, profilometer로 측정할 수 있다.9,10
임시 수복물 재료로써 PMMA의 장점은 무엇인가?
임시 수복물의 제작에 사용되는 재료들 중에서 polymethyl methacrylate (PMMA)는 제작과 수리의 용이성, 비교적 높은 파절 저항성 등의 장점을 가지고 있어 다수 치아의 광범위한 수복이나, 임플란트의 임시 보철물 제작시에 다른 재료들에 비해 선호되어진다.1 그렇지만 PMMA의 물성은 여러 제작 단계에서 기술 의존적인 면들을 보이며, 마무리와 연마방법에 따라 그 표면의 특성도 크게 달라지게 된다.
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