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문제 정의
- 이 실험에서는 임플란트 지대주와 보철물을 임시 시멘트로 합착 분리하여 서로 다른 방법으로 잔여 시멘트를 제거한 후 최종 합착제로 임플란트 전용 시멘트를 사용하였다. 각 시편의 인장 접착강도를 측정하여 제거 방법의 효과를 알아보고 임시 시멘트의 잔여 성분 중 유지놀 성분이 최종 합착 과정에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 한 개의 시편을 여러 번 사용할 경우 시편의 표면변화가 결과에 영향을 미칠 것으로 생각할 수 있으나 다수의 실험에서 시편을 재사용하였으며3,10,14,32-36,38-40), 또한 Mathews 등41)은 보철물을 인산아연 시멘트로 20번 재합착한 실험에서 유지력 간에 통계적으로 유의한 차이가 없음을 보고한 바 있다. 따라서 이에 대한 고려는 배제하기로 하였다.
- 이에 본 실험에서는 기성의 임플란트 지대주를 사용하여 시멘트의 종류를 제외한 나머지 요소들을 표준화시켜 오직 시멘트의 접착강도에 대한 평가만 가능하도록 설계하였고, 실제 임상에서 사용되고 있는 과정을 실험에 최대한 반영하도록 노력하였다. 또한 최근에 관심이 증가되고 있는 임플란트 전용 시멘트를 최종 합착제로 선택하여 그 효용성을 알아보고자 하였다.
- 보철물 내면의 잔여 시멘트를 기계적으로 완벽히 제거하기란 쉽지 않기 때문에 다양한 화학적 제거 방법이 사용되고 있으며, 이에 본 연구에서는 이러한 방법에 따른 각각의 임시 시멘트의 제거 효과와, 또한 내면의 임시 시멘트의 잔여 성분이 임플란트 전용 레진 시멘트와 보철물의 유지력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 11, 12). 0.5 ㎜/min cross-head speed 로 인장력을 가한 후, 지대주에서 주조체가 분리되는 순간의 인장접착강도를 측정하였다.
- Prefabricated abutment(Solid abutment, GSRAS4621, Osstem Implant Co., Busan, Korea)조기(KDF Cascom, Denken Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 Ni-Cr 합금(Rexillium Ⅲ, Pentron®, Wallingford, CT, U.S.A.)으로 주조하였고, 주조체에서 nodule 및 주입선을 제거하고, 주조체의 완전한 적합을 확인하고 시멘트의 잉여분이 배출될 수 있도록 시편의 교합면 부위에 1 ㎜의 vent hole을 형성하였다(Fig. 3).
- 인장접착강도 실험 후 모든 시편에 초음파 세척, 공기입자 분사법과 증기 세척을 실시하였다. 동일한 방법으로 다시 30개의 시편에 비유지놀계 임시 시멘트의 적용 및 분리 후, 각 군의 제거 방법에 따라 제거한 후, 최종 시멘트로 합착하였다. 제거 방법에 따른 실험군의 분류를 Table Ⅰ에 나타내었다.
- 만능시험기(UniTech T™, RB Model 301, R&B Co., Deajeon, Korea)에 시편을 위치시키고 상부에는 직경 1.5 ㎜의 스테인레스 봉을 고정시킨 후 임플란트 지대주에 합착된 주조 시편에 영향이 미치지 않도록 적절히 연결하여 고정하였다(Fig. 11, 12).
- 모든 시편의 내면을 10 ㎜의 거리에서 50 ㎛ 알루미나 입자로 70 psi 하에 간헐적으로 10초간 공기입자 분사한 뒤, 10개의 시편은 대조군으로써 임시 시멘트를 사용하지 않고 바로 최종 시멘트로 합착을 시행하였다. 유지놀계 임시 시멘트로 나머지 30개의 시편을 합착 후, 시멘트의 완전 경화가 이루어진 뒤 분리하여 내면의 잔여 임시 시멘트를 익스플로러를 사용하여 1차 제거하였다.
- 베이스 제작용 실리콘 몰드에 아크릴릭 레진(Lucitone199®, Dentsply, PA, U.S.A.)을 주입하고 중앙에 기공용 아날로그(Lap Analog, GSTLA400, Osstem Implant Co., Busan, Korea)를 위치시킨 다음 경화시켰다.
- , Senden, Germany)로 2 ㎜ 두께의 납형을 완성하였다. 유지력 측정을 위해 교합면에 두께 2 ㎜, 직경 4 ㎜ 원형의 고리를 부착하고 통법에 따라 인산염계 매몰제(Unibest Non-precious, Shofu Dental Co., Kyoto, Japan)로 매몰하였다. 진공 주 Fig.
- 이에 본 실험에서는 기성의 임플란트 지대주를 사용하여 시멘트의 종류를 제외한 나머지 요소들을 표준화시켜 오직 시멘트의 접착강도에 대한 평가만 가능하도록 설계하였고, 실제 임상에서 사용되고 있는 과정을 실험에 최대한 반영하도록 노력하였다. 또한 최근에 관심이 증가되고 있는 임플란트 전용 시멘트를 최종 합착제로 선택하여 그 효용성을 알아보고자 하였다.
- 인장접착강도 실험 후 모든 시편에 초음파 세척, 공기입자 분사법과 증기 세척을 실시하였다. 동일한 방법으로 다시 30개의 시편에 비유지놀계 임시 시멘트의 적용 및 분리 후, 각 군의 제거 방법에 따라 제거한 후, 최종 시멘트로 합착하였다.
- Wendt 등42)은 열순환 시의 온도범위를 조사한 결과 최저 4℃～8℃, 최고 45℃～60℃의 온도범위에서 이루어진다고 보고하였다. 최근의 연구들은 대부분 계류시간 30초 이내, 온도범위는 최저 4℃～5℃, 최고 50℃～60℃에서 이루어지고 있는 바, 본 연구에서도 최저 온도 5℃와 최고 온도 55℃, 계류시간 15초, 배수 후 계류시간 15초의 조건으로 2000회의 열순환을 시행한 후 인장결합강도를 측정하였다.
대상 데이터
- 2). 동일한 방법으로 40개의 시편을 제작하였다.
- 모형 제작에 사용된 지대주는 일반적인 시멘트 유지형 보철물 제작에 사용되는 높이 5.5 ㎜, 직경 4.5 ㎜, 6도의 축면 경사도와 chamfer 변연을 갖고 회전방지를 위한 단면과 홈이 있는 기성품(Solid Abutment, GSRAS4621, Osstem Implant Co., Busan, Korea)을 사용하였다(Fig. 1).
- 실험 과정에서 주조시편의 내면에 유지놀계 임시 시멘트와 비유지놀계 임시 시멘트를 각각 적용하여 임시 합착, 분리 후에 제거 과정을 거쳐 최종 합착하여 인장접착강도를 측정하였는데 이때 30개의 시편을 재사용하였다. 한 개의 시편을 여러 번 사용할 경우 시편의 표면변화가 결과에 영향을 미칠 것으로 생각할 수 있으나 다수의 실험에서 시편을 재사용하였으며3,10,14,32-36,38-40), 또한 Mathews 등41)은 보철물을 인산아연 시멘트로 20번 재합착한 실험에서 유지력 간에 통계적으로 유의한 차이가 없음을 보고한 바 있다.
- 이 실험에서는 임플란트 지대주와 보철물을 임시 시멘트로 합착 분리하여 서로 다른 방법으로 잔여 시멘트를 제거한 후 최종 합착제로 임플란트 전용 시멘트를 사용하였다. 각 시편의 인장 접착강도를 측정하여 제거 방법의 효과를 알아보고 임시 시멘트의 잔여 성분 중 유지놀 성분이 최종 합착 과정에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
- 유지놀계 임시 시멘트로 나머지 30개의 시편을 합착 후, 시멘트의 완전 경화가 이루어진 뒤 분리하여 내면의 잔여 임시 시멘트를 익스플로러를 사용하여 1차 제거하였다. 이 중 10개의 시편은 오렌지 솔벤트(Sultan Chemists Inc., Englewood, NJ, U.S.A.)(Fig. 6) 를 면구에 적셔서 임시 시멘트를 제거하였고 물 세척 후 건조과정을 거쳐 최종 시멘트로 합착을 시행하였다. 다른 10개의 시편은 비커에 초음파 정액(L&R Solution, L&R Co.
- 임시 합착을 위해 유지놀계 임시 시멘트인 Temp-Bond®(Kerr Co., CA, U.S.A.)와 비유지놀계인 Temp-Bond® NE(Kerr Co., CA, U.S.A.)를 사용하였고(Fig. 4), 최종 시멘트로는 Premier® Implant Cement™(Premier Co., PA, U.S.A.)를 사용하였다(Fig. 5).
- 각 시편을 현미경으로 변연 검사를 실시하여 500 ㎛ 이상의 부적합이 발견되면 재제작을 하기로 하였으나 모두 500 ㎛ 이내에서 적합성을 보였고 지대주와의 수동적 적합 여부를 함께 확인하였다. 총 40개의 주조 시편을 제작하였으며 모든 제작과정은 동일인에 의해 시행되었다.
데이터처리
- Duncan’s multiple range test 를 시행하여 사후 검정한 결과를 Table Ⅵ에 나타내었다.
- 각 군간의 유의한 차이를 분석하기 위해 one-way ANOVA test 와 t-test 를 시행하였고, Duncan’s multiple range test 로 사후 검정하였다.
- 각 실험군의 인장접착강도를 측정하여 다음과 같은 측정결과와 평균 및 표준편차를 얻었다(Table Ⅲ).
성능/효과
- 1. 오렌지 솔벤트를 사용한 군이 가장 작은 유지력을 나타냈으며 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
- 2. 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군 간의 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
- 3. 오렌지 솔벤트를 사용한 군은 대조군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 있었으며(p<0.05), 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군은 대조군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
- 4. 임시 시멘트의 유지놀 성분의 유무에 따른 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
- Temp-Bond®로 임시 합착한 군에서는 최종 시멘트의 인장접착강도가 TA군(10.96 ㎏), TU군(10.46 ㎏), TO군(6.72 ㎏) 순서로 크게 나타났으며, Temp-Bond® NE로 임시 합착한 군에서는 NA군(11.51 ㎏), NU군(9.94 ㎏), NO군(6.29 ㎏) 순으로 크게 나타났다.
- 3). 각 시편을 현미경으로 변연 검사를 실시하여 500 ㎛ 이상의 부적합이 발견되면 재제작을 하기로 하였으나 모두 500 ㎛ 이내에서 적합성을 보였고 지대주와의 수동적 적합 여부를 함께 확인하였다. 총 40개의 주조 시편을 제작하였으며 모든 제작과정은 동일인에 의해 시행되었다.
- 대조군인 C군의 인장접착강도는 12.16 ㎏ 으로 나타났으며, 대조군과 모든 실험군의 인장접착강도의 유의성 검정에서도 역시 TO군과 NO군에서만 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05).
- 또한, Terata 등30)과 Peutzfeldt 와 Asmussen31)는 임시 시멘트 자체가 내면의 microroughness를 막고 smoothing시켜 최종 시멘트의 유지력이 감소된다고 보고 하였다. 따라서 이러한 결과들을 종합해 볼 때 임시 시멘트로 초기에 합착한 보철물은 최종 합착을 위해 보철물의 내면을 완벽하게 제거해야 함을 알 수 있다.
- 또한, 이 실험에서는 주조시편의 vent hole을 통해 열순환 처리가 시멘트의 물성에 직접적으로 영향을 줄 수 있다는 사실을 간과하였다. 따라서 다음 실험에서는 이를 보완할 수 있는 장치가 마련되어야 할 것이며, GaRey 등33)이 열순환과 함께 반복하중을 가하였을 때 유지력의 차이가 나타났다고 보고한 것으로 미루어 보아 본 실험에서 구강 내 환경과 유사하게 열순환과 함께 반복하중을 가하였다면 좀 더 정확한 실험이 되었을 것으로 생각된다.
- 또한, 초음파 세척법과 공기 입자 분사법을 사용하여 임시 시멘트를 제거한 후 최종 합착 하는 경우, 임시 시멘트의 적용 없이 최종 합착한 대조군과 비교했을 때 통계적으로 유의한 차이가 없었고 오렌지 솔벤트를 사용하여 임시 시멘트를 제거한 경우는 대조군과 비교했을 때 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05).
- 모든 시편은 최종 합착과정에서 만능시험기를 통해 10분동안 5 ㎏의 정적인 힘을 적용(미국치과의사협회 기준 96번)하였고, 열순환 수조(HAK178, Giken, Tokyo, Japan)에서 최저 온도 5℃와 최고 온도 55℃, 계류시간 15초, 배수 후 계류시간 15초의 조건으로 2000회의 열순환을 실시한 후 24시간 동안 37℃의 증류수에 보관하였다(Fig. 10).
- 이번 연구 결과에서는 오렌지 솔벤트를 사용하여 임시 시멘트를 제거하는 경우 가장 적은 유지력을 나타냈으며 초음파 세척법과 공기 입자 분사법을 사용하여 최종 합착한 결과와 비교시 통계적으로 유의하게 낮은 값을 보였다(p<0.05).
- 05). 이와 같은 결과로 미루어 보아 초음파 세척법 또는 공기 입자 분사법을 이용하여 임시 시멘트를 제거하는 방법은 오렌지 솔벤트를 이용한 방법보다 더 나은 제거 효과를 보이며, 대조군의 결과와 유의한 차이가 없을 만큼 내면의 시멘트가 거의 완전하게 제거 된다고 추측해 볼 수 있다.
- 이처럼 동일한 임시 시멘트를 사용한 군 간의 비교에서는 one-way ANOVA test 를 시행한 결과(Table Ⅳ, Ⅴ) 오렌지 솔벤트를 사용한 TO군과 NO군에서 각각 통계학적으로 유의하게 낮은 값을 보였다(p<0.05).
- 임시 시멘트의 유지놀 성분의 유무와 관련하여 동일한 제거방법을 이용한 군 간의 비교에서 임시 시멘트의 성분에 관계없이 인장접착강도는 비슷한 값을 나타냈고, 이를 t-test로 검증한 결과에서도 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(Table Ⅶ, Ⅷ, Ⅸ).
후속연구
- 또한, 이 실험에서는 주조시편의 vent hole을 통해 열순환 처리가 시멘트의 물성에 직접적으로 영향을 줄 수 있다는 사실을 간과하였다. 따라서 다음 실험에서는 이를 보완할 수 있는 장치가 마련되어야 할 것이며, GaRey 등33)이 열순환과 함께 반복하중을 가하였을 때 유지력의 차이가 나타났다고 보고한 것으로 미루어 보아 본 실험에서 구강 내 환경과 유사하게 열순환과 함께 반복하중을 가하였다면 좀 더 정확한 실험이 되었을 것으로 생각된다.
- 이러한 성분이 주조시편의 내면이나 지대주 표면에 잔류해 있어 서로간의 마찰력이 감소되어 인장접착강도가 낮게 측정 된 것으로 보인다. 따라서 임상에서 적용 시 오렌지 솔벤트의 오일 성분을 제거할 수 있는 다른 화학적 방법과 함께 사용되어야 할 것으로 생각된다.
- 앞으로 보다 임상적 상황과 유사한 조건에서의 결과를 얻기 위해 열순환 외에 주기적 하중을 고려한 실험연구가 필요하다고 보이며 다양한 임플란트 시스템과 임플란트 수에 따른 적절한 시멘트의 활용에 관한 지속적인 연구가 있어야 할 것으로 사료된다.
- 이번 실험의 한계점은 다른 유사한 실험과 마찬가지로 단순 인장력만을 측정하였다는 것이다. 구강 내 환경에서, 금관이나 계속가공의치의 유지 실패는 장기간 동안 여러 가지 저작력이 복합적으로 작용될 때 일어나게 된다.
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