이 연구의 목적은 bulk-fill 복합레진과 전통적인 복합레진을 대상으로 다양한 용액과 시편의 두께에 따른 색조안정성의 차이를 평가하는 것이다. 전통적인 복합레진으로 Filtek™ Z250, Filtek™ Z350XT와, bulk-fill 복합레진으로 Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative, Tetric® N-Ceram Bulk Fill이 사용되었다. 각 복합레진 시편은 3개의 군으로 나누어 각각 증류수, 레드와인, 커피 용액에 침전시킨 뒤, 침전 1, 7, 28일에 색조 측정을 시행하여 각 시점과 초기 기준점의 CIE L*a*b*값의 색차(ΔE*)가 계산되었다. 모든 복합레진은 레드와인에서 가장 큰 색조변화가 나타났으며, 그 다음은 커피, 증류수 순서였다. Filtek™ Z350XT는 모든 용액에서 가장 큰 색조변화를 나타냈고, 다음은 Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative였다. 그 뒤로는 Filtek™ Z250과 Tetric® N-Ceram Bulk Fill이 유사한 수준의 색조변화를 나타냈다. Bulk-fill 복합레진에서 2 mm와 4 mm인 시편의 두께에 따른 색조변화의 차이는 나타나지 않았다.
이 연구의 목적은 bulk-fill 복합레진과 전통적인 복합레진을 대상으로 다양한 용액과 시편의 두께에 따른 색조안정성의 차이를 평가하는 것이다. 전통적인 복합레진으로 Filtek™ Z250, Filtek™ Z350XT와, bulk-fill 복합레진으로 Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative, Tetric® N-Ceram Bulk Fill이 사용되었다. 각 복합레진 시편은 3개의 군으로 나누어 각각 증류수, 레드와인, 커피 용액에 침전시킨 뒤, 침전 1, 7, 28일에 색조 측정을 시행하여 각 시점과 초기 기준점의 CIE L*a*b*값의 색차(ΔE*)가 계산되었다. 모든 복합레진은 레드와인에서 가장 큰 색조변화가 나타났으며, 그 다음은 커피, 증류수 순서였다. Filtek™ Z350XT는 모든 용액에서 가장 큰 색조변화를 나타냈고, 다음은 Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative였다. 그 뒤로는 Filtek™ Z250과 Tetric® N-Ceram Bulk Fill이 유사한 수준의 색조변화를 나타냈다. Bulk-fill 복합레진에서 2 mm와 4 mm인 시편의 두께에 따른 색조변화의 차이는 나타나지 않았다.
The aim of this study was to evaluate the color stability of bulk-fill and conventional resin composites with respect to different storage media and thickness of composites. Filtek™ Z250 and Filtek™ Z350XT were evaluated as conventional resin composites. Filtek™ Bulk-fill Poster...
The aim of this study was to evaluate the color stability of bulk-fill and conventional resin composites with respect to different storage media and thickness of composites. Filtek™ Z250 and Filtek™ Z350XT were evaluated as conventional resin composites. Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative and Tetric® N-Ceram Bulk Fill were evaluated as bulk-fill resin composites. CIE L*a*b* values of baseline were measured after 24 hours of storage in distilled water, and each resin composite group was divided into three subgroups and stored in distilled water, red wine, and coffee media respectively. Again after 1, 7 and 28 days of immersion, color changes (ΔE*) were calculated using the CIE L*a*b* values. The greatest ΔE* was observed in red wine for all resin composites, and the mean color changes were ranked in the increasing order of distilled water, coffee, red wine. Filtek™ Z350XT exhibited the greatest color change in all media, followed by Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative. Filtek™ Z250 and Tetric® N-Ceram Bulk Fill followed with similar mean color change values. According to the 2 different thicknesses of 2 mm and 4 mm of bulk-fill resin composites, there was no thickness-related difference on color changes.
The aim of this study was to evaluate the color stability of bulk-fill and conventional resin composites with respect to different storage media and thickness of composites. Filtek™ Z250 and Filtek™ Z350XT were evaluated as conventional resin composites. Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative and Tetric® N-Ceram Bulk Fill were evaluated as bulk-fill resin composites. CIE L*a*b* values of baseline were measured after 24 hours of storage in distilled water, and each resin composite group was divided into three subgroups and stored in distilled water, red wine, and coffee media respectively. Again after 1, 7 and 28 days of immersion, color changes (ΔE*) were calculated using the CIE L*a*b* values. The greatest ΔE* was observed in red wine for all resin composites, and the mean color changes were ranked in the increasing order of distilled water, coffee, red wine. Filtek™ Z350XT exhibited the greatest color change in all media, followed by Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative. Filtek™ Z250 and Tetric® N-Ceram Bulk Fill followed with similar mean color change values. According to the 2 different thicknesses of 2 mm and 4 mm of bulk-fill resin composites, there was no thickness-related difference on color changes.
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문제 정의
외인성 요인으로 자외선, 열, 물, 그리고 음료나 음식에 존재하는 변색 인자의 흡착과 흡수 등이 있고, 내인성 요인으로는 복합레진의 구성 성분인 기질, filler, 광중합 개시제 등이 있다[5]. 이 연구에서는 여러 용액에 침전시킨 복합레진 시편의 색조 측정에 앞서 표면에 흡착된 외인성 변색 물질들로 인한 측정의 오차를 줄이고자 매 측정에 앞서 초음파 세척을 시행하였다[11].
이번 연구에서는 교합면에 직접 수복이 가능하다고 명시된 bulk-fill 복합레진을 대상으로 다양한 용액에 침전시킨 뒤, 전통 적인 복합레진과 색조변화를 비교하고, bulk-fill 복합레진 시편의 두께에 따른 색조변화를 평가하고자 한다.
가설 설정
이번 연구는 고점도의 복합레진을 대상으로 하여 복합레진의 filler 함량과 구성에 큰 차이가 없어, filler가 주는 영향은 적을 것이다[11,25]. 이 연구에 포함된 복합레진들의 filler 성분 중 ytterbium trifluoride은 특이적으로 bulk-fill 복합레진인 FBP와 TNB에만 첨가되어 있었다.
제안 방법
2 mm 두께로 제작한 FBP 시편(FBP 2 mm)을 이용하여 색조변화를 분석하였다. FBP는 침전 1일에 레드와인에서 유의하게 큰 색조변화를 나타냈다(p = 0.
2 mm 두께로 제작한 TNB 시편(TNB 2 mm)을 이용하여 색조변화를 분석하였다. TNB는 침전 1일에 레드와인에서 유의하게 큰 색조변화를 나타냈다(p = 0.
Bulk-fill 복합레진은 두께 2 mm인 시편과 두께 4 mm인 시편의 ΔE*를 비교하여 두께에 따른 색조변화의 차이를 분석하였다.
TNB 복합레진 시편(TNB 2 mm, TNB 4 mm)을 대상으로 색조 변화를 분석하였다(Table 4). 증류수와 커피에서는 침전 1, 7, 28일의 모든 측정값에서 TNB 2 mm와 TNB 4 mm 사이의 통계적으로 유의한 색조변화의 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.
연구에 사용된 각 복합레진의 종류와 성분은 아래 표와 같다(Table 1). 각 복합레진 시편들은 증류수, 레드와인(Vivid Tinto, Orense, Spain), 커피(Georgia Original, Coca-cola company, Yangsan, Korea)에 침전시켰다.
그 상방에 다시 polyethylene strip을 위치시키고, 광학 유리판으로 가압하며 1000 mW/cm2 출력의 LED 광중합기(Elipar™ FreeLight 2, 3M ESPE, St Paul, MN, USA)를 이용하여 40초간 광중합을 시행하였다.
복합레진은 모두 동일한 조건하에 2 mm 두께로 시편을 제작하여 색조안정성을 평가하였기 때문에 시편의 두께나 적층 방법에 따른 차이를 배제하고, 오직 복합레진의 종류에 따른 색조안정성을 평가할 수 있었다. 또한, bulk-fill 복합레진은 2 mm 두께와 4 mm 두께의 시편을 각각 제작하여 색조변화를 비교하여, 실제 임상에서 bulk-fill 복합레진을 4 mm까지 한번에 bulk-filling하여 사용했을 때 색조안정성에 영향을 주는지를 평가하였다.
이 연구에서는 색도계를 이용하여 정량화된 D65 조명아래 10°의 관찰자 각도로 색조 측정을 시행하여 표준화된 CIE L*a*b* 색 공간을 기준으로 색조 측정을 시행하였다. 또한, 측정의 오차를 줄이기 위해 매 측정 전에 제조사의 표준백판을 이용한 영점 조정을 시행하였다. 측정된 CIE L*a*b* 값을 기준으로 복합레진의 침전 시간에 따른 ΔE*값을 도출하여 색조변화에 대한 비교분석을 시행하였다.
이후 각 복합레진별 15개의 시편은 3군으로 나뉘어 각각 증류수, 레드와인, 커피 용액에 침전시켜 37°C의 항온수조에 보관하였다. 모든 용액은 매일 1번씩 교체하였고, 침전 1, 7, 28일에 색조 측정을 시행하여 시편별 CIE L*a*b*값을 기록하였다. 시편의 색조변화는 해당 시점의 CIE L*a*b*값과 기준점의 CIE L*a*b* 값의 차이(ΔL*, Δa*, Δb*)를 이용하여 색차(ΔE*)를 다음의 공식을 통해 산출하여 확인하였다: ΔE* = {(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2 }1/2
복합레진 시편은 색도계를 사용하여 국제 조명 위원회에서 제시하는 CIE L*a*b* 색 공간을 기준으로 색조 측정이 시행되었다. 색도계는 매 측정 전에 제조사의 표준백판(L* = 97.
복합레진 시편을 제작하기 위한 원기둥형 실리콘 주형을 제작하였다. 실리콘 주형은 내부 지름 8 mm, 두께 2 mm인 주형과 내부 지름 8 mm, 두께 4 mm인 주형으로 제작하였다.
복합레진 종류별 색조변화의 차이는 두께 2 mm인 시편들을 대상으로 수집된 ΔE*를 비교하여 분석하였다.
색도계는 매 측정 전에 제조사의 표준백판(L* = 97.6481, a* = -0.6626, b* = 1.3447)을 이용하여 영점 조정을 시행하였고, 각 시편의 중앙에 6 mm 지름의 렌즈를 위치시킨 뒤, CIE 표준 측정 주광인 D65 광원으로 설정하에 10° 관찰자 각도로 시편 당 4회의 반복 측정을 시행하여 그 평균값을 기록하였다.
색조변화는 색도계(Colorimeter, ZE2000, Nippon Denshoku, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.
시편의 색조변화는 해당 시점의 CIE L*a*b*값과 기준점의 CIE L*a*b* 값의 차이(ΔL*, Δa*, Δb*)를 이용하여 색차(ΔE*)를 다음의 공식을 통해 산출하여 확인하였다: ΔE* = {(ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2 }1/2
복합레진의 임상적인 사용에 있어서 수명을 결정하는 중요한 특성중 하나가 색조안정성이다[5,6]. 이 연구에서는 bulk-fill 복합 레진을 증류수, 레드와인, 커피에 침전시킨 뒤 색조안정성 평가를 시행하였으며, 색조안정성이 임상적으로 심미적 의의를 갖는 교합면 직접 수복이 가능하다고 명시된 고점도의 bulk-fill 복합레진과 전통적인 복합레진을 대상으로 비교하였다. 복합레진은 모두 동일한 조건하에 2 mm 두께로 시편을 제작하여 색조안정성을 평가하였기 때문에 시편의 두께나 적층 방법에 따른 차이를 배제하고, 오직 복합레진의 종류에 따른 색조안정성을 평가할 수 있었다.
이 연구에서는 색도계를 이용하여 정량화된 D65 조명아래 10°의 관찰자 각도로 색조 측정을 시행하여 표준화된 CIE L*a*b* 색 공간을 기준으로 색조 측정을 시행하였다.
이번 연구에서 Z250, Z350, FBP는 CQ 단독의 광중합 개시제를 이용하나, TNB는 제조사에서 자체적으로 개발한 광중합 개시제인 “Ivocerin”과 lucirin TPO를 함께 첨가하고 있다.
이번 연구에서는 2 mm 두께와 4 mm 두께로 제작한 FBP 복합레진 시편(FBP 2 mm, FBP 4 mm)을 대상으로 여러 용액에 침전시킨 뒤 시간에 따른 색조변화를 분석하였다(Table 3). 증류수, 레드와인, 커피에서 1, 7, 28일의 모든 측정값에서 FBP 2 mm와 FBP 4 mm 사이의 통계적으로 유의한 색조변화의 차이가 관찰되지 않았다(p > 0.
이후 각 복합레진별 15개의 시편은 3군으로 나뉘어 각각 증류수, 레드와인, 커피 용액에 침전시켜 37°C의 항온수조에 보관하였다.
증류수(DW), 레드와인(RW), 커피(BC)에 침전시킨 각 시편별 색차(ΔE*)를 이용하여, 각 복합레진의 종류와 침전 용액의 종류에 따른 색조변화를 비교분석하였다(Table 2).
측정된 CIE L*a*b* 값을 기준으로 복합레진의 침전 시간에 따른 ΔE*값을 도출하여 색조변화에 대한 비교분석을 시행하였다.
대상 데이터
전통적인 복합레진인 Z250, Z350은 지름 8 mm, 두께 2 mm의 시편을 각 15개씩 제작하였다. Bulk-fill 복합레진인 FBP와 TNB는 지름 8 mm, 두께 2 mm인 시편(FBP 2 mm, TNB 2 mm)과, 지름 8 mm, 두께 4 mm인 시편(FBP 4 mm, TNB 4 mm)을 각 15개씩 제작하였다.
N-Ceram Bulk Fill (TNB, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein)을 선정하였다. Z250, Z350, FBP는 A2 Shade를 사용하였고, TNB는 제조사의 색조 표기법에 따라 A2 Shade와 유사한 IVA Shade를 사용하였다. 연구에 사용된 각 복합레진의 종류와 성분은 아래 표와 같다(Table 1).
복합레진 시편을 제작하기 위한 원기둥형 실리콘 주형을 제작하였다. 실리콘 주형은 내부 지름 8 mm, 두께 2 mm인 주형과 내부 지름 8 mm, 두께 4 mm인 주형으로 제작하였다. 시편 제작을 위해 광학 유리판 위에 polyethylene strip을 놓고 그 위에 실리콘 주형을 위치시킨 뒤 주형 내부에 복합레진을 bulk-filling하여 채워 넣었다.
전통적인 복합레진으로 Filtek™ Z250 (Z250, 3M ESPE, St Paul, MN, USA)과 Filtek™ Z350XT (Z350, 3M ESPE, St Paul, MN, USA)를 사용하였고, bulk-fill 복합레진으로 제조사에서 교합면 수복을 명시한 제품으로 Filtek™ Bulk-fill Posterior Restorative (FBP, 3M ESPE, St Paul, MN, USA)와 Tetric® N-Ceram Bulk Fill (TNB, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein)을 선정하였다.
그 상방에 다시 polyethylene strip을 위치시키고, 광학 유리판으로 가압하며 1000 mW/cm2 출력의 LED 광중합기(Elipar™ FreeLight 2, 3M ESPE, St Paul, MN, USA)를 이용하여 40초간 광중합을 시행하였다. 전통적인 복합레진인 Z250, Z350은 지름 8 mm, 두께 2 mm의 시편을 각 15개씩 제작하였다. Bulk-fill 복합레진인 FBP와 TNB는 지름 8 mm, 두께 2 mm인 시편(FBP 2 mm, TNB 2 mm)과, 지름 8 mm, 두께 4 mm인 시편(FBP 4 mm, TNB 4 mm)을 각 15개씩 제작하였다.
데이터처리
Bulk-fill 복합레진 시편의 두께별 색조변화는 Mann-Whitney’s U test를 실시했다.
Kolmogorov-Smirnov, Shapiro-Wilk 정규성 검정을 시행하였으며, 복합레진 종류와 침전 용액에 따른 ΔE*값의 분석은 One-way ANOVA와 사후 검정으로 Duncan test를 실시했다.
성능/효과
레드와인에 침전시킨 모든 복합레진에서 침전 1일부터 ΔE* > 3.3의 육안으로 확인 가능한 수준의 색조변화를 나타냈으며, 커피에서는 침전 7일부터 모든 복합레진에서 육안으로 확인 가능한 수준의 색조변화를 나타냈다.
이 연구에서는 bulk-fill 복합 레진을 증류수, 레드와인, 커피에 침전시킨 뒤 색조안정성 평가를 시행하였으며, 색조안정성이 임상적으로 심미적 의의를 갖는 교합면 직접 수복이 가능하다고 명시된 고점도의 bulk-fill 복합레진과 전통적인 복합레진을 대상으로 비교하였다. 복합레진은 모두 동일한 조건하에 2 mm 두께로 시편을 제작하여 색조안정성을 평가하였기 때문에 시편의 두께나 적층 방법에 따른 차이를 배제하고, 오직 복합레진의 종류에 따른 색조안정성을 평가할 수 있었다. 또한, bulk-fill 복합레진은 2 mm 두께와 4 mm 두께의 시편을 각각 제작하여 색조변화를 비교하여, 실제 임상에서 bulk-fill 복합레진을 4 mm까지 한번에 bulk-filling하여 사용했을 때 색조안정성에 영향을 주는지를 평가하였다.
이 연구에서 여러 침전 용액의 종류에 따른 색조변화를 비교한 결과, 모든 복합레진에서 레드와인, 커피, 증류수 순으로 큰 색조변화를 보였다(p < 0.05).
이 연구에서 증류수, 레드와인, 커피의 모든 침전 용액에서 Z350이 가장 큰 색조변화를 나타냈으며, 그 다음은 FBP였다. Z250과 TNB는 비교적 적은 유사한 수준의 색조변화를 나타냈다.
이 연구에서는 FBP와 TNB 모두 시편의 두께에 따른 bulk-fill 복합레진의 색조변화의 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p > 0.05).
이 연구에서는 커피에 침전시킨 모든 복합레진에서 침전 7일부터 ΔE* > 3.3의 육안으로 확인 가능한 수준의 색조변화가 관찰되었다.
이 연구에서도 에탄올 성분이 포함된 레드와인에 침전시킨 모든 복합레진이 침전 1일부터 ΔE* > 3.3의 육안으로 확인 가능한 수준의 큰 색조변화를 나타내며, 가장 큰 색조변화를 나타냈다.
이 연구의 한계에도 불구하고, 침전 용액은 복합레진의 색조 변화에 영향을 주었으며, 침전 용액에 따른 색조변화는 레드와인, 커피, 증류수 순서로 크게 나타났다. 레드와인에 침전시킨 모든 복합레진에서 침전 1일부터 ΔE* > 3.
기질 내 TEGDMA를 부분적으로 UDMA로 대체하였을 때 색조안정성이 개선될 수 있다[23]. 이번 연구에서도 TEGDMA를 기질로 포함하고 있는 Z350이 가장 큰 색조변화를 나타냈다. UDMA 기반의 AUDMA등을 기질로 포함하는 FBP는 그 다음으로 큰 색조변화를 나타냈다.
이번 연구에서 Z250, Z350, FBP는 CQ 단독의 광중합 개시제를 이용하나, TNB는 제조사에서 자체적으로 개발한 광중합 개시제인 “Ivocerin”과 lucirin TPO를 함께 첨가하고 있다. 이번 연구에서도 TNB는 CQ 단독 광중합 개시제를 이용한 다른 복합레진과 비교했을 때, 비교적 우수한 색조안정성을 나타냈다. TNB는 TPO와 CQ 복합 광중합 개시제를 사용함으로써 높은 중합률로 변색 저항성이 증가했고, Ivocerin과 lucirin TPO가 첨가되어 CQ의 함량이 낮아지며 CQ 자체의 변색이 감소했을 것이다[29,30].
후속연구
Bulk-fill 복합레진에서 시편의 두께에 따른 색조변화의 차이는 나타나지 않았다. 따라서, 색조안정성의 측면에서 bulk-fill 복합레진인 FBP와 TNB는 심미적으로 교합면 수복에 사용 가능할 것이다.
그러나, 이 연구는 생체외에서 시행되었으며, 구내에서는 복합레진과 광중합기가 평균 7 mm 이상의 거리를 두고 중합을 시행하며, 이에 따라 복합레진까지 전달되는 광중합기의 강도가 감소하며 불충분한 중합이 될 수 있다는 점을 고려해야 할 것이다[30]. 또한, 이번 연구에서는 복합레진 시편을 용액에 지속적으로 침전시킨 상태로 색조변화를 측정하여, 실제 구내의 타액에 의한 자정작용이나 잇솔질과 같은 세정작용을 고려하지 않았다는 한계가 있다. 위와 같은 구내의 다양한 요소들을 고려한 추가적인 장기간의 실험이 필요할 것으로 생각된다.
Benetti[32]의 연구에서 bulk-fill 복합레진을 대상으로 중합 수축 정도와 대구치에 2급 와동 수복을 시행한 뒤 간극 형성을 평가하였을 때, TNB를 포함한 고점도 bulk-fill 복합레진은 전통적인 복합레진과 비교하여 중합 수축과 간극 형성 정도에 차이가 없었다. 앞서 연구들과 이번 연구의 색조안정성에 대한 연구를 종합하여 고려했을 때, bulk-fill 복합레진인 FBP와 TNB는 임상적으로 교합면에 직접 수복이 가능할 것으로 생각된다.
또한, 이번 연구에서는 복합레진 시편을 용액에 지속적으로 침전시킨 상태로 색조변화를 측정하여, 실제 구내의 타액에 의한 자정작용이나 잇솔질과 같은 세정작용을 고려하지 않았다는 한계가 있다. 위와 같은 구내의 다양한 요소들을 고려한 추가적인 장기간의 실험이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Bulk-fill 복합레진의 장점은 무엇인가?
일반적으로 복합레진은 최대 2 mm의 두께로 적층 충전을 시행할 것이 권장되나, 적층 수복은 추가적인 시간이 소요되고 적층 과정 사이에 수분에 의한 오염이나 기포가 형성될 가능성이 있다. Bulk-fill 복합레진은 이와 같은 불필요한 적층에 소요되는 시간을 단축하여 술자의 편의성과 함께, 적은 중합수축과 우수한 와동 적합성의 장점을 내세우고 있다[3,4].
복합레진에서 적층 수복 시 문제점은 무엇인가?
Bulk-fill 복합레진은 최적화된 단량체의 혼합과 나노기술을 이용한 filler 구성, 그리고 제조사의 차별화된 광중합 개시제의 사용과 복합레진의 광투과율 개선을 통해 최대 4 - 5 mm까지 bulkfilling이 가능해졌다[2]. 일반적으로 복합레진은 최대 2 mm의 두께로 적층 충전을 시행할 것이 권장되나, 적층 수복은 추가적인 시간이 소요되고 적층 과정 사이에 수분에 의한 오염이나 기포가 형성될 가능성이 있다. Bulk-fill 복합레진은 이와 같은 불필요한 적층에 소요되는 시간을 단축하여 술자의 편의성과 함께, 적은 중합수축과 우수한 와동 적합성의 장점을 내세우고 있다[3,4].
복합레진의 성질 중 색조안정성이 중요한 이유는 무엇인가?
복합레진의 중요한 성질 중 하나가 색조안정성이다. 수복재는 구내의 여러 외인성, 내인성 요인에 의해 색조변화가 일어난다[5]. 복합레진의 심한 색조변화는 수복물의 심미적 측면에서 수명을 다하게 하여 교체의 원인이 된다. 환자의 심미적 요구가 증가함에 따라 구치부의 수복물에서도 복합레진이 우수한 색조안정성을 유지하는 것이 점차 중요해졌다[6,7].
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