혈액 오염 처리 과정은 교정용 브라켓 부착 성공에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 교정용 브라켓 접착 중 발생할 수 있는 오염 처리 과정에 따른 영향을 알아보고자 함이다. 이에 프라이머 광중합 전과 후에 혈액 오염이 되었을 때 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보고, 접착 파절 형태 및 표면 양상을 주사전자 현미경을 이용하여 관찰해보고자 하였다. 50개의 소구치를 대상으로, I군은 대조군으로 전통적인 산부식 방법으로 부착하였다. II군과 III군은 프라이머 광중합 전에, IV군과 V군은 프라이머 광중합 후에 혈액 오염이 일어난 군으로 나누었다. 또한 II군과 IV군은 코튼 펠렛만 이용하여, III군과 V군은 수세 후 코튼 펠렛을 이용하여 세척하였다. 그 결과 평균 전단 결합 강도는 I군, V군, III군, II군 그리고 IV군 순으로 나타났다. 또한 주사 전자 현미경 사진 상에서 수세 후 코튼 펠렛으로 닦은 군이 코튼 펠렛으로만 처리한 군에 비해 균일한 산부식 표면을 보였다. 접착제 잔류지수는 대조군과 실험군 간에 유의차가 있었다(p < 0.05).
혈액 오염 처리 과정은 교정용 브라켓 부착 성공에 중요한 요소이다. 본 연구의 목적은 교정용 브라켓 접착 중 발생할 수 있는 오염 처리 과정에 따른 영향을 알아보고자 함이다. 이에 프라이머 광중합 전과 후에 혈액 오염이 되었을 때 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보고, 접착 파절 형태 및 표면 양상을 주사전자 현미경을 이용하여 관찰해보고자 하였다. 50개의 소구치를 대상으로, I군은 대조군으로 전통적인 산부식 방법으로 부착하였다. II군과 III군은 프라이머 광중합 전에, IV군과 V군은 프라이머 광중합 후에 혈액 오염이 일어난 군으로 나누었다. 또한 II군과 IV군은 코튼 펠렛만 이용하여, III군과 V군은 수세 후 코튼 펠렛을 이용하여 세척하였다. 그 결과 평균 전단 결합 강도는 I군, V군, III군, II군 그리고 IV군 순으로 나타났다. 또한 주사 전자 현미경 사진 상에서 수세 후 코튼 펠렛으로 닦은 군이 코튼 펠렛으로만 처리한 군에 비해 균일한 산부식 표면을 보였다. 접착제 잔류지수는 대조군과 실험군 간에 유의차가 있었다(p < 0.05).
Blood decontamination is an important factor in success of the orthodontic bracket. The purpose of this study is to evaluate the shear bond strength affected by blood decontamination. The shear bond strength was measured on blood decontamination before and after primer photopolymerization. And the a...
Blood decontamination is an important factor in success of the orthodontic bracket. The purpose of this study is to evaluate the shear bond strength affected by blood decontamination. The shear bond strength was measured on blood decontamination before and after primer photopolymerization. And the adhesive remnants type and surface patterns was evaluated under scanning electron microscopy. A total of 50 human premolars were prepared. Group I was attached using conventional resin-acid etching method as control group. Group II and III were blood contaminated before curing primer and groups IV and V were blood contaminated after curing primer. Group II and IV were treated only with cotton pellet and Groups III and V were treated with cotton pellet after water washing. The mean shear bond strengths were in the order of groups I, V, III, II, and IV. In scanning electron micrographs group III and V showed more uniform surface than group II and IV. The ARI was significantly different between the control group and the experimental groups (p <0.05).
Blood decontamination is an important factor in success of the orthodontic bracket. The purpose of this study is to evaluate the shear bond strength affected by blood decontamination. The shear bond strength was measured on blood decontamination before and after primer photopolymerization. And the adhesive remnants type and surface patterns was evaluated under scanning electron microscopy. A total of 50 human premolars were prepared. Group I was attached using conventional resin-acid etching method as control group. Group II and III were blood contaminated before curing primer and groups IV and V were blood contaminated after curing primer. Group II and IV were treated only with cotton pellet and Groups III and V were treated with cotton pellet after water washing. The mean shear bond strengths were in the order of groups I, V, III, II, and IV. In scanning electron micrographs group III and V showed more uniform surface than group II and IV. The ARI was significantly different between the control group and the experimental groups (p <0.05).
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문제 정의
본 연구는 프라이머 광중합 전과 후에 혈액 오염이 되었을 때 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보고, 접착 파절 형태를 확인하고자 하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 평균 전단 결합 강도는 Ⅰ군, Ⅴ군, Ⅲ군, Ⅱ군 그리고 Ⅳ군 순으로 나왔으며 대조군인 Ⅰ군은 Ⅴ군 간만을 제외한 다른 군에서 통계적으로 유의미하게 높은 전단 결합 강도를 보였다(p < 0.
본 연구의 목적은 프라이머 도포 후, 광중합 전과 후에 혈액이 오염되었을 때 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보는 것이었다. 본 연구에서 평균 전단 결합 강도는 대조군인 Ⅰ군은 Ⅴ군만 제외하고 다른 모든 군에서 통계적으로 유의하게 높은 전단 결합 강도를 보였다.
이에 본 연구에서 프라이머 도포 후, 광중합 전에 혈액이 오염 여부가 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보고, 접착 파절 형태 및 표면 양상을 관찰한 결과 다소의 지견을 얻었기에 보고하는 바이다.
가설 설정
a, b : The same character means no statistical difference (p < 0.05).
대조군인 Ⅰ군으로 혈액 오염이 없 는 통상적인 산부식 접착 시스템을 이용하여 교정용 버튼을 부착하였다. Ⅱ군과 Ⅲ군은 프라이머 광중합 전에 혈액 오염이 되었다고 가정한 군으로 프라이머 도포 후 각 치아 당 혈액 2방울씩 적용한 후, 혈액이 충분히 스며들 수 있도록 1분간 유지하였다. Ⅱ군은 오염된 혈액을 코튼 펠렛만 이용하여 3번씩 닦아주었으며, Ⅲ군은 5초간 수세 후, 코튼 펠렛을 이용하여 3번씩 닦아주었다.
그 후 오염된 혈액이 제거된 시편에 프라이머를 재도포하고 광중합 후, 버튼 부착을 시행하였다. Ⅳ군과 Ⅴ군은 프라이머 광중합 후에 혈액이 오염되었다고 가정한 군으로, 통상적인 방법으로 프라이머 광중합 후 혈액 2방울씩 적용한 후, 1분간 유지하였다. Ⅳ군은 코튼 펠렛만 이용하여 3번씩 오염 표면을 닦아주었으며, Ⅴ군은 5초간 수세 후, 코튼 펠렛을 이용하여 3번씩 닦아주었다.
제안 방법
실험 치아의 고정을 위하여 123Design (Autodesk®, USA) 프로그램으로 가로 22.7 mm, 세로 17.3 mm, 높이 12 mm로 일정한 크기의 주형을 디자인하여 3D 프린터(Deltas Kit 250, S3D, Korea)로 Poly lactic acid 주형을 제작하였다(Fig. 1, 2).
4). 50 kgF load cell, cross-head speed 1 mm/min 조건하에서 접착이 파절 되는 순간의 최고 하중(N)을 측정하였다. 측정된 최고 하중을 브라켓 면적(9.
Ⅱ군과 Ⅲ군은 프라이머 광중합 전에 혈액 오염이 되었다고 가정한 군으로 프라이머 도포 후 각 치아 당 혈액 2방울씩 적용한 후, 혈액이 충분히 스며들 수 있도록 1분간 유지하였다. Ⅱ군은 오염된 혈액을 코튼 펠렛만 이용하여 3번씩 닦아주었으며, Ⅲ군은 5초간 수세 후, 코튼 펠렛을 이용하여 3번씩 닦아주었다. 그 후 오염된 혈액이 제거된 시편에 프라이머를 재도포하고 광중합 후, 버튼 부착을 시행하였다.
Ⅳ군과 Ⅴ군은 프라이머 광중합 후에 혈액이 오염되었다고 가정한 군으로, 통상적인 방법으로 프라이머 광중합 후 혈액 2방울씩 적용한 후, 1분간 유지하였다. Ⅳ군은 코튼 펠렛만 이용하여 3번씩 오염 표면을 닦아주었으며, Ⅴ군은 5초간 수세 후, 코튼 펠렛을 이용하여 3번씩 닦아주었다. 그 후 바로 버튼 부착을 시행하였다(Fig.
각 군의 법랑질 표면 양상 관찰을 위하여 주사 전자 현미경을 이용하여 1000배로 관찰하였다. 접착 파절의 형태는 Ⅰ군에서는 치면에 레진이 남아있으며 매쉬 구조의 거친 표면이 보였으며, Ⅱ군과 Ⅲ군은 type Ⅲ 법랑질 산부식 패턴으로 불명확한 부식 양상을 보이고 Ⅳ군과 Ⅴ군은 typeⅠ 법랑질 산부식 패턴 양상을 보였다.
62 mm2 의 교정용 버튼(Tomy, Japan)을 사용하였다. 광중합기는 Elipar FreeLight2 (3M ESPE, USA)를 사용하였으며 치아 10개마다 Radiometer (dentAmerica, USA)를 이용하여 광원의 조도가 470 nm 이상으로 일정하게 유지되는지 확인하였다. 혈액은 의학적 병력이 없는 건강한 한 사람의 정맥혈을 6 cc 채취하여 항응고제를 포함하는 용기에 보관 후 채혈 즉시 실험에 사용하였다.
모든 군은 공통적으로 30초간 산부식 후, 각각 5초간 수세와 건조를 시행하였다. 대조군인 Ⅰ군으로 혈액 오염이 없 는 통상적인 산부식 접착 시스템을 이용하여 교정용 버튼을 부착하였다. Ⅱ군과 Ⅲ군은 프라이머 광중합 전에 혈액 오염이 되었다고 가정한 군으로 프라이머 도포 후 각 치아 당 혈액 2방울씩 적용한 후, 혈액이 충분히 스며들 수 있도록 1분간 유지하였다.
절단된 시편은 주사전자현미경으로 관찰하기 전까지 멸균된 증류수에 보관하였다. 마그네트론 코팅기(JEOL MSC201, Ted pella, USA)를 이용하여 표면처리를 시행 해준 후 주사전자현미경(JSM-6510, JEOL, Japan)을 이용하여 브라켓 탈락 표면을 관찰하였다.
총 50개의 치아를 무작위로 10개씩 5개의 군으로 분류하였다(Table 2). 모든 군은 공통적으로 30초간 산부식 후, 각각 5초간 수세와 건조를 시행하였다. 대조군인 Ⅰ군으로 혈액 오염이 없 는 통상적인 산부식 접착 시스템을 이용하여 교정용 버튼을 부착하였다.
브라켓 접착 계면의 파절 형태를 관찰하기 위하여 접착 파절 후 교정용 브라켓에 남아 있는 접착제를 광학 현미경을 이용하여 10배 배율로 관찰하였다. 접착제가 남아 있는 양상은 Årtun 과 Bergland[11]의 접착제 잔류지수(Adhesive Remnant Index, ARI)를 이용하여 수치화하여 기록하였다(Table 3).
브라켓 부착이 완료된 시편은 구강 내 환경을 재현하기 위한 열순환을 시행하였다. 열순환은 열순환기(동연기연, Japan)를 이용하여 5℃와 55℃에서 침적시간 30초 조건하에서 500회 실시하였다.
전단 결합 강도 측정 후 교정용 브라켓이 탈락된 치아 시편을 다이아몬드 절단기(RB METSAW, R&B Inc., Korea)를 이용하여 시편 기저면에 수직으로 절단하여 접착면의 두께가 3 mm가 되도록 일정하게 절단하였다.
전단 결합 강도는 만능 시험기(Kyung-Sung Testing Machine Co., Korea)를 이용하여 치아 순면과 버튼 부착 계면이 crosshead 의 장축과 평행이 되도록 시편을 고정시켰다(Fig. 4). 50 kgF load cell, cross-head speed 1 mm/min 조건하에서 접착이 파절 되는 순간의 최고 하중(N)을 측정하였다.
1, 2). 주형에 준비된 치아 치관의 순면만 보이게 아크릴릭 레진으로 매몰을 시행하였으며, 최대한 하면과 치면과 하면이 평행하게 매몰을 시행하였다. 매몰 후, 레진의 경화열을 분산시키기 위해 실온의 멸균 증류수에 담가 경화가 일어나는 동안 30분간 보관하였다.
총 50개의 치아 표면의 치석, 이물질 및 유기물질을 스케일러로 제거한 후, 불소가 포함되지 않은 퍼미스를 이용하여 세척하고, 실온의 멸균 증류수에 보관하였다. 준비된 치아는 고속 핸드 피스를 이용하여 치근 중앙부를 절단한 후 시편 제작 전까지 멸균 증류수에 보관하였다.
총 50개의 치아를 무작위로 10개씩 5개의 군으로 분류하였다(Table 2). 모든 군은 공통적으로 30초간 산부식 후, 각각 5초간 수세와 건조를 시행하였다.
50 kgF load cell, cross-head speed 1 mm/min 조건하에서 접착이 파절 되는 순간의 최고 하중(N)을 측정하였다. 측정된 최고 하중을 브라켓 면적(9.62 mm2)으로 나누어 MPa (N/mm2)로 환산하였다.
광중합형 교정용 레진 접착제인 Transbond™ XT (3M Unitek, USA)를 사용하였고, 법랑질 표면 처리제로는 Transbond™ XT Light cure Adhesive primer (3M Unitek, USA)를 사용했으며, 산부식에는 37% 인산(3M, USA)을 사용하였다(Table 1). 또한 교정 용 브라켓은 매쉬 형태의 곡면이 있는 직경 3.5 mm, 면적 9.62 mm2 의 교정용 버튼(Tomy, Japan)을 사용하였다. 광중합기는 Elipar FreeLight2 (3M ESPE, USA)를 사용하였으며 치아 10개마다 Radiometer (dentAmerica, USA)를 이용하여 광원의 조도가 470 nm 이상으로 일정하게 유지되는지 확인하였다.
치아는 치관 협면이 건전한 법랑질을 가진 우식, 충전물, 파절, 균열 그리고 결손 부위가 없는 50개의 발거된 사람의 상하악 소구치를 이용하였다. 발거 직후 치아면의 탈수를 막기 위하여 멸균된 증류수에 넣어 상온에 보관하였다.
광중합기는 Elipar FreeLight2 (3M ESPE, USA)를 사용하였으며 치아 10개마다 Radiometer (dentAmerica, USA)를 이용하여 광원의 조도가 470 nm 이상으로 일정하게 유지되는지 확인하였다. 혈액은 의학적 병력이 없는 건강한 한 사람의 정맥혈을 6 cc 채취하여 항응고제를 포함하는 용기에 보관 후 채혈 즉시 실험에 사용하였다.
데이터처리
통계 처리는 SPSS Version 17.0 (SPSS Inc., USA)을 사용하여 각 군의 전단 결합 강도의 평균과 표준편차를 산출하였으며, 측정된 전단 결합 강도의 연관정도 및 접착제 잔류 지수의 연관 정도를 알아보기 위해 Kruskal-Wallis test로 유의성 검증 후 MannWhitney test로 사후 검정을 시행하였다.
이론/모형
접착제가 남아 있는 양상은 Årtun 과 Bergland[11]의 접착제 잔류지수(Adhesive Remnant Index, ARI)를 이용하여 수치화하여 기록하였다(Table 3).
성능/효과
각 군의 평균 전단 결합 강도는 Ⅰ군, Ⅴ군, Ⅲ군, Ⅱ군, 그리고 Ⅳ군 순으로 높은 전단 결합 강도를 나타냈다(Table 4, Fig. 5). 평균 전단 결합 강도의 통계적 유의차는 Ⅰ군과 Ⅴ군 그리고 Ⅲ군 과 Ⅴ군 간에 유의차가 없었으며, 나머지 군에는 모두 유의차가 있었다(p < 0.
실험군에서 평균 전단 결합 강도는 Ⅴ군, Ⅲ군, Ⅱ군 그리고 Ⅳ 군 순으로 높았다. 그리고 Ⅲ군과 Ⅴ군 간만 제외하고 통계적으로 유의차가 있었으며, Ⅲ군과 Ⅴ군만 임상적으로 유효한 전단 결합 강도를 만족하였다. 이는 세척 시 코튼 펠렛으로만 닦았을 때보다 수세 후 코튼 펠렛으로 닦았을 때 전단 결합 강도가 더 높았는데 이것은 수세 후 코튼 펠렛으로 닦았을 때 혈액으로 오염된 치면을 더 효과적으로 세척할 수 있다는 것을 의미한다.
그리고 실험군에서 Ⅲ군과 Ⅴ군 간만 제외한 모든 군간에 유의차가 관찰되었으며 Ⅰ군, Ⅲ군 그리고 Ⅴ군에서 임상적으로 유의한 전단 결합 강도가 관찰되었다(p < 0.05).
05). 또한 주사 전자 현미경 사진 상에서 수세 후 코튼 펠렛으로 닦은 군이 코튼 펠렛으로만 처리한 군에 비해 더 균일한 산부식 표면을 보였다. 접착제 잔류지수는 대조군(Ⅰ군)과 실험군(Ⅱ군, Ⅲ 군, Ⅳ군 그리고 Ⅴ군)간에 유의차가 있었으며(p < 0.
세척과 건조는 오염원의 제거는 물론 프라이머가 씻겨나가게 되어 프라이머와 레진 간의 중합을 방해하고[3], 완전한 세척이 되지 않을 경우 중합되지 않는 산소 저해층(oxygen inhibited layer)에 단백질을 흡착시키게 된다. 본 연구에서 대조군(Ⅰ군)과 광중합 전후 혈액 오염을 수세 후 건조하였을 때(Ⅲ군, Ⅴ군) 임상적으로 유의한 전단 결합 강도를 보여 혈액 오염 환경에서 수세 후 건조하는 것이 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 프라이머 도포 후, 광중합 전과 후에 혈액이 오염되었을 때 세척 방법에 따라 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가해보는 것이었다. 본 연구에서 평균 전단 결합 강도는 대조군인 Ⅰ군은 Ⅴ군만 제외하고 다른 모든 군에서 통계적으로 유의하게 높은 전단 결합 강도를 보였다. 이는 혈액 오염이 되었을 때 결합 실패를 야기한다는 것을 의미한다.
접착 파절의 형태는 Ⅰ군에서는 치면에 레진이 남아있으며 매쉬 구조의 거친 표면이 보였으며, Ⅱ군과 Ⅲ군은 type Ⅲ 법랑질 산부식 패턴으로 불명확한 부식 양상을 보이고 Ⅳ군과 Ⅴ군은 typeⅠ 법랑질 산부식 패턴 양상을 보였다. 실험군에서 Ⅱ군과 Ⅳ군이 Ⅲ군과 Ⅴ군에 비해 불규칙한 양상이 관찰되었다(Fig. 6).
각 군의 법랑질 표면 양상 관찰을 위하여 주사 전자 현미경을 이용하여 1000배로 관찰하였다. 접착 파절의 형태는 Ⅰ군에서는 치면에 레진이 남아있으며 매쉬 구조의 거친 표면이 보였으며, Ⅱ군과 Ⅲ군은 type Ⅲ 법랑질 산부식 패턴으로 불명확한 부식 양상을 보이고 Ⅳ군과 Ⅴ군은 typeⅠ 법랑질 산부식 패턴 양상을 보였다. 실험군에서 Ⅱ군과 Ⅳ군이 Ⅲ군과 Ⅴ군에 비해 불규칙한 양상이 관찰되었다(Fig.
접착 파절의 형태는 Ⅰ군이 가장 높은 수치를 보였으며, 접착제 잔류지수 3점의 빈도가 높았고, 다음으로 Ⅴ군, Ⅲ군 순이었으며 0점 혹은 1점이 관찰되었다. Ⅱ군과 Ⅳ군은 접착제 잔류지수가 모두 0으로 모두 치면에 레진이 남아있지 않았다(Table 5).
평균 전단 결합 강도는 Ⅰ군, Ⅴ군, Ⅲ군, Ⅱ군 그리고 Ⅳ군 순으로 나왔으며 대조군인 Ⅰ군은 Ⅴ군 간만을 제외한 다른 군에서 통계적으로 유의미하게 높은 전단 결합 강도를 보였다(p < 0.05).
후속연구
본 연구는 실험실 환경에서 이루어져 구강 내 환경과 차이가 있을 수 있으며 브라켓 부착 시 치면에 압접시키는 압력이 실제 임상에서 적용하였을 때와 다를 수 있다. 또한 혈액 채취 시 항응고제로 처리한 혈액으로 실험을 진행하였는데 여러 연구에서 항응고제가 전단 결합 강도를 떨어 뜨릴 수 있다고 하여 이를 보완하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다[32].
05) 대조군은 치면에 접착 레진이 남아있는 경우가 많았으나, 실험군에서는 치면에 남아있지 않은 경우가 많았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 개창술 시술 과정에서 교정용 브라켓 부착 시 혈액 오염이 발생한 경우, 수세 후 코튼 펠렛으로 닦는 방법이 임상적으로 정출력에 유효하게 견딜 수 있는 전단 결합 강도를 나타내었으며, 부착이 용이한 새로운 형태의 버튼이나 혈액 오염에도 잘 견딜 수 있는 접착 레진의 개발이 필요할 것으로 사료되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
맹출 장애 치료 종류에는 어떠한 것들이 있는가?
하지만 치아가 정상 시기에 맹출 되지 않거나, 이소 맹출 될 경우 인접 치아의 교정적 문제 및 치근 흡수, 심미적 문제, 공간 상실로 인한 부정교합 등을 유발시킬 수 있다. 맹출 장애의 치료에는 미맹출 치아의 제거, 외과적 노출, 교정력을 이용한 맹출 유도, 자가 치아 이식 등이 있다[1]. 그 중 교정력을 이용한 미맹출 치아의 맹출 유도는 치아 교환이 되고 있는 소아, 청소년 시기에 치아가 정상 맹출로로 성공적인 배열이 가능하도록 할 수 있다.
개창술 시행 시 접근과 방습이 어려운 이유로 발생하는 문제점은 무엇인가?
하지만 개창술 시행 시 접근과 방습이 어려운 경우가 많아 타액, 혈액 및 수분 등 오염의 위험성이 수술적 접근이 필요한 매복치 치료 시 일어나게 된다. 이는 이상적인 접착 환경을 만들어 주지 못하여 결합 강도를 유의하게 감소시키며 이는 브라켓 접착 실패의 원인이 된다[2-5]. 이러한 접착의 실패 및 그로 인한 재부착으로 진료시간의 증가 및 추가 비용 등이 생기며, 추후 치료 결과에도 부정적인 영향을 미치게 된다.
브라켓 접착의 주요한 두가지 시간적 접착단계는 무엇인가?
혈액 오염은 브라켓 접착의 어느 단계에서 일어날 수 있으며 법랑질 표면의 오염에서 두 가지의 주요한 시간적 접착 단계가 있다. 첫 번째는 산부식 후로 프라이머 적용 전 단계이고, 두 번째로는 프라이머 도포 후의 단계이다. 프라이머 도포 전에 오염이 될 경우 smear layer의 형성으로 표면 에너지를 감소시켜 유의하게 전단 결합 강도의 감소가 일어난다는 연구 결과가 보고 된 바가 있다[9].
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