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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 보다 효율적인 표면처리로 지르코니아 전부도재관을 제작하여 더욱 심미적이고 안정적인 치과보철물을 제작하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 먼저 금속도재관의 금속 하부구조물에 표면처리 조건에 따른 금속군의 시편을 금속군군으로 설정하고, 지르코니아 전부도재관의 지르코니아 블록을 제작하여 소결(sintering)한 코어에 표면처리 조건에 따른 지르코니아군의 시편을 지르코니아군으로 설정하였다.
- 금속군과 지르코니아군에 각각 표면처리 방법을 4가지로 달리하여 하부구조물과 전장도재와의 전단결합강도를 분석하였다. 본 연구는 지르코니아와 전장도재와의 표면처리 조건에 따른 분석결과로 지르코니아 전부도재관의 성공률을 높이는 중요한 연구자료가 되어지리라 판단된다.
- 본 연구에서는 실험실 조건하에서 금속도재관과 지르코니아 전부도재관 제작 시 하부구조물에 다양한 표면처리를 하였을 때 하부구조물과 전장도재 간의 전단결합강도에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 평가하였다. 가장 높은 전단결합강도값은 금속군에서는 SOM집단, 지르코니아군에서는 SLZ집단으로 나타났다.
제안 방법
- 금속군과 지르코니아군 각각 40개의 시편 총 80개의 시편의 전단결합강도 측정 후 파절면의 파절양상을 알아보기 위해 파절된 시편의 단면을 디지털 전자 현미경 (KH-7700, Hirox, Japan)을 이용하여 배율 40배로 관찰 하였다. 파절된 시편의 단면은 세 가지의 파절양상으로 분류하였다.
- 먼저 금속도재관의 금속 하부구조물에 표면처리 조건에 따른 금속군의 시편을 금속군군으로 설정하고, 지르코니아 전부도재관의 지르코니아 블록을 제작하여 소결(sintering)한 코어에 표면처리 조건에 따른 지르코니아군의 시편을 지르코니아군으로 설정하였다. 금속군과 지르코니아군에 각각 표면처리 방법을 4가지로 달리하여 하부구조물과 전장도재와의 전단결합강도를 분석하였다. 본 연구는 지르코니아와 전장도재와의 표면처리 조건에 따른 분석결과로 지르코니아 전부도재관의 성공률을 높이는 중요한 연구자료가 되어지리라 판단된다.
- 금속군은 금속하부구조 표면처리를 시행하지 않은 집단(NM), 금속 표면에 모래분사를 실시한 집단(SM), 표면에 불투명도재를 도포한 집단(OM), 표면에 모래분사와 함께 불투명도재를 도포한 집단(SOM)으로 나누었다. 지르코니아군은 지르코니아 표면처리를 시행하지 않은 집단(NZ), 표면에 모래분사를 실시한 집단(SZ), 표면에 라이너(이장재, liner)를 도포한 집단(LZ), 표면에 모래분사와 함께 라이너를 도포한 집단(SLZ)으로 분류하였다.
- 따라서 본 연구에서는 보다 효율적인 표면처리로 지르코니아 전부도재관을 제작하여 더욱 심미적이고 안정적인 치과보철물을 제작하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 먼저 금속도재관의 금속 하부구조물에 표면처리 조건에 따른 금속군의 시편을 금속군군으로 설정하고, 지르코니아 전부도재관의 지르코니아 블록을 제작하여 소결(sintering)한 코어에 표면처리 조건에 따른 지르코니아군의 시편을 지르코니아군으로 설정하였다. 금속군과 지르코니아군에 각각 표면처리 방법을 4가지로 달리하여 하부구조물과 전장도재와의 전단결합강도를 분석하였다.
- 도재관 하부구조물과의 결합강도에 영향을 미치는 요소에는 여러가지가 있으나, 대표적으로 접촉면의 표면처리가 달라짐에 따라 결합강도가 달라진다. 본 연구에서는 하부구조물을 금속군과 지르코니아군 두 종류로 나누고 표면처리 조건을 다르게 하여 그에 따른 하부구조물과 전장도재의 결합강도를 측정하였다.
- 전단결합강도 측정기를 이용하여 하중을 부하할 때하중이 하부구조물과 전장도재 사이의 접착면에 정확히 전달되도록 전단결합강도 측정용 금속 지그에 고정하고 crosshead speed는 0.5mm/min로 파절이 일어날 때까지 하중을 가하였다. 파절 될 때의 하중[N]을 측정하고 파절 시의 하중[N]을 단면적[mm2]으로 나누는 전단결합강도 (Shear bond strength[MPa] = Maximum applied force[N]/bonded cross-sectional area[mm2]으로 전단결합강도 값을 계산하였다[9].
- 금속군은 금속하부구조 표면처리를 시행하지 않은 집단(NM), 금속 표면에 모래분사를 실시한 집단(SM), 표면에 불투명도재를 도포한 집단(OM), 표면에 모래분사와 함께 불투명도재를 도포한 집단(SOM)으로 나누었다. 지르코니아군은 지르코니아 표면처리를 시행하지 않은 집단(NZ), 표면에 모래분사를 실시한 집단(SZ), 표면에 라이너(이장재, liner)를 도포한 집단(LZ), 표면에 모래분사와 함께 라이너를 도포한 집단(SLZ)으로 분류하였다.
- 파절된 시편의 단면은 세 가지의 파절양상으로 분류하였다. 첫째는 한가지의 재료 사이에서 파절이 일어난 응집성 파절(cohesive failure), 둘째는 두 가지 재료의 접착면에서 분리가 일어난 접착성 파절(adhesive failure), 그리고 셋째는 응집성 파절과 접착성 파절이 혼재되어 나타나는 혼합형 파절(mixed failure)로 나누어 파절양상을 관찰하였다.
- 5mm/min로 파절이 일어날 때까지 하중을 가하였다. 파절 될 때의 하중[N]을 측정하고 파절 시의 하중[N]을 단면적[mm2]으로 나누는 전단결합강도 (Shear bond strength[MPa] = Maximum applied force[N]/bonded cross-sectional area[mm2]으로 전단결합강도 값을 계산하였다[9].
- 금속군과 지르코니아군 각각 40개의 시편 총 80개의 시편의 전단결합강도 측정 후 파절면의 파절양상을 알아보기 위해 파절된 시편의 단면을 디지털 전자 현미경 (KH-7700, Hirox, Japan)을 이용하여 배율 40배로 관찰 하였다. 파절된 시편의 단면은 세 가지의 파절양상으로 분류하였다. 첫째는 한가지의 재료 사이에서 파절이 일어난 응집성 파절(cohesive failure), 둘째는 두 가지 재료의 접착면에서 분리가 일어난 접착성 파절(adhesive failure), 그리고 셋째는 응집성 파절과 접착성 파절이 혼재되어 나타나는 혼합형 파절(mixed failure)로 나누어 파절양상을 관찰하였다.
대상 데이터
- 실험을 위한 시편 제작이 완료된 후 금속군, 지르코니아군 각각 40개의 시편 총 80개 시편을 전단결합강도 측정기(Model 3345, Instron, USA)를 이용하여 실험하였다.
- 5mm, 높이 5mm의 크기로 제작하였다. 실험을 위한 시편의 총 높이는 11mm의 원기둥 모양으로 제작하였으며, 금속군과 지르코니아군을 각 표면처리 조건별로 나누어 10개씩 총 80개의 시편을 이용하여 전단결합강도 실험을 측정하였다.
- 전달결합강도 실험에 사용할 시편은 지름 4mm, 높이 6mm의 하부구조물을 제작하고 상부의 전장도재는 지름 3.5mm, 높이 5mm의 크기로 제작하였다. 실험을 위한 시편의 총 높이는 11mm의 원기둥 모양으로 제작하였으며, 금속군과 지르코니아군을 각 표면처리 조건별로 나누어 10개씩 총 80개의 시편을 이용하여 전단결합강도 실험을 측정하였다.
데이터처리
- 금속군 내에서 집단 간의 차이를 보이는지를 검증하기 위해 다중비교 검정(Tukey’s multiple comparison test)을 실시하였다. 검정을 통해 사후분석을 하였다. 통계적 유의성 여부는 유의수준 0.
- 금속군 내에서 집단 간의 차이를 보이는지를 검증하기 위해 다중비교 검정(Tukey’s multiple comparison test)을 실시하였다.
- 금속군과 지르코니아군에서 각각 집단별로 측정된 전단결합강도 평균(표준편차)값들 사이의 통계적으로 유의한 차이가 있는지를 확인하기 위해 SPSS 통계 프로그램 (Statistical Package for Social Science 12.0. SPSS Inc. USA)을 사용하여 일원배치 분산분석(one-way ANOVA test)을 시행하였다. 금속군 내에서 집단 간의 차이를 보이는지를 검증하기 위해 다중비교 검정(Tukey’s multiple comparison test)을 실시하였다.
- 05를 기준으로 판단하였다. 지르코니아군 역시 집단 간의 차이를 보이는지를 검증하기 위해 다중비교 검정을 실시하였으며, 검정을 통해 사후분석을 실시하였다. 통계적 유의성 여부는 유의수준 0.
성능/효과
- 본 연구에서는 실험실 조건하에서 금속도재관과 지르코니아 전부도재관 제작 시 하부구조물에 다양한 표면처리를 하였을 때 하부구조물과 전장도재 간의 전단결합강도에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 평가하였다. 가장 높은 전단결합강도값은 금속군에서는 SOM집단, 지르코니아군에서는 SLZ집단으로 나타났다. 따라서 금속도재 관의 경우 현재 제작방법에 사용되고 있는 하부구조물인 금속 표면에 모래분사를 한 후 불투명도재를 도포하는 것이 가장 권장되며, 지르코니아 전부도재관의 경우 하부구조물인 지르코니아 표면에 모래분사를 시행한 후 라이너를 도포하는 것이 권장된다.
- 78) MPa로 나타났다. 국제표준화기구에서 추천 하는 25 MPa의 전단결합강도의 범위를 상위하는 안정적인 결과값을 보였다. 지르코니아군에서는 일반적인 제작 방법으로 채택하고 있는 NZ집단의 전단결합강도 평균 (표준편차)은 26.
- 지르코니아군에서 가장 우수한 전단결합강도를 보인 집단은 SLZ집단으로 나타났다. 금속군 전체 시편 40개와 지르코니아군 전체 시편 40개의 전단결합강도의 평균(표준편차)값을 분석한 결과 금속군 35.26(4.08) MPa, 지르코니아군 30.47(4.20) MPa로 금속군이 더 높은 값을 보였다. 파절양상을 관찰한 결과 금속군에서 접착성 파절을 보였으며, 지르코니아군에서는 접착성 파절과 응집형 파절이 함께 보이는 혼합형 파절양상이 관찰되었다.
- 05). 금속군과 지르코니아군의 모든 집단에서 국제표준화기구에서 추천하는 25 MPa의 전단 결합강도를 상위하는 안정적인 결과값을 보였다. 금속도 재관의 보철제작방법으로 채택하고 있는 금속군의 SOM 집단은 전단결합강도 평균(표준편차)은 48.
- 금속군과 지르코니아군의 모든 집단에서 국제표준화기구에서 추천하는 25 MPa의 전단 결합강도를 상위하는 안정적인 결과값을 보였다. 금속도 재관의 보철제작방법으로 채택하고 있는 금속군의 SOM 집단은 전단결합강도 평균(표준편차)은 48.47(6.78) MPa 로 매우 우수한 전단결합강도를 보였다. 지르코니아 전부도재관의 보철제작방법으로 채택하고 있는 지르코니 아군의 NZ집단의 전단결합강도 평균(표준편차)은 26.
- 본 연구의 전달결합강도의 실험을 통하여 NM집단과 SM집단을 제외한 다른 집단들 사이에는 전단결합강도 평균값 사이에 유의한 차이가 있었다(P<0.05).
- 파절양상을 관찰한 결과 금속군에서 접착성 파절을 보였으며, 지르코니아군에서는 접착성 파절과 응집형 파절이 함께 보이는 혼합형 파절양상이 관찰되었다. 시편의 형태가 구강의 치과보철물과는 다르지만, 금속군에서는 SOM집단, 지르코니아군에서는 SLZ집단이 추천할 수 있는 제작방법으로 나타났다.
- 78) MPa 로 매우 우수한 전단결합강도를 보였다. 지르코니아 전부도재관의 보철제작방법으로 채택하고 있는 지르코니 아군의 NZ집단의 전단결합강도 평균(표준편차)은 26.27(4.27) MPa, LZ집단은 30.76(3.11) MPa로 나타났다. 지르코니아군에서 가장 우수한 전단결합강도를 보인 집단은 SLZ집단으로 나타났다.
- 11) MPa로 나타났다. 지르코니아군에서 가장 우수한 전단결합강도를 보인 집단은 SLZ집단으로 나타났다. 금속군 전체 시편 40개와 지르코니아군 전체 시편 40개의 전단결합강도의 평균(표준편차)값을 분석한 결과 금속군 35.
- 국제표준화기구에서 추천 하는 25 MPa의 전단결합강도의 범위를 상위하는 안정적인 결과값을 보였다. 지르코니아군에서는 일반적인 제작 방법으로 채택하고 있는 NZ집단의 전단결합강도 평균 (표준편차)은 26.27(4.27) MPa, LZ집단은 30.76(3.11) MPa로 나타났다. 하지만 지르코니아군에서는 SLZ집단의 전단결합강도 평균(표준편차)은 33.
- 20) MPa로 금속군이 더 높은 값을 보였다. 파절양상을 관찰한 결과 금속군에서 접착성 파절을 보였으며, 지르코니아군에서는 접착성 파절과 응집형 파절이 함께 보이는 혼합형 파절양상이 관찰되었다. 시편의 형태가 구강의 치과보철물과는 다르지만, 금속군에서는 SOM집단, 지르코니아군에서는 SLZ집단이 추천할 수 있는 제작방법으로 나타났다.
후속연구
- 추후에는 이를 보완하여 치과보철물과 유사한 형태의 시편을 이용한 전단결합강도의 측정과 구강 내 환경을 적용하여 전단결합강도에 미치는 영향을 연구하는 실험이 필요할 것으로 생각된다. 또한 더 많은 변수를 적용하기 위하여 현재 국내에서 시판되고 있는 다양한 지르코니아 시제품을 대상으로 한 추가 연구가 요구된다.
- 따라서 금속도재 관의 경우 현재 제작방법에 사용되고 있는 하부구조물인 금속 표면에 모래분사를 한 후 불투명도재를 도포하는 것이 가장 권장되며, 지르코니아 전부도재관의 경우 하부구조물인 지르코니아 표면에 모래분사를 시행한 후 라이너를 도포하는 것이 권장된다. 본 연구는 전단결합강도 실험에 사용된 시편이 임상적인 치과보철물의 형태와는 달리 실험을 위한 시편의 형태로 제작되어 임상적 결과를 반영하지 못했으며 구강 내의 상황과도 다르다는 한계점을 가지고 있다. 추후에는 이를 보완하여 치과보철물과 유사한 형태의 시편을 이용한 전단결합강도의 측정과 구강 내 환경을 적용하여 전단결합강도에 미치는 영향을 연구하는 실험이 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구는 전단결합강도 실험에 사용된 시편이 임상적인 치과보철물의 형태와는 달리 실험을 위한 시편의 형태로 제작되어 임상적 결과를 반영하지 못했으며 구강 내의 상황과도 다르다는 한계점을 가지고 있다. 추후에는 이를 보완하여 치과보철물과 유사한 형태의 시편을 이용한 전단결합강도의 측정과 구강 내 환경을 적용하여 전단결합강도에 미치는 영향을 연구하는 실험이 필요할 것으로 생각된다. 또한 더 많은 변수를 적용하기 위하여 현재 국내에서 시판되고 있는 다양한 지르코니아 시제품을 대상으로 한 추가 연구가 요구된다.
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