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문제 정의
- 실제 임상에서 제조사가 제시한 적층 수복 시 단일 수복을 한 경우와 색차가 육안으로 인지될 정도로 차이가 나타난다. 이에 본 연구는 시판되는 복합 레진의 적층 수복이 적층 두께에 따라 어떠한 표면 색상으로 표현되는지를 기기를 이용해 측정해 보고 적층 수복 및 단일 수복의 결과가 제조사들에 의해 제시된 색상표와 같은 결과를 나타내는지를 비교 분석하여 제조사들에 의한 color matching 과정에 대해 신뢰성을 확인해 보고자 한다.
제안 방법
- 앞서 언급한 바와 같이, 복합 레진은 배경색의 영향을 전혀 받지 않는 두께, 즉 최소 4 mm의 두께에서 측정되어야 한다.1 따라서 이번 연구에서는 mono의 경우 4 mm의 두께, duo의 경우 배경색의 영향을 받지 않는 4 mm의 상아질 색상 레진 위에 법랑질 색상 레진을 2 mm 적층하여 실험하였다. 황과 이는 2.
- 황과 이의 연구에 의하면 최소 4 mm의 두께에서 배경색의 영향이 최소화 한다고 하였다.1 따라서, 본 연구에서는 Ceram-X mono 시편의 경우 4 mm, Ceram-X duo의 경우 4 mm의 상아질 색상 레진 위에 법랑질 색상 레진을 2 mm 적층하여 각각 시편을 제작하였다.
- 20 하지만 Crisp 등과 Powers 등이 주장했던 것처럼 재료의 투명도는 시편의 두께에 매우 민감하다.21,22 두께와 표면의 광택 중 어느 것이 투명도에 더 많은 영향을 미치는가에 대한 보고는 없지만 본 연구에서는 두께에 더 비중을 두었으며 표면 광택을 최대한 얻기 위해 모든 시편을 2,000번 사포로 최종 연마하였다.
- 그리고 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진의 색차를 제조사에서 제시한 동일 색상 군에 대해 개별적으로 비교하였다.
- 먼저 Ceram-X mono를 이용한 단일 수복 복합 레진 시편의 색상을 측정하였다. 다음으로 Ceram-X duo를 이용하여 제작한 상아질 색상의 복합 레진 시편의 색상을 각각 측정한 후 2 mm 두께로 적층한 법랑질 색상의 레진 시편을 2 mm 두께에서부터 1 mm까지 0.2 mm 간격으로 연마하면서 색상을 측정하였다. 시편을 #1200, #1500, #2000 사포로 젖은 상태에서 연마하고 연마 과정 중에 시편의 양면에 불순물이 묻지 않도록 주의하였으며 최종 연마 후 초음파 세척기로 세척하여 시편의 표면 상태가 측정치에 미치는 영향을 최소화하였다.
- 단일 수복 복합 레진과 두께에 따른 적층 수복 복합 레진의 CIE L*a*b* 간의 색차 ΔE* 값을 계산하여 제조사에서 적층 수복 시와 단일 수복 시 동일한 색상을 나타낸다고 제시한 색상 군 간의 색차가 시각적으로 인지 가능한 색차 범위 ΔE* ≧ 3.3에 해당하는지를 분석하였다.
- 단일 수복에 사용될 복합 레진 시편을 4 mm 두께의 disc로 7개의 제시된 shade당 한 개씩 제작하였다. 직경 6 mm, 두께 4 mm의 고무 주형에 복합 레진을 주입하고 기포가 생기지 않게 주의하면서 레진 충전용 기구로 충전하였다.
- 먼저 Ceram-X mono를 이용한 단일 수복 복합 레진 시편의 색상을 측정하였다. 다음으로 Ceram-X duo를 이용하여 제작한 상아질 색상의 복합 레진 시편의 색상을 각각 측정한 후 2 mm 두께로 적층한 법랑질 색상의 레진 시편을 2 mm 두께에서부터 1 mm까지 0.
- 이렇게 준비된 각각의 시편들을 Spectrophotometer를 이용해 CIE L*a*b* 값을 측정하였다. 색 측정은 각 시편당 3번에 걸쳐 시행하였으며, 그 평균값을 채택하였다.
- 색측정을 위해 Spectrophotometer (NF-999, Nippon denshoku, Tokyo, Japan)를 사용하였다.
- 압축된 레진은 LED 광중합기(Dr’s Light, 1400 mW/cm2, GoodDrs, Seoul, Korea)를 사용해 양면에 각각 60초씩 광중합 하였다.
- 이렇게 준비된 각각의 시편들을 Spectrophotometer를 이용해 CIE L*a*b* 값을 측정하였다. 색 측정은 각 시편당 3번에 걸쳐 시행하였으며, 그 평균값을 채택하였다.
- 적층 수복의 경우에도 위와 같은 방법으로 먼저 상아질 색상 복합 레진 시편을 4개의 색상(D1, D2, D3, D4)당 3개씩 4 mm의 두께로 제작한 후 제작된 시편에 법랑질 색상 복합 레진(E1, E2, E3)을 제조사의 shade guide에 제시된 대로 적용하여 2 mm 적층하고 광중합하였다(Table 2).
- 단일 수복에 사용될 복합 레진 시편을 4 mm 두께의 disc로 7개의 제시된 shade당 한 개씩 제작하였다. 직경 6 mm, 두께 4 mm의 고무 주형에 복합 레진을 주입하고 기포가 생기지 않게 주의하면서 레진 충전용 기구로 충전하였다. 양측에 얇고 투명한 셀룰로이드지를 위치시킨 후 투명한 glass slide를 사용해 양측에서 압축하였다.
- 투명도 차이를 이용하여 적층 수복이 가능하게 생산 판매되고 있는 광중합형 복합 레진을 선택하여 먼저 배경판으로 사용될 상아질 복합 레진 시편을 제작한 후 색상을 측정하고 제작된 상아질 색상 시편 상에 법랑질 색상 레진을 적층하고 연마하면서 각 두께에서의 색상을 측정하여 제조사에서 제시한 shade guide와 같은 결과를 나타내는지 비교 평가하였다.
대상 데이터
- 본 연구에는 2종의 광중합형 복합 레진을 사용하였다. 단일 수복을 위해서는 Ceram-X mono (DENTSPLY DeTrey, Konstanz, Germany)를 사용하였고 적층 수복을 위해서는 Ceram-X duo (DENTSPLY DeTrey)를 사용하였다(Table 1).
이론/모형
- 본 연구에는 2종의 광중합형 복합 레진을 사용하였다. 단일 수복을 위해서는 Ceram-X mono (DENTSPLY DeTrey, Konstanz, Germany)를 사용하였고 적층 수복을 위해서는 Ceram-X duo (DENTSPLY DeTrey)를 사용하였다(Table 1).
성능/효과
- 4 mm 두께의 상아질 색상 복합 레진 시편에 법랑질 색상 복합 레진을 2 mm 두께로 적층 후 측정한 색상과 법랑질 색상 복합 레진을 0.2 mm 단위로 연마한 후 측정한 색상을 살펴보면 L*값은 E2/D4를 제외하고 모든 시편에서 두께가 감소할수록 증가하였다. a*값은 E1/D2, E2/D3, E2/D4와 E3/D4에서는 두께가 감소할수록 증가하는 양상을 보였고 E2/D1에서는 감소하는 양상을 보였다.
- 3)를 넘어 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이에 색상 차이가 있음을 나타냈다. 다만 M4-E1/D3 사이의 색차를 제외한 대부분에서 약간의 예외는 있었지만 적층 수복 복합 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이의 색차가 감소하는 양상을 보였다. 4개의 군들 중에서도 M4-E1/D3 사이의 색차는 대부분의 두께에서 3.
- 3 이상의 결과를 나타냈다. 다만 M4와 E1/D3 사이의 색차를 제외한 대부분에서 약간의 예외는 있었지만 적층 수복 복합 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이의 색차가 감소하는 양상을 보여 적층 수복 시 얇은 두께의 법랑질 색상 레진의 적층을 시행하면 두 종류의 레진 수복물 사이에 색차를 줄일 수 있으리라고 본다. 또한 본 연구에서는 법랑질 색상 레진을 2.
- 상아질 색상 레진보다 법랑질 색상 레진이 단일 수복 레진과 큰 색상 차이를 나타내는 양상을 보였다. 다만, 한 군을 제외한 모든 색상군에서 적층 수복 레진의 경우, 법랑질 색상 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 레진과의 색차가 감소하였다.
- 단일 수복 레진과 적층 수복 레진은 적층 두께가 1 mm에서 2 mm 사이일 때 제조사에서 제시한 동일 색상 간에 최소 1.37, 최대 10.53의 색차(ΔE*)를 보였으며 10가지 색상 군 가운데 6군에서 모든 두께에서 시각적으로 확연한 차이를 보였다.
- 또한 단순한 색상의 조합만이 아닌 적층 두께를 이용하여 색상 조절 역시 가능하다. 따라서 본 연구에서는 복합 레진의 적층 수복이 적층 두께에 따라 어떠한 표면 색상으로 표현되는지를 측정해 본 결과 시판되는 적층 수복 복합 레진인 Ceram-X duo와 단일 수복 복합 레진 Ceram-X mono 사이의 색상차가 대부분 육안으로 구분할 수 있는 값인 3.3 이상의 결과를 나타냈다. 다만 M4와 E1/D3 사이의 색차를 제외한 대부분에서 약간의 예외는 있었지만 적층 수복 복합 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이의 색차가 감소하는 양상을 보여 적층 수복 시 얇은 두께의 법랑질 색상 레진의 적층을 시행하면 두 종류의 레진 수복물 사이에 색차를 줄일 수 있으리라고 본다.
- 다만 M4와 E1/D3 사이의 색차를 제외한 대부분에서 약간의 예외는 있었지만 적층 수복 복합 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이의 색차가 감소하는 양상을 보여 적층 수복 시 얇은 두께의 법랑질 색상 레진의 적층을 시행하면 두 종류의 레진 수복물 사이에 색차를 줄일 수 있으리라고 본다. 또한 본 연구에서는 법랑질 색상 레진을 2.0 mm 두께로 적층하여 1.0 mm까지 연마하는 방법을 사용하였으나 이보다 더 얇은 두께의 적층을 시행하면 단일 수복 시와 적층 수복 시의 색차가 더 줄어들 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이의 색차에 영향을 더 미치는 것이 상아질 색상인지 법랑질 색상인지를 알기 위해 제조사에서 색상이 같다고 제시한 두 종류의 복합 레진 사이의 색차를 개별적으로 비교한 결과 대부분의 상아질 색상 레진은 제조사에서 제시한 단일 수복 레진과 색차가 크지 않았으나 법랑질 색상 레진은 단일 수복 복합 레진과 큰 색차를 나타내어 적층 수복 시 법랑질 색상 레진의 영향을 더 받는 것으로 여겨진다. 즉 상아질 색상 레진보다 높은 투명도를 지닌 법랑질 색상 레진에 의해 적층 수복의 색상이 영향을 더 많이 받는 것으로 생각된다.
- 상아질 색상 레진보다 법랑질 색상 레진이 단일 수복 레진과 큰 색상 차이를 나타내는 양상을 보였다. 다만, 한 군을 제외한 모든 색상군에서 적층 수복 레진의 경우, 법랑질 색상 레진의 두께가 감소할수록 단일 수복 레진과의 색차가 감소하였다.
- 제조사에서 동일한 색상을 지닌다고 제시한 10개의 군들 중 6개군의 색차는 모든 두께에서 시각적으로 인지 가능한 색차 범위(ΔE* ≧3.3)를 넘어 단일 수복 복합 레진과 적층 수복 복합 레진 사이에 색상 차이가 있음을 나타냈다.
후속연구
- 그러므로, Ceram-X mono와 Ceram-X duo를 이용한 복합레진 수복 시 색상 결정에 있어 제조사의 지시에 따른 사용은 적절하지 않으며 Ceram-X duo를 이용한 수복 시 적층되는 법랑질 두께에 따른 색상 변화에 대한 정확한 정보가 필요하리라고 사료된다.
- 이와 같이 현재 임상에서 사용되는 복합 레진들이 어떤 색상 특성을 갖는지, 또 레진들 사이에 얼마나 색상 차이가 있는지를 정확히 알기 위해 본 연구에 적용한 CIE L*a*b* 체계와 같은 정량적 비교에 바탕을 둔 색상 체계가 치과계에 도입된다면 임상에서 색상 재현에 좀 더 도움이 될 것이다. 또한 경험에 의한 색상의 재현보다 정확한 측정 및 분석 결과를 토대로 색상을 재현할 수 있는 있도록 좀 더 많은 재료에 대해 색상을 표준화하고 광학적 특성에 대한 분석이 필요하리라 생각한다.
- 복합 레진을 비롯한 심미 수복 재료의 심미성은 꾸준히 발전해 왔지만 최근 들어 더욱 증가되는 심미 치료에 대한 환자들의 관심과 요구에 맞춰 치아의 색상을 완벽하게 재현하기에는 아직 부족하다. 여러 임상가들과 치과 관련 종사자들이 다양한 색상과 특성을 지닌 재료를 개발하고 새로운 색상 결정 방법 등을 개발하였지만 이러한 노력에도 불구하고 정확한 색상 및 치아의 광학적 특성을 재현하는 것은 앞으로도 심미 치과학 영역에서 해결해야 할 문제점으로 남아 있다.
- 본 연구의 한계 내에서 시판되는 적층 수복 복합 레진과 단일 수복 복합 레진 사이에는 육안으로 구분 가능한 색차가 존재하였다. 이와 같이 현재 임상에서 사용되는 복합 레진들이 어떤 색상 특성을 갖는지, 또 레진들 사이에 얼마나 색상 차이가 있는지를 정확히 알기 위해 본 연구에 적용한 CIE L*a*b* 체계와 같은 정량적 비교에 바탕을 둔 색상 체계가 치과계에 도입된다면 임상에서 색상 재현에 좀 더 도움이 될 것이다. 또한 경험에 의한 색상의 재현보다 정확한 측정 및 분석 결과를 토대로 색상을 재현할 수 있는 있도록 좀 더 많은 재료에 대해 색상을 표준화하고 광학적 특성에 대한 분석이 필요하리라 생각한다.
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