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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 치과기공 과정에서 많이 사용하고 있는 3종의 열중합형 의치상 레진을 선택하여 제조사의 지시에 따라 중합한 후 각각의 연마과정에 따른 표면 거칠기의 변화를 측정, 평가하여 치과기공 과정에서 최종연마를 위한 임상적 가이드라인 등 연마 과정의 유용한 정보를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 열중합레진인 Vertex RS, Triplex, Luciton 199의 시편을 제작하기 위하여 직경 20 ㎜, 두께 2 ㎜의 아크릴 디스크를 사용하여 금속플라스크에 석고 몰드를 제작하였다. 제작된 석고 몰드는 레진분리제(ACRO-SEP, GC, Japan) 도포 후 각각의 레진을 제조사 지시대로 혼합한 후 병상(dough stage) 레진을 전입하여 1000 psi로 가압한 다음 의치상 레진 전용중합기(multicure, VertexDental, Netherlands)를 사용하여 제조사의 지시대로 중합하였다.
- 제조사의 지시대로 제작된 시편(n = 108)은 덴쳐버를 사용하여 1200 rpm으로 양면을 30초간 1차 표면 연마 처리하였다. 1차 연마 처리한 시편은 제조사별로 6개를 대조군(Denture polishing, DP)으로 하였다.
- 1차 표면 처리한 제조사별 6개의 시편을 rubber point(Dedeco, USA)를 사용하여 1200 rpm에서 1분간 연마(Rubber polishing, RP) 하였고 denture pad hard type과 soft type를 사용하여 1차 표면 처리한 시편을 동일한 속도로 30초 씩 연마(Pad polishing, PP) 처리하였다.
- 기계적 고광택 연마를 위해서 1차 표면 처리한 시편에 rubber point를 사용하여 연마 후 고속 회전 연마 장비(Lathe, 26A Red Wing Lathe, USA)를 사용하여 저속으로 1725 rpm에서 1분간 pumice 연마(High polishing 1, HP1)를 시행하였다. 또한 퍼미스(pumice) 연마 후 3450 rpm에서 고속으로 고광택 rouge 연마재를 사용하여 1분간 최종 고광택 연마(High polishing 2, HP2)를 시행하였다.
- 기계적 고광택 연마를 위해서 1차 표면 처리한 시편에 rubber point를 사용하여 연마 후 고속 회전 연마 장비(Lathe, 26A Red Wing Lathe, USA)를 사용하여 저속으로 1725 rpm에서 1분간 pumice 연마(High polishing 1, HP1)를 시행하였다. 또한 퍼미스(pumice) 연마 후 3450 rpm에서 고속으로 고광택 rouge 연마재를 사용하여 1분간 최종 고광택 연마(High polishing 2, HP2)를 시행하였다.
- 이때 단면 곡선에서 필터를 통해 파장을 제거하는 컷오프(Cut-off, λc) 값은 0.8 ㎜로 하였고 각각의 시편 표면에서 서로 다른 부분에 3회 측정하여 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 peak-to-valley 거리(Ry), 십점 평균 거칠기(Rz)의 평균값을 구하였다.
- 시편의 광택도 측정은 의치상 레진의 표면에서 LED 광원을 사용하는 60°의 광택도 측정기(IG-331, Horiba Ltd, Japan)를 사용하였다.
- 제작된 각각의 시편들은 초음파 세척기(Ultrasonic clean, USA)를 사용하여 5분간 증류수에서 세척 후 표면의 물기를 티슈페이퍼를 사용하여 제거하였다. 표면 거칠기는 표준 시편으로 접촉식 표면조도 측정기(SJ-400, Mitutoyo, Japan)를 이용하여 이송 속도 0.5 ㎜/s로 4.0 ㎜의 거리를 측정하였다. 이때 단면 곡선에서 필터를 통해 파장을 제거하는 컷오프(Cut-off, λc) 값은 0.
- 측정 전 표준 광택판으로 캘리브레이션을 실시하였고 측정 광택도(GU; gloss unit) 범위는 0-100로 결정된다. 한 시편당 각각 3회 측정하여 평균값을 구하였다.
- 연마 과정에 따른 각 의치상 레진시 편의 표면 거칠기 측정 후 실체 현미경(SMZ 1500, Nicon, Japan)을 사용하여 연마된 표면 상태를 50배율에서 관찰하였다.
- 따라서 본 연구에서는 표준 광택도인 60°에서 측정 비교 분석하였다.
- 본 연구에서 의치 제작을 위한 3종의 열중합 의치상 레진의 연마 과정에 따른 표면 거칠기와 광택도를 측정하여 아래와 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 임상에서 많이 사용되는 의치상 재료인 3종의 열중합 아크릴레진 Vertex RS, Triplex, Lusiton 199을 사용하였다(Table 1).
- 열중합레진인 Vertex RS, Triplex, Luciton 199의 시편을 제작하기 위하여 직경 20 ㎜, 두께 2 ㎜의 아크릴 디스크를 사용하여 금속플라스크에 석고 몰드를 제작하였다. 제작된 석고 몰드는 레진분리제(ACRO-SEP, GC, Japan) 도포 후 각각의 레진을 제조사 지시대로 혼합한 후 병상(dough stage) 레진을 전입하여 1000 psi로 가압한 다음 의치상 레진 전용중합기(multicure, VertexDental, Netherlands)를 사용하여 제조사의 지시대로 중합하였다.
데이터처리
- 의치상 레진의 표면 거칠기와 광택도의 통계 처리는 각각의 데이터를 SPSS V 21.0을 이용하여 일원 배치 분산 분석(One-way ANOVA)을 실시하였고, 유의수준 P=0.05에서 scheffe’s로 사후 검정을 하였다.
- 05에서 scheffe’s로 사후 검정을 하였다. 또한 재료별 표면 거칠기와 광택도의 상관성은 Excel에서 선형회귀 분석을 이용하였다.
성능/효과
- 표면 조도와 광택도는 모두 높은 상관성을 보였다(r2>0.67).
- 또한, 고속 회전 연마 기구를 이용한 HP1과 HP2는 DP, RP, PP 보다 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05).
- 본 연구에서 사용한 열중합 의치상 레진의 표면 거칠기는 HP1, HP2 연마 과정에서 다른 연마 과정보다 유의하게 낮은 표면 거칠기를 보였다(Ra~0.35μm).
- 35μm). 그러나 DP 연마에 의한 표면 거칠기는 모든 의치상 레진에서 유의하게 높은 평균 Ra값을 보였다. 또한, 고속 회전 연마 기구를 이용한 HP1과 HP2는 DP, RP, PP 보다 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.
- 1]에 나타내었다. 전체적으로 HP1, HP2 연마 과정에서 다른 연마 과정보다 유의하게 높은 광택도를 나타냈다(39-76 GU). VE 의치상 레진시편의 연마 후 실체 현미경으로 측정한 결과로 HP2의 연마면은 매끄러운 표면 상태를 보였다(Fig.
- 전체적으로 HP1, HP2 연마 과정에서 다른 연마 과정보다 유의하게 높은 광택도를 나타냈다(39-76 GU). VE 의치상 레진시편의 연마 후 실체 현미경으로 측정한 결과로 HP2의 연마면은 매끄러운 표면 상태를 보였다(Fig. 3).
- 표면 조도와 광택도는 높은 상관성을 보였으며(r2>0.67), TR에서 가장 높은 상관성(r2>0.79)를 보였다.
- 본 연구의 결과에서 HP2 연마 과정은 0.2μm 이하의 값을 보였으며 다른 연마 과정에서 Ra 값은 모두 0.2μm를 상회하였다.
- 여러 연구에서와 같이 표면 거칠기(Ra)와 광택도의 상관성을 분석해 본 결과 표면조도와 60°입사각의 광택도는 비교적 높은 상관성을 보였으며(r2>0.67), TR에서 표면 거칠기와 광택도가 가장 높은 상관성을 보였다(Fig. 2).
- 모든 재료의 HP2 과정에서 표면 거칠기가 0.2μm보다 낮은 결과는 열중합 의치상 레진의 연마 과정으로 고속 회전 연마기를 이용한 rouge 광택까지 연마해야 한다는 사실을 보여준다.
- 따라서 본 연구에서는 표준 광택도인 60°에서 측정 비교 분석하였다. 그 결과 고광택 연마 과정인 HP2 연마에서 가장 높은 광택도가 나타남을 알 수 있었다. 여러 연구에서와 같이 표면 거칠기(Ra)와 광택도의 상관성을 분석해 본 결과 표면조도와 60°입사각의 광택도는 비교적 높은 상관성을 보였으며(r2>0.
- 1. 모든 의치상 레진 재료의 표면 거칠기는 HP1, HP2 연마 과정에서 다른 연마 과정보다 유의하게 낮은 표면 조도(Ra~0.35μm)를 나타냈다(P<0.05).
- 4. 표면 조도와 광택도는 높은 상관성을 보였으며(r2>0.67), TR에서 가장 높은 상관성(r2>0.79)를 보였다.
- 2. 모든 의치상 레진의 HP2는 치태침착임계조도(Ra=0.2 μm)보다 낮았다.
- 3. 모든 재료에서 HP1, HP2 연마 과정이 다른 연마 과정보다 유의하게 높은 광택도를 나타냈다(39-76 GU).
후속연구
- 최근 다양한 의치상 레진과 연마 기구 및 재료가 개발되어 사용되고 있다. 특히, 프레임이 없는 의치 제작에 사용되는 Polyamide 계열의 열가소성 의치상 레진과 광중합레진을 비롯한 다양한 의치상 레진의 표면 거칠기와 광택도 연구가 필요할 것으로 생각되며, 치과기공 임상에서 연마 과정에 따른 표면 거칠기와 광택도의 상관성은 임상가들에게 연마 과정의 객관적 정보와 최종 연마를 위한 가이드라인 등 연마 과정의 유용한 정보를 제공하게 될 것으로 기대된다.
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