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문제 정의
- 본 연구에서는 금 합금의 종류(금 함량)에 따른 도재와의 결합 강도를 비교하여 현재 사용되는 금 합금 보다 낮은 함량의 금 합 금도 충분한 결합강도를 보이는지 평가하였다. 이를 위해 금 합금과 도재 간 결합강도의 안정성을 알아보기 위하여 판상 주조금위에 금 합금 전용도재를 소성하고 3점 굴곡 시 험으로 결합강도를 측정하여 니 켈-크롬 합금의 도 재결합 강도와 비 교 분석하여 위 Table 2와 같은 결과를 얻었다.
- 그러나, 규격에 의한 금합금외에도경제적인 이유로금의 함량이 중량으로 10 - 75% 정도로 낮은, 보다 저렴한 대용합금이 개발되어 치과주조용 합금으로 사용되고 있다. 이에 본 연구에서는 여러가지 금속-도 재합금의 도재와의 결합강도를 측정 및 평가하고자 한다.
제안 방법
- , Gemany)를사용하여 아르곤 하에서 시행하였다. 30개의 모든 금속 시편은 방사선 사진촬영을 하여 주조체 내부 기 포 유무를 확인하였다.
- 1과 같이 8 X 3 X 1 mm 크기의 도 재층을 형성하기 위하여, 제조사의 지시에 따라Group 1 (니켈-크롬) 시편 군은 degassing 과정을 시 행하고, 나머지 군의 시편은 degassing 과정은 시행하지 않고 각각의 전용 결합재 (bonding agent)를 도포, 가열하였다. 그 다음 불투명 도재소성 2회, 상아 질색 도재소성 2회 그리고 glazing 소성을 하였다. 상아질색 도 재의 축성에는 분할형 금속틀을 사용하여 도재가 균일한 두께를 이루고, 도재-금속 변연부의 명확한 경계를 이루도록 하였으며, 초음파 도재 응축기를 사용하였다.
- 5 mm/min의 cross head speed로 하중을가하여 3점 굴곡시험을시행하였다(Fig 1). 금속과도재의 분리가일어나기록지 상에서 하중이 급격히 감소하는 지점의 하중을 측정하였고, 다음 공식에 따라 결합 강도를 계산하였다.
- 금속시편의 중앙부에 Fig. 1과 같이 8 X 3 X 1 mm 크기의 도 재층을 형성하기 위하여, 제조사의 지시에 따라Group 1 (니켈-크롬) 시편 군은 degassing 과정을 시 행하고, 나머지 군의 시편은 degassing 과정은 시행하지 않고 각각의 전용 결합재 (bonding agent)를 도포, 가열하였다. 그 다음 불투명 도재소성 2회, 상아 질색 도재소성 2회 그리고 glazing 소성을 하였다.
- 도재와 금속의 결합강도 측정을 위해 만능시 험기 (Model 4301, Instron Corp., England) 에도재-금속 시편을 양쪽지지대(20 mm 간격)상에 위치시키고, 시편의 중앙에 1.5 ±0.5 mm/min의 cross head speed로 하중을가하여 3점 굴곡시험을시행하였다(Fig 1). 금속과도재의 분리가일어나기록지 상에서 하중이 급격히 감소하는 지점의 하중을 측정하였고, 다음 공식에 따라 결합 강도를 계산하였다.
- 그 다음 불투명 도재소성 2회, 상아 질색 도재소성 2회 그리고 glazing 소성을 하였다. 상아질색 도 재의 축성에는 분할형 금속틀을 사용하여 도재가 균일한 두께를 이루고, 도재-금속 변연부의 명확한 경계를 이루도록 하였으며, 초음파 도재 응축기를 사용하였다.
- 합 금도 충분한 결합강도를 보이는지 평가하였다. 이를 위해 금 합금과 도재 간 결합강도의 안정성을 알아보기 위하여 판상 주조금위에 금 합금 전용도재를 소성하고 3점 굴곡 시 험으로 결합강도를 측정하여 니 켈-크롬 합금의 도 재결합 강도와 비 교 분석하여 위 Table 2와 같은 결과를 얻었다.
- 주입선을 절단한 주조시편을 ISO9693 규격7에 맞게 25 X 3 X 0.5 mm 크기가 되도록 기공용 carbids bur와 SiC paper로 조정하고 도재피개면을 연마하였으며, 250 冲 alumina oxide를3 bar의 압력으로 분사한 후 초음파세 척 과 증기 세 척 을 하였다.
대상 데이터
- 3점 굴곡시험을위해 각군당5개씩 모두30개의 금속 시편을 제작하였다. 금속시편의 크기는 27 X 3 X 0.
- 6 mm으로 하였으며, 이를 주조하기 위해 동일한크기의 plastic판을 이용하였다. 5 개의 납형은 인산염계 매몰재(GC Fujivest Ⅱ, GC Belgium n.v. Leuven, Belgium)로 매몰하고 니켈-크롬합금을 사용하여 제조사의 지시에 따라 소환, 주조하였다. 나머지 25개의 납형은 제조사가 추천하는 실리 카를 주 내화재로 하는 인산염 계 매몰재 (Rematitan Plus, Dentauum, PfOrzheim, Germany) 로매 몰하고 금 합금으로 주조하였는데, 주조는 electric arc를 열원으로 하는 가압/ 흡인형 방식의 전용주조기 (Rematitan Autocast, Dentaurum Inc.
- , Wallingford, CT, USA)이 사용되었다. 그리고, 75% 금합금은 V-Classic® (Cendres+Metaux SA, Biel/Bienne, Switzerland), 52.5% 금 합금은 V-Delta® Special (Cendres+Metaux SA, Biel/Bienne, Switzerland), 51.5% 금합금은 V-Delta® SF (Cendres + Metaux SA, Biel/Bienne, Switzerland), 32% 금합금은 Esteticor Implant®32 (Cendres+Metaux SA, Biel/Bienne, Switzerland), 10% 금합금은 P10 (Shinhung, Seoul, Korea) 그리 고 도재 분말로는 Ceramco II (Ceramco Inc., Long Island, NY, USA) 를 사용하였다. 각각의 금속-세라믹 합금을 순서 대로 Group 1 -6로분류하였다.
- 금속시편의 크기는 27 X 3 X 0.6 mm으로 하였으며, 이를 주조하기 위해 동일한크기의 plastic판을 이용하였다. 5 개의 납형은 인산염계 매몰재(GC Fujivest Ⅱ, GC Belgium n.
- 5%, 32%, 10% 금을 함유하는 합금들로 그 합금의 성 질은 Table 1과 같았다. 니 켈-크롬 합금으로는 Rexillium Ⅲ (Rx Jeneric Inc., Wallingford, CT, USA)이 사용되었다. 그리고, 75% 금합금은 V-Classic® (Cendres+Metaux SA, Biel/Bienne, Switzerland), 52.
- 본 연구에서는 불투명 도재를 도포하기 전에 제조회사가 추천하는 각각의 결합재를 사용하였다. 결합재는 도재 소성 동안에 금속과 도재 사이의 기계적으로 취약한 산화막 형성을 억제한다.
- 실험에 사용된 합금은 니켈-크롬합금과 75%, 52.5%, 51.5%, 32%, 10% 금을 함유하는 합금들로 그 합금의 성 질은 Table 1과 같았다. 니 켈-크롬 합금으로는 Rexillium Ⅲ (Rx Jeneric Inc.
데이터처리
- 각군 간의 결합강도에 유의성 있는 차이를 알아보기 위하여 ANOVA 분석과 Duncan's multiple range test를 시행하였다.
- 05이하이므로 6개의 군들 중 특정 군들간에 통계적으로 유의한 차이가 있다라고 할 수 있다. 군들간의 유의 성 을 검 증하고자 시 행 한 Duncan분석을 시행 하였다. Group 1과 Group 3, 4, 5, 6 사이에 는 통계 학적 으로 유의성이 있었고, Group 2와 Group 5, 6 사이에도 통계학적으로 유의성 이 존재하였다.
- 05). 사후 검 증을 위해 Duncan's multiple range test를 시행하였으며, 그 결과는 Table 2와 같았다. Group 2, 3, 4의 도재 결합강도는 Group 6와 통계학적으로 유의성을 보여주고 있으나(Duncan's test, 戶<.
성능/효과
- 1. 모든군에서 결합강도는 ISO 9693의 최소치 (25 MPa)보다 높았다.
- 3점 굴곡시 험을 시행한 결과, 금 합금(Group 2 - 6)과 전용도 재의 결합강도는 37.47 MPa에서 30.75 MPa 사이로 나타났고 이는 ISO 9693의 최 소치 인 25 MPa보다 높았으며, 니 켈-크롬 합금군 40.62 MPa의 92 - 75% 수준이었다. 금합금과전용도재의 결합 강도에 관한 보고에 의하면, Probster 등11은 금 합금과 전용도 재의 결합 강도가 니 켈-크롬 합금과 일반 도재결합강도의 38 - 58%의 범위 에 속한다고 했고, Atsu 등12은 33 - 60% 수준에 이른다고 하였으며, Yilmaz 등13은 금 합금과 전용도재의 결합강도가 니 켈-크롬 합금보다 낮으나, 두 금속에서 모두 최 소치 (25 MPa)를 상회 한다고 보고하였다.
- 05). 모든군의 도재 결합 강도가 ISO 9693에서 제시하는 최소치 (25 MPa)보다 높은 수치를 나타내었다.
- Anusavice 등20은 시편의 형 태 에 따른 응력분포를 유한요소법으로 조사하였는데, 시편 형태에 따라 응력집중이 다양하게 나타날 수 있어 실험방법에 따라 결합 강도의 측정결과가 영향을 받을 수 있다고 하였다. 본 연구에서 사용한 3점 굴곡시험은 반복적 재현이 가능하며 정 량화되어 있고 시편 제작과실험과정이 용이할뿐만 아니라, 도 재층의 두께와 금속판의 두께가 임상적으로 타당성이 있다.21 이러한3점 하중법은도재-금속결합강도측정에 널리 사용되고 있는 방법으로 ISO 9693에서 국제규격으로 제시하고 있는 방법이다.
- 더불어 도재의 적절한 두께와 충분한 지지를 제공할 수 있도록 금속하부구조 형태를설계하는 것도 도 재-금속 수복물의 성패에 중요함을 간과해서는 안될 것이다. 본 연구의 결과에 의하면 금 합금과 전용도재의 결합 강도는 실험실적 으로는 수용할만한 수준을 나타냈다.
후속연구
- 4. 금 함량이 낮은 금속 세 라믹 합금들도 임 상적 으로 사용 가능한 도재 결 합강도를 지 닌 것으로 사료된다.
- 27 이러한 염기성 금속 산화물의 증가에 따른 화학 조성의 변화는 도재의 용해도(water solubility)를 증가시켜 도 재의 강도를 약화시 킬 수 있다쬬 그러나 Esquivel 등29은 금 합금 전용도 재 자체의 굴곡강도와 용해도가 일반도재와 유의한 차이가 없다고 보고하였다. 이러한 여러가지 요인들을 고려해 볼 때 비록 유의하지 는 않지 만 본 연구에 사용된 두 도재 간의 결합 강도의 차이는 도재와 금 합금간의 열팽창계수의 조화, 결합재의 성분 또는 도재 자체의 강도 차이 때문으로 생각되며 추후 결합강도 향상을 위한 지속적인 연구가 필요하리라 생각된다.
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