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문제 정의
- 본 연구는 시중에 널리 사용되는 치과용 지르코니아 코어를 이용하여 서로 다른 형태의 지대치를 대상으로 작업모형을 제작한 후, 치과용 스캐너를 통해 3차원 디지털 모형을 전환한 데이터를 토대로 지르코니아 코어를 제작하였으며, 각 실험군별 변연 적합도를 측정하여 비교분석하고자 하였다. 이와 같은 결과로 형태가 다른 지대치가 CAD/CAM system으로 치과 보철물 제작 시 적합도의 영향여부를 비교하였다.
- 특히 다른 종류의 지대치에 따른 연구는 거의 없다. 이에 본 연구를 통해 임상 치과기공 분야에서 가장 널리 사용되고 있는 Lava system으로 지르코니아 코어를 지대치 종류별로 제작하고 변연 적합도를 측정하여, 이를 통해 임상적 유효성을 평가하고자 한다.
- 때문에 본 연구에서는 3가지 서로 다른 지대치 모형으로 작업모형을 만들고, CAD/CAM을 이용하여 지르코니아 코어를 제작 한 뒤 보철물의 변연 적합도를 기준으로 평가하여 보았으며, 나아가서는 임상적 허용 가능성을 가늠해 보았다. 특히 본 연구는 현재 임상에서 활발히 사용되는 전부도재관 중 하나인 Lava system 지르코니아 코어의 제작과정에서 각각 다른 지대치가 보철물 변연 적합도에 영향을 미치는지 분석하였다는 점에서 의의가 있다.
가설 설정
- 2. The definition of marginal adaptation.
제안 방법
- 변연 적합도를 측정하기 위하여 측정단면을 순-설, 근-원심 단면으로 구분하였다. 3 종류의 지대치 별로 4지점의 변연 간격을 측정하였으며, 각 그룹별 시편 10개를 총 120회에 걸쳐 변연 간격을 측정하였다. 변연 간격은 Holmes 등12) 이 발표한 연구에서의 기준에 따라 측정하였으며, 모든 측정부위는 지대치 모형으로부터 시편까지 수직적인 거리로 변연 간격을 정의하여 측정하였다(Fig.
- 각기 다른 지대치로 제작된 지르코니아 코어와 작업모형과의 변연 적합도를 측정하였다. 측정된 결과 buccal 부위에서 distal 부위까지의 평균±표준편차는 Table 1과 같다.
- 내면의 시멘트 공간은 통상적인 방법으로 20 μm로 부여토록 하였고, 숙련된 1인의 치과기공사에 의한 내면 조정을 시행토록 하였다.
- 디지털 모형은 30개의 작업 모형을 치과용 레이저 스캐너(Lava Scanner; 3M ESPE)를 이용하여 스캐닝을 실시하였다. 두 번째 단계로서 변환된 디지털 모형에 해당 캐드 프로그램을 이용하여 지르코니아 보철물로 디자인 하였다. 디자인이 완료된 파일을 가공장비(Lava Milling Unit, 3M ESPE)로 전송하여 반 소결 상태의 블록(Lava Zirconia Frame, 3M ESPE)을 가공하였다.
- 두 번째 단계로서 변환된 디지털 모형에 해당 캐드 프로그램을 이용하여 지르코니아 보철물로 디자인 하였다. 디자인이 완료된 파일을 가공장비(Lava Milling Unit, 3M ESPE)로 전송하여 반 소결 상태의 블록(Lava Zirconia Frame, 3M ESPE)을 가공하였다. 절삭이 완료된 반소결 상태의 지르코니아 보철물을 전용 퍼니스(Lava Therm Furnace, 3M ESPE)에 최종 소결하여 지르코니아 코어 30개를 완성한 후 각각의 해당하는 작업 모형 지대치에 시적하였다.
- 디지털 모형은 30개의 작업 모형을 치과용 레이저 스캐너(Lava Scanner; 3M ESPE)를 이용하여 스캐닝을 실시하였다.
- 특히, 치과영역에서의 CAD/CAM을 이용한 보철물 제작 시 정밀도와 편리성이 개선되어 이를 이용한 지르코니아 보철물이 점차 증가하는 추세이다15). 때문에 본 연구에서는 3가지 서로 다른 지대치 모형으로 작업모형을 만들고, CAD/CAM을 이용하여 지르코니아 코어를 제작 한 뒤 보철물의 변연 적합도를 기준으로 평가하여 보았으며, 나아가서는 임상적 허용 가능성을 가늠해 보았다. 특히 본 연구는 현재 임상에서 활발히 사용되는 전부도재관 중 하나인 Lava system 지르코니아 코어의 제작과정에서 각각 다른 지대치가 보철물 변연 적합도에 영향을 미치는지 분석하였다는 점에서 의의가 있다.
- 변연 적합도를 측정하기 위하여 측정단면을 순-설, 근-원심 단면으로 구분하였다. 3 종류의 지대치 별로 4지점의 변연 간격을 측정하였으며, 각 그룹별 시편 10개를 총 120회에 걸쳐 변연 간격을 측정하였다.
- 작업모형에 밀착된 light body silicone film은 두께가 매우 얇아서 찢어짐에 대한 저항이 작고, 형태를 유지하기 힘들기 때문에 그 위에 강도가 있는 heavy body silicone (Aquasil Ultra Monophase; Dentsply Caulk)을 추가적으로 덮음으로써 안정화시켰다. 복제가 완료된 silicone은 razor blade를 사용하여 4부위로 분할하였고(Fig. 3), 측정의 신뢰성을 높이기 위하여 동일한 1명의 측정자가 측정지점의 정의에 따라 지정된 4부위를 5회에 걸쳐서 측정한 후 평균값을 산출하였다. 실리콘의 두께를 160배율의 digital microscope (KH-7700; Hirox, Tokyo, Japan)로 관찰하였다(Fig.
- 3), 측정의 신뢰성을 높이기 위하여 동일한 1명의 측정자가 측정지점의 정의에 따라 지정된 4부위를 5회에 걸쳐서 측정한 후 평균값을 산출하였다. 실리콘의 두께를 160배율의 digital microscope (KH-7700; Hirox, Tokyo, Japan)로 관찰하였다(Fig. 4).
- 본 연구는 시중에 널리 사용되는 치과용 지르코니아 코어를 이용하여 서로 다른 형태의 지대치를 대상으로 작업모형을 제작한 후, 치과용 스캐너를 통해 3차원 디지털 모형을 전환한 데이터를 토대로 지르코니아 코어를 제작하였으며, 각 실험군별 변연 적합도를 측정하여 비교분석하고자 하였다. 이와 같은 결과로 형태가 다른 지대치가 CAD/CAM system으로 치과 보철물 제작 시 적합도의 영향여부를 비교하였다. 제한된 조건 하에서 수행된 본 연구에서 다름과 같은 결과를 보였다.
- 제작이 완료된 지르코니아 core의 내면에 light body silicone을 채운 후, 곧바로 작업모형에 위치시키고 지압(finger pressure)을 가하여 적합시켰다. 일률적인 지압이 유지되기 위하여 전자저울 상에서 50N의 압력 이 되도록 가압하였다. 경화된 light body silicone (Aquasil Ultra XLV; Dentsply Caulk, Milford, MA, USA)을 core로 부터 조심스럽게 분리시켰다.
- 5 mm offset을 부여하는 동시에 축벽의 각도는 6o 를 부여하였으며, 변연의 디자인은 chamfer type으로 설정하였다. 저장된 디지털 지대치 모형의 파일을 공업용 가공장비(Arum DEG 5X; Doowon, Daejeon, Korea)를 이용하여 티타늄 절삭 공정으로 주 모형을 제작하였다.
- 05). 전체적인 변연 적합도 비교를 위하여 시편의 모든 부위를 측정한 결과를 비교하였다. 지대치에 따른 지르코니아 코어의 변연 적합도는 그룹별로 큰 차이가 없었다(p＞0.
- 디자인이 완료된 파일을 가공장비(Lava Milling Unit, 3M ESPE)로 전송하여 반 소결 상태의 블록(Lava Zirconia Frame, 3M ESPE)을 가공하였다. 절삭이 완료된 반소결 상태의 지르코니아 보철물을 전용 퍼니스(Lava Therm Furnace, 3M ESPE)에 최종 소결하여 지르코니아 코어 30개를 완성한 후 각각의 해당하는 작업 모형 지대치에 시적하였다. 내면의 시멘트 공간은 통상적인 방법으로 20 μm로 부여토록 하였고, 숙련된 1인의 치과기공사에 의한 내면 조정을 시행토록 하였다.
- 작업 모형을 제작하기 위해 금속 주 모형을 실리콘(Deguform; DeguDent GmbH, Hanau, Germany)을 이용하여 30개의 실리콘 몰드를 제작하였다. 제작된 30개의 복 제몰드에 wetting agent (Picosilk; Renfert, Hilzingen, Germany)를 도포한 후, 각각의 제작된 30개의 복제 몰드에 치과기공 임상에서 빈번히 활용되는 치과용 초경석고(GC Fujirock EP; GC Europe N.V., Leuven, Belgium)를 이용하여 작업모형 10개씩 총 30개를 제작하였다(Fig. 1).
- 실리콘 복제 기술은 치과 보철물 내면과 치아와의 공간을 실리콘을 이용하여 복제한 후 실리콘의 두께를 측정하는 방법으로 높은 신뢰도와 정확도는 선행 연구를 통해 이미 검증되었다13,14). 제작이 완료된 지르코니아 core의 내면에 light body silicone을 채운 후, 곧바로 작업모형에 위치시키고 지압(finger pressure)을 가하여 적합시켰다. 일률적인 지압이 유지되기 위하여 전자저울 상에서 50N의 압력 이 되도록 가압하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 레진 표준 치아 모형(AG-3; Frasaco GmbH, Tettnang, Germany) 중 상악 우측 견치, 제1소구치, 제1대구치를 대상으로 하였다. 지대치의 형상은 Lava system에서 권장사항에 의거하여 지르코니아 core의 두께나 변연모양을 기반으로 디자인되었다.
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2) 석고 작업모형 제작
작업 모형을 제작하기 위해 금속 주 모형을 실리콘(Deguform; DeguDent GmbH, Hanau, Germany)을 이용하여 30개의 실리콘 몰드를 제작하였다. 제작된 30개의 복 제몰드에 wetting agent (Picosilk; Renfert, Hilzingen, Germany)를 도포한 후, 각각의 제작된 30개의 복제 몰드에 치과기공 임상에서 빈번히 활용되는 치과용 초경석고(GC Fujirock EP; GC Europe N.
데이터처리
- 본 연구의 통계처리에는 IBM SPSS Statistics ver. 20.0 for Windows 프로그램(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 이용하여 통계 분석을 실시하였다. 전자 현미경을 통해 총 30개의 시편에서 측정된 각 그룹의 변연 적합도의 평균과 표준편차를 계산하였으며, 각 지대치에 따른 차이를 알아보기 위하여 one-way ANOVA를 시행하였고 사후 검정을 위해 Tukey's multiple comparison test를 실시하였다.
- 모든 부위에서 molar 실험군(상악 우측 제1대구치)에서 제작된 지르코니아 코어의 변연 적합도가 가장 우수하였다. 세 그룹에서 각각 측정된 4부위의 평균을 one-way ANOVA를 실시하여 분석한 결과에서는 모든 부위에서 유의한 차이를 보이지 않았다(p＞0.05). 전체적인 변연 적합도 비교를 위하여 시편의 모든 부위를 측정한 결과를 비교하였다.
- 전자 현미경을 통해 총 30개의 시편에서 측정된 각 그룹의 변연 적합도의 평균과 표준편차를 계산하였으며, 각 지대치에 따른 차이를 알아보기 위하여 one-way ANOVA를 시행하였고 사후 검정을 위해 Tukey's multiple comparison test를 실시하였다.
이론/모형
- 3 종류의 지대치 별로 4지점의 변연 간격을 측정하였으며, 각 그룹별 시편 10개를 총 120회에 걸쳐 변연 간격을 측정하였다. 변연 간격은 Holmes 등12) 이 발표한 연구에서의 기준에 따라 측정하였으며, 모든 측정부위는 지대치 모형으로부터 시편까지 수직적인 거리로 변연 간격을 정의하여 측정하였다(Fig. 2).
- 변연 적합도는 silicone replica technique을 이용하여 측정하였다. 실리콘 복제 기술은 치과 보철물 내면과 치아와의 공간을 실리콘을 이용하여 복제한 후 실리콘의 두께를 측정하는 방법으로 높은 신뢰도와 정확도는 선행 연구를 통해 이미 검증되었다13,14).
성능/효과
- 작업모형의 부위를 4등분으로 나누어 측정한 변연 적합도 또한 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 3종류의 다른 지대치 모두 유사한 지르코니아 코어의 변연 적합도를 보였으며, 측정된 결과는 선행연구에 비추어 볼 때 임상적으로 허용 가능한 수치(100∼120 μm)를 초과하는 실험군은 없었다. 이와 같은 결과를 토대로 다른 형태의 지대치를 사용하여 제작되었더라도 지르코니아 코어의 변연 적합도에 큰 영향을 주지 않을 것으로 생각된다.
- 또한 전체적인 변연 적합도 비교를 위하여 측정된 모든 결과를 평균값으로 비교했을 때, canine 그룹은 47.59 μm, pre-molar 그룹은 43.74 μm, molar 그룹은 40.36 μm로 나타났고, 각 그룹별 결과 값에는 유의한 차이가 없었다.
- 측정된 결과 buccal 부위에서 distal 부위까지의 평균±표준편차는 Table 1과 같다. 모든 부위에서 molar 실험군(상악 우측 제1대구치)에서 제작된 지르코니아 코어의 변연 적합도가 가장 우수하였다. 세 그룹에서 각각 측정된 4부위의 평균을 one-way ANOVA를 실시하여 분석한 결과에서는 모든 부위에서 유의한 차이를 보이지 않았다(p＞0.
- 본 실험의 변연 적합도를 비교한 결과 다른 종류의 지대치로 인한 유의한 차이는 보이지 않았다(p＞0.05). 또한 전체적인 변연 적합도 비교를 위하여 측정된 모든 결과를 평균값으로 비교했을 때, canine 그룹은 47.
- 본 연구 결과 CAD/CAM system으로 제작한 zirconia core는 임상적으로 허용할 만한 수준의 변연 적합도를 보이는 것으로 나타났다. 하지만 시편의 개수가 적고 체외(in vitro)에서 규격화된 모형을 가지고 측정한 결과인 점, 그리고 각 연구마다 적합도를 측정하는 부위에 대한 용어와 정의가 다르고 실험 조건이 다르기 때문에 적합도를 수치만으로 비교하는 것은 본 실험 결과의 일반화에는 일정 정도의 한계를 내포한다.
후속연구
- 형성된 실리콘 필름의 경계가 모호하여 측정에 어려움을 주는 경우가 있었기에 실험방법상에서도 개선이 더 필요할 것으로 생각된다. 내구성을 가진 심미적 수복물 제작을 위해서는 복잡한 형태의 core 설계나 가공정밀도와 아울러 enamel porcelain의 적합성 및 소성에 대한 더욱 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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