전단결합강도를 강화하기 위해 레이저를 이용한 부식과 산을 이용한 부식의 비교 연구가 많이 진행되어왔다. 본 연구에서는 Er,Cr:YSGG laser와 전통적인 산부식법을 혼합한 방법의 전단결합강도의 변화에 대한 평가를 하고자 한다. 교정적인 목적으로 발치된 64개의 건전한 소구치를 이용하여 16개씩 4개의 군으로 나누었다. 첫 번째 군은 37% 인산을 15초 적용시키는 전통적인 부식 방법을 택하였고, 두 번째 군은 물방울레이저로 1.5 W로 10초간 부식시킨 후 전통적인 산부식 방법을 시행하였다. 세 번째 군은 두 번째 군과 같지만 산부식을 먼저 시행한 후 물방울레이저로 부식시켰다. 네 번째 군은 물방울레이저를 이용하여 1.5 W로 15초간 부식시켰다. 이후 전단결합강도의 측정 및 치아 표면의 특징 관찰, 그리고 접착제잔류지수를 평가하였다. 두 번째, 세 번째 군은 첫 번째, 네 번째 군에 대하여 전단결합강도가 높게 측정되었다. 하지만 두 가지 기법의 복합사용 순서를 달리한 두 번째, 세 번째 군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다. 기존 산부식을 이용한 브라켓 접착법보다 산부식과 Er,Cr:YSGG laser를 복합적으로 사용 시, 향상된 전단결합강도를 얻을 수 있다.
전단결합강도를 강화하기 위해 레이저를 이용한 부식과 산을 이용한 부식의 비교 연구가 많이 진행되어왔다. 본 연구에서는 Er,Cr:YSGG laser와 전통적인 산부식법을 혼합한 방법의 전단결합강도의 변화에 대한 평가를 하고자 한다. 교정적인 목적으로 발치된 64개의 건전한 소구치를 이용하여 16개씩 4개의 군으로 나누었다. 첫 번째 군은 37% 인산을 15초 적용시키는 전통적인 부식 방법을 택하였고, 두 번째 군은 물방울레이저로 1.5 W로 10초간 부식시킨 후 전통적인 산부식 방법을 시행하였다. 세 번째 군은 두 번째 군과 같지만 산부식을 먼저 시행한 후 물방울레이저로 부식시켰다. 네 번째 군은 물방울레이저를 이용하여 1.5 W로 15초간 부식시켰다. 이후 전단결합강도의 측정 및 치아 표면의 특징 관찰, 그리고 접착제잔류지수를 평가하였다. 두 번째, 세 번째 군은 첫 번째, 네 번째 군에 대하여 전단결합강도가 높게 측정되었다. 하지만 두 가지 기법의 복합사용 순서를 달리한 두 번째, 세 번째 군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다. 기존 산부식을 이용한 브라켓 접착법보다 산부식과 Er,Cr:YSGG laser를 복합적으로 사용 시, 향상된 전단결합강도를 얻을 수 있다.
Objective: Many studies have carried out research on comparisons between laser etching and conventional etching systems to investigate methods of reinforcing shear bond strength. The purposes of this study were to assess the efficiency of bonding with erbium, chromium doped: yttrium-scandium-gallium...
Objective: Many studies have carried out research on comparisons between laser etching and conventional etching systems to investigate methods of reinforcing shear bond strength. The purposes of this study were to assess the efficiency of bonding with erbium, chromium doped: yttrium-scandium-gallium-garnet (Er,Cr:YSGG) laser etching combined with the conventional etching technique. Methods: Sixty-four sound premolars, extracted for orthodontic purposes, were randomly divided into 4 groups and treated in the following manner. First group, conventional etching of 37% phosphoric acid for 15 seconds (control); second group, 1.5 W laser etching for 10 seconds followed by conventional etching; third group, conventional etching followed by 1.5 W laser etching; fourth group, 1.5 W laser etching for 15 seconds only. We assessed the shear bond strength, the surface characteristics, and the adhesive remnant index scores between all groups. Results: Experimental groups showed higher shear bond strength than the control group. But no statistically significant differences were found between the second and third groups. Adhesive remnant scores were compared with the Kruskal-Wallis test, and no statistically significant differences were found between all groups. Conclusions: To obtain maximum shear bonding strength, a combined technique of Er,Cr:YSGG and 37% phosphoric acid is useful even though it may be inconvenient.
Objective: Many studies have carried out research on comparisons between laser etching and conventional etching systems to investigate methods of reinforcing shear bond strength. The purposes of this study were to assess the efficiency of bonding with erbium, chromium doped: yttrium-scandium-gallium-garnet (Er,Cr:YSGG) laser etching combined with the conventional etching technique. Methods: Sixty-four sound premolars, extracted for orthodontic purposes, were randomly divided into 4 groups and treated in the following manner. First group, conventional etching of 37% phosphoric acid for 15 seconds (control); second group, 1.5 W laser etching for 10 seconds followed by conventional etching; third group, conventional etching followed by 1.5 W laser etching; fourth group, 1.5 W laser etching for 15 seconds only. We assessed the shear bond strength, the surface characteristics, and the adhesive remnant index scores between all groups. Results: Experimental groups showed higher shear bond strength than the control group. But no statistically significant differences were found between the second and third groups. Adhesive remnant scores were compared with the Kruskal-Wallis test, and no statistically significant differences were found between all groups. Conclusions: To obtain maximum shear bonding strength, a combined technique of Er,Cr:YSGG and 37% phosphoric acid is useful even though it may be inconvenient.
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문제 정의
본 연구에서는 법랑질 표면에 대한 산부식과 Er, Cr:YSGG laser를 이용한 산부식의 효과 차이를 알아보고, 이들의 혼합 사용이 그 결합력에 있어서 어떠한 작용을 하는지, 그리고 혼합사용 시의 순서를 달리 했을 때 전단결합강도의 차이를 알아보고자 했다. 그 결과 Er, Cr:YSGG laser만을 이용한 네 번째 군의 전단결합강도는 평균 12.
하지만 대구치처 럼 보다 많은 응력 이 가해지고, 피로가 쉽게 누적되는 부위의 경우, 보다 강력한 결합력 이 필요한 경우가 있다. 본 연구에서는 산 부식과 Er, Cr:YSGG laser의 혼합사용을 통한 결합력의향상 정도를, 전통적인 방법에 의한 부식과 Er, Cr: YSGG laser의 단독 사용한 부식과 비교해 볼 것이다.
가설 설정
접착제 잔류지수는 한 사람에 의해 평가되었으며, 각각의 점수는 다음을 의미한다. 1. 법랑질의 접착 표면이 접착제로 완전히 덮여 있다. 2.
법랑질의 10% 이하의 접착표면이 접착제로 덮여있다. 5. 법랑질 접착표면에 접착제가 전혀 남아 있지 않다.
제안 방법
각각의 치아들은 무작위로 4개의 군으로 나누었고 각각의 군은 서로 다른 방법으로 연구하였다. 첫번째 군은 37%인산(3M ESPE Scotchbond etchant, 3M, St.
세번째 군은 두 번째 군에서 시행했던 실험의 반대 순서로, 즉 Er, Cr: YSGG laser를 적용한 후 전통적인산부식 방법을 시행하였다. 네 번째 군은 오직 Er, Cr:YSGG laser만을 이용하여 1.5 W로 15초간 부식을 시행하였다. 산부식과 laser를 이용한 부식의복합적인 사용시에는 지나친 법랑질의 손상을 방지하기 위해 laser etching의 시간을 10초로 단축하여사용하였다.
Paul, MN, USA)을 15초간 적용시키는 전통적인 산부식 방법을 사용하였고 이를 대조군으로설정하였다. 두 번째 군은 먼저 전통적인 방법대로 37%인산을 15초간 적용시킨 후 Er, Cr:YSGG laser (YSGG waterlaseMD, Biolase Technology, Irvine, CA, USA)을 이용하여 1.5 W에서 10초간 적용하였다. 세번째 군은 두 번째 군에서 시행했던 실험의 반대 순서로, 즉 Er, Cr: YSGG laser를 적용한 후 전통적인산부식 방법을 시행하였다.
전단결합강도 측정에는 만능시험기 (Zwick Z020P, Zwick, Ulm, Germany)가 이용되었고, Fig 1과 같이 장착하여 cross head speed를 1 mm/min으로 시행하였다. 부식된 법랑질 표면의 관찰은 Scanning Electron Microscope (JEOL JSM6360, JEOL, Tokyo, Japan)을 이용하였으며 1,500배에서 2, 200배까지 관찰하였다. 전단결합 강도를 측정한 이후 10배 배율의 광학현미경 (Axiotech microscope, Carl Zeiss, Jena, Germany) 을통해 접착제 잔류지수를 측정하였다.
5 W로 15초간 부식을 시행하였다. 산부식과 laser를 이용한 부식의복합적인 사용시에는 지나친 법랑질의 손상을 방지하기 위해 laser etching의 시간을 10초로 단축하여사용하였다. 이때 사용된 laser는 50 Hz, hard tissue mode, 80% water level, 80% air level 조건으로 시행되었다.
5 W에서 10초간 적용하였다. 세번째 군은 두 번째 군에서 시행했던 실험의 반대 순서로, 즉 Er, Cr: YSGG laser를 적용한 후 전통적인산부식 방법을 시행하였다. 네 번째 군은 오직 Er, Cr:YSGG laser만을 이용하여 1.
이 치아들은 발치된 후 상온에서 식염수에 담가 보관하였고, 식염수는 5일에 한 번씩 갈아주었다. 이 중 60개의 치아는 전단결합강도를 즉정하기위해 주문제작된 알루미늄주형에 교정용 투명 레진을 이용하여 치아 법랑질의 협측 표면이 약 3 X 3 nun 정도 노출되도록 고정하고, 노출된 법랑질 표면은 15초간 Pumice하고, 15초간 수세 후 15초간 dry air spray로 건조시켜 전처리하였다. 나머지 4개의 치아는 표면관찰을 위해 레진고정을 하지 않고보관하였다.
이때 사용된 laser는 50 Hz, hard tissue mode, 80% water level, 80% air level 조건으로 시행되었다. 이렇게 부식된 법랑질 표면에 3M Transbond XT (light curing type primer and paste, 3M Unitek, St Paul, MN, USA)를 이용하여 bracket (Gemini Metal Brackets, 3M Unitek)을 부착하였고상하좌우 접 착면에 비스듬히 고르게 5초씩 도합 20 초간 광중합을 시행하였다. 이후 상온의 100%상대습도 상태에서 약 24시간 보관 후 모든 그룹에서 전단결 합강도, 표면특징 및 접착제 잔류지 수(the adhesive remnant index, ARI)B를 즉정하였다.
이렇게 부식된 법랑질 표면에 3M Transbond XT (light curing type primer and paste, 3M Unitek, St Paul, MN, USA)를 이용하여 bracket (Gemini Metal Brackets, 3M Unitek)을 부착하였고상하좌우 접 착면에 비스듬히 고르게 5초씩 도합 20 초간 광중합을 시행하였다. 이후 상온의 100%상대습도 상태에서 약 24시간 보관 후 모든 그룹에서 전단결 합강도, 표면특징 및 접착제 잔류지 수(the adhesive remnant index, ARI)B를 즉정하였다. 전단결합강도 측정에는 만능시험기 (Zwick Z020P, Zwick, Ulm, Germany)가 이용되었고, Fig 1과 같이 장착하여 cross head speed를 1 mm/min으로 시행하였다.
부식된 법랑질 표면의 관찰은 Scanning Electron Microscope (JEOL JSM6360, JEOL, Tokyo, Japan)을 이용하였으며 1,500배에서 2, 200배까지 관찰하였다. 전단결합 강도를 측정한 이후 10배 배율의 광학현미경 (Axiotech microscope, Carl Zeiss, Jena, Germany) 을통해 접착제 잔류지수를 측정하였다. 접착제 잔류지수는 한 사람에 의해 평가되었으며, 각각의 점수는 다음을 의미한다.
첫번째 군은 37%인산(3M ESPE Scotchbond etchant, 3M, St. Paul, MN, USA)을 15초간 적용시키는 전통적인 산부식 방법을 사용하였고 이를 대조군으로설정하였다. 두 번째 군은 먼저 전통적인 방법대로 37%인산을 15초간 적용시킨 후 Er, Cr:YSGG laser (YSGG waterlaseMD, Biolase Technology, Irvine, CA, USA)을 이용하여 1.
대상 데이터
교정적인 목적으로 발치된 64개의 소구치가 이용되었다. 실험에 사용된 치아들은 bracket이 부착될부위의 법랑질에 충치 및 파절이 없고, 기존 수복치료 및 장치의 부착이 없었던 건전한 치아를 이용하였다.
실험에 사용된 치아들은 bracket이 부착될부위의 법랑질에 충치 및 파절이 없고, 기존 수복치료 및 장치의 부착이 없었던 건전한 치아를 이용하였다. 이 치아들은 발치된 후 상온에서 식염수에 담가 보관하였고, 식염수는 5일에 한 번씩 갈아주었다.
데이터처리
간의 비교하였다. 또한 접착제 잔류지수는 정규성을 만족하지 않았으므로 비교하기 위해 Kruskal- Wallis test를 시행하여 각 군 간 비교를 시행하였다.
부식 방법의 차이에 따른 전단 결합 강도를 평가하기 위하여 평균과 표준편차를 구하였고, 정규성검정을 만족하였으므로 one-way ANOVA 및 사후검정 (Tukey HSD, Duncan's multiple range test)으로 각 군 간의 비교하였다. 또한 접착제 잔류지수는 정규성을 만족하지 않았으므로 비교하기 위해 Kruskal- Wallis test를 시행하여 각 군 간 비교를 시행하였다.
성능/효과
법랑질의 접착 표면이 접착제로 완전히 덮여 있다. 2. 법랑질의 90% 이상의 접착표면이 접착제로 덮여있다. 3.
법랑질의 10 - 90% 의 접착표면이 접착제로 덮여있다. 4. 법랑질의 10% 이하의 접착표면이 접착제로 덮여있다. 5.
The adhesive remnant index (ARI) 는 Kruskal-Wallis test 결과, 군 간 차이가 없는 것으로 나타났다 (Table 2) (p < 0.05).
했다. 그 결과 Er, Cr:YSGG laser만을 이용한 네 번째 군의 전단결합강도는 평균 12.06 MPa, 전통적인 산부식만 시행한 첫 번째 군은 평균 14.16 MPa, Er, Cr:YSGG laser를 이용한 부식 후 산부식을 시행한 두 번째 군은 평균 17.57 MPa, 산부식을 한 이후 Er, Cr:YSGG laser 부식을 한 세 번째 군은 평균 18.29 MPa을 나타내었다. 이들은 유의성 있는 차이를 보였으며 다중비교에서 두 가지 방법의 혼합사용을 한 두 번째, 세 번째 군 사이와 단독 사용한 첫 번째, 네 번째 군 사이에서 상관관계를 보였다 (Table 1) (p < 0.
05). 두 가지 방법을 혼합 사용한 군에서 단독 사용한 군보다 통계적으로 유의할 만큼 월등히 높은 결합 강도를 보여주고 있었다. 산 부식과 Er, Cr:YSGG laser 부식의 혼합 사용 시 그 순서에 의한 차이는 즉, 두 번째, 세 번째 군의 차이는 그 전단 결합 강도에 있어서 평균값의 절대치는 세 번째 군이 높았으나 통계적으로 유의할 만한 차이를 보이지 않았다.
부식된 표면의 주사전자현미경 소견으로는 전통적인 산 부식만 시행한 경우 비교적 고른 법랑 소주의 양상이 확인되었고, 2형 부식패턴이 관찰되었다 (Fig 3A). Er, Cr:YSGG laser로 부식을 시행한 후에 산 부식을 시행한 군은 산부식에 의한 패턴이 Er, Cr: YSGG laser에 의해 생성된 불규칙적인 침식 부위에도 보인다 (Fig 3B).
두 가지 방법을 혼합 사용한 군에서 단독 사용한 군보다 통계적으로 유의할 만큼 월등히 높은 결합 강도를 보여주고 있었다. 산 부식과 Er, Cr:YSGG laser 부식의 혼합 사용 시 그 순서에 의한 차이는 즉, 두 번째, 세 번째 군의 차이는 그 전단 결합 강도에 있어서 평균값의 절대치는 세 번째 군이 높았으나 통계적으로 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 첫 번째 군과 네 번째 군 사이에도 통계적으로 유의할 만한 차이는 없는 것으로 나왔다 (p < 0.
이상을 종합해 볼 때 Er, Cr:YSGG laser를 이용한법 랑질의 부식은 산부식과 더불어 단독으로 사용한경우보다 이 둘을 복합적으로 사용하였을 때 보다높은 결합강도를 갖으며, 이는 브라켓 접착 시 보다강한 결합력이 필요한 부위에 선택적으로 사용될수 있다.
전단결합강도 실험에서 37% phosphoric acid로 부식한 첫 번째 군과 Er, Cr:YSGG lasei■로만 부식시킨네 번째 군보다 두 방법을 복합적으로 이용하되 순서만 달리한 두 번째, 세 번째 군이 유의하게 보다높은 강도를 보였다 (Fig 2) (Table 1) (p < 0.05). 하지만 두 번째와 세 번째 군 사이에는 통계적으로 유의할 만한 차이가 없는 것으로 나타났다 (Table 1) (p < 0.
후속연구
Hydrokinetic laser (Er, Cr: YSGG laser) 에 관해서 Ozer 등性 임상적으로 산 부식을 대체할 만하다라고 하였고, U§iimez 등은 임상적으로 대체할 만하지 않다라고 하였다. 다시 말하면 레이저를 이용한 산부식의 대체는 아직 그 효과에 있어 변이가 심하고, 아직 뚜렷이 정립된 절차가 없기에 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.
강한 브라켓 접착을 위한 대안으로 제1대구치 브라켓은 밴드를 이용하여 접착을 하기도 하지만 이는 치주적 부작용이 있을 수 있고, Johnston 등”은 대구치의 경우 약 60초간 산 부식을 하는 것이 강한 접착에 유리하다고 밝혔지만 보다 긴 시간의 산부식은 법랑질의 탈회라는 측면에서 치명적인 단점이 있다. 이러한 부분에 있어서 본 연구에서 실시한 Er, Cr:YSGG laser와 산부식의 복합적 사용은 협측구 치태제거, 결합강도의 향상, 법랑질 탈회를 줄인다는 측면에서도 매우 이로울 것으로 생각된다.
산 부식과 hydrokinetic laser의 복합적 사용은 그 순서 에 있어서 산부식을 먼저 시행한 후 레이저를 사용하게 되면 탈회된 법랑질 표면을 최소화시키면서도 결합 강도를 증진시킬 수 있는 좋은 방법이 라 생각된다. 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다.
참고문헌 (14)
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