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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 다양한 인산염계 기능성 단량체가 포함된 수종의 자가접착 레진시멘트와 지르코니아 표면 사이의 열순환 처리 전후 전단결합강도 차이를 비교하고 이를 임상에 활용하고자 한다.
- 본 연구에서는 다양한 인산염계 기능성 단량체를 포함한 5 종의 자가 접착 레진시멘트를 선택하여 지르코니아 세라믹과 접착한 후 열순환 처리 전 후 전단결합강도를 비교하여 임상적으로 유용한 기능성 단량체를 함유한 시멘트를 선택하는데 도움을 얻고자 하였으며 이 실험의 한계 내에서 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 하지만 최근 들어 인산염계 기능성 단량체가 첨가된 자가 접착 레진시멘트가 다른 단량체를 포함한 레진시멘트보다 지르코니아와 더 우수한 결합강도를 보인다는 연구가 보고되고 있다.14,17 따라서 이번 연구에서는 최근 들어 개발된 인산염계 기능성 단량체가 포함된 수종의 자가 접착 레진시멘트들과 지르코니아 사이의 전단결합강도를 측정하여 자가 접착 레진시멘트에 포함되어 있는 다양한 인산염계 기능성 단량체의 지르코니아에 대한 결합능을 비교해 보았다.
- Paul, MN, USA)을 이용하여, 직경 6 mm와 높이 6 mm 인 composite resin cylinder를 제작하였다. Composite resin은 tube를 채우기 위해 각각 1 mm 높이로 6번에 걸쳐 중합하였고, 각 층을 20초간 총 120초 광중합 하였다(Fig. 2).
- 각 시편의 파절양상을 주사전자현미경(×2,000 magnification, SUPRA 40VP, ZEISS, Thornwood, NY, USA)을 이용하여 관찰하였다.
- 시편은 연마 후 발생하는 상변화에 의한 변질층을 제거하기 위해 1200℃에서 1시간 동안 공기중에서 annealing 하였다. 모든 지르코니아 시편은 110 ㎛의 Al2O3를 3 bar의 압력으로 표면에 수직으로 10 mm 거리에서 10초간 분사하였다.
- 총 100개의 지르코니아 시편을 다양한 인산염계 기능성 단량체가 포함된 이중 중합형 자가 접착 레진시멘트(Table 1)의 종류에 따라 각 군당 20개의 시편을 가지도록 5개의 군으로 나누었다. 자가 접착 레진시멘트를 composite resin cylinder에 도포후 산 화알루미늄 분사로 표면 처리된 지르코니아 시편에 접착하고 10N의 정적 하중을 가했다. 과잉의 시멘트는 제거하고, 지르코니아와 composite resin cylinder 계면을 따라 20초씩 4방향에서 총 80초 동안 광중합했다.
- 전단결합강도(MPa)는 만능시험기(Model 4201, Instron Corporation, Canton, MA, USA)를 이용하여 하중속도 1 mm/min로 측정하였으며, composite resin cylinder가 지르코니아에서 분리될 때의 최대하중(N)을 접착면적(mm2)으로 나누어 계산하였다.
- 이렇게 완성된 각 군 20개의 시편은 다시 10개씩 2개의 subgroup으로 나누었다. 첫 번째 subgroup은 37℃ 증류수에 24시간 동안 보관하고, 두 번째 subgroup은 37℃ 증류수에 24시간 동안 보관한 후에 5℃와 55℃에서 5,000회의 열순환을 시행하였다.
- 총 100개의 지르코니아 시편을 다양한 인산염계 기능성 단량체가 포함된 이중 중합형 자가 접착 레진시멘트(Table 1)의 종류에 따라 각 군당 20개의 시편을 가지도록 5개의 군으로 나누었다. 자가 접착 레진시멘트를 composite resin cylinder에 도포후 산 화알루미늄 분사로 표면 처리된 지르코니아 시편에 접착하고 10N의 정적 하중을 가했다.
대상 데이터
- 내경 6 mm, 높이 6 mm인 teflon tube와 composite resin (Filtek™ Z250, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA)을 이용하여, 직경 6 mm와 높이 6 mm 인 composite resin cylinder를 제작하였다.
- 정방정 지르코니아 다결정체(3Y-TZP: 3 mol% yttria-tetragonal zirconia polycrystal)를 원료로 하는 CAD/CAM 지르코니아 블록 (Fulluster, >99.9%, 30 nm, HASS, Gangneung, Korea)을 다이아몬드 휠을 이용하여 연삭한 뒤 1 ㎛ 다이아몬드 페이스트로 연마하여 직경 15 mm, 두께 2 mm의 디스크 모양의 시편을 100개 제조 하였다(Fig. 1).
데이터처리
- 각 시멘트의 열순환 전 후 전단결합강도 변화를 살펴보기 위하여 paired t-test 시행하였다(α=.05).
- 두 변수 즉, 자가 접착 레진시멘트의 종류와 열순환 처리 여부의 교작용 유무를 알아보기 위해 이원변량분석(Two-way ANOVA) 시행하였고, 각 실험군간 전단결합강도의 유의성을 알아보기 위해 일원변량분석(One-way ANOVA) 시행하였으며, Tukey HSD post hoc test를 이용하여 사후검정 하였다(α=.05).
성능/효과
- 1.평균 전단결합강도 비교 시, 열순환 처리 전과 후 모두 Multilink® Speed가 가장 높은 값을 나타내었다.
- 2.열순환 처리 후 G-Cem LinkAce™를 제외한 나머지 시멘트의 결합강도 변화는 안정적이었다.
- 본 연구에서는 G-Cem LinkAce™가 열순환 처리 후 결합강도가 유의하게 감소한 반면 나머지 시멘트의 결합강도는 열순환 전 후 비교적 안정적이었다.
- 본 연구에서는 methacrylate phosphoric acid 단량체가 포함된 Multilink® Speed가 10-MDP 및 또 다른 인산염계 단량체를 포함한 자가 접착 레진시멘트 보다 열순환 전 후에 높은 결합강도를 나타냈다.
- 하지만 이와는 대조적으로 Luthy 등14은 열순환 후 레진시멘트의 결합강도는 감소한 반면, 응집성 파절이 증가한 연구결과를 보고하였다. 본 연구의 결과 Permacem 2.0은 열순환 전 후 모두 응집성 파절이 우세했지만, 다른 군과의 결합강도 비교시 상대적으로 높지 않은 순위를 나타냈다. Fischer 등20은 결합강도는 피착체와 결합재 사이의 강도 및 결합재 내부강도에 영향을 받는다고 하였고, Chung과 Greener21, Asmussen과 Peutzfeldt22는 레진시멘트의 물리적 성질은 단량체의 조성, 충전제의 함량과 구조 및 단량체 전환율 등에 의해 영향을 받는다고 하였다.
- 시편의 파절양상을 관찰한 결과 P군은 응집성 파절이 우세하게 나타났으며 나머지 군들은 혼합성 파절이 주로 나타났다(Fig. 4). 지르코니아의 연마면, 산화알루미나 분사 후 표면 및 자가접착 레진시멘트에 따른 각 군의 열순환 전 후 파절면을 Fig.
- 열순환 전, P-G, C-M, M-R, M-G군을 제외한 나머지 군 사이 유의한 차이를 보였고 열순환 후, P-G, C-M, M-R, M-G군 사이 유의한 차이를 보였다(P<.05) (Table 3, Table 4).
- 열순환 처리전후각 군의 전단 결합강도 변화를 살펴본 결과 5종의 자가 접착 레진시멘트는 모두 값이 작아졌는데, 그 중 G군이 가장 큰 변화를 보였으며 다른 시멘트와는 달리 유의한 차이를 나타냈다(P<.05) (Fig. 3).
- 열순환 후 측정한 전단결합강도는 M군이 12.36 (±2.40) MPa로 가장 높았고 G군이 6.26 (±2.41) MPa로 가장 낮았다.
후속연구
- 하지만 본 실험은 인산염계 기능성 단량체의 명확한 성분을 분석하여 지르코니아와의 접착력을 비교하지 못한 한계점을 가지고 있다. 따라서 추후 인산염계 기능성 단량체의 성분에 따른 구체적인 접착력 비교와 더 다양한 자가 접착 레진 시멘트를 포함한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 하지만 본 실험은 인산염계 기능성 단량체의 명확한 성분을 분석하여 지르코니아와의 접착력을 비교하지 못한 한계점을 가지고 있다. 따라서 추후 인산염계 기능성 단량체의 성분에 따른 구체적인 접착력 비교와 더 다양한 자가 접착 레진 시멘트를 포함한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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