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문제 정의
- 16 이에, 본 연구의 목적은 지르코니아 구치부 고정성 국소의치의 지대치 간 거리에 따른 파절저항성의 변화여부를 확인하여 임상적으로 적용 가능한 지대치 간 거리를 알아보기 위함이다.
- 그러므로 실제 임상에서 사용하고 설계하는 보철물들의 연구들이 보다 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구에서는 구강 내 지대치 상황이 여러 요인들로 인해 환자에 따라 지대치 간 거리가 다를 것을 고려하여 실험하였다. 그러나 지르코니아 고정성 국소의치의 지대치 간 거리에 따른 파절저항성에 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것은 CS군의 13 mm와 15 mm 그리고 15 mm와 17 mm이지만, S2군에서는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.
- 본 연구에서는 지르코니아 고정성 국소의치를 제작하기 위하여 지대치 금속 모형을 제작하였다. 소구치 지대치는 지름 7.
- 본 연구에서는 하악 좌측 제1대구치가 결손되어 제2소구치와 제2대구치를 지대치로 하는 지르코니아 고정성 국소의치를 제작하고 지대치 간 거리가 파절저항성에 미치는 영향을 비교하였다. 본 연구의 재료 및 방법의 범위 내에서 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 33 그러므로 소결 시간 및 소결 온도를 높여 지르코니아 보철물의 강도를 높이는 것이 옳은 것으로 사료되지만 현재 많은 치과 의료 장비 회사들이 각 장비에 맞는 권장 조건들을 제시하고 있으며 제시한 조건을 벗어나는 프로그램을 사용할 경우 장비에 이상이 생길 수 있는 위험이 있으므로 반드시 기공실 및 기공소에 있는 장비의 권장사항과 비교해 소결 조건을 적용해야 하며, 본 연구는 제조사에서 권장하는 1350°C에서 약 12시간을 소결하여 파절저항성 실험을 하였다.
- Cameleon S block (Neobiotech)과 Luxen S2 block (Dentalmax, Seoul, Korea)을 이용하여 1350°C에서 약 12시간 동안 소결하여 지르코니아 고정성 국소의치 코핑 시편을 제작하였다.
- 3에 나타내었다. 두 제조회사를 구별하기 위해 각 군 앞에 Neo-biotech의 Cameleon S block은 CS, Luxen의 S2 block은 S2로 표기하였다.
- 먼저 가공치는 프로그램에서 자동으로 설정되는 위치에 설계 하였으며 지대치 간 거리를 13 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(1군). 또한 다른 조건은 1군과 동일하고 지대치 간 거리를 15 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(2군). 마지막으로 다른 조건은 1군, 2군과 동일하고 지대치 간 거리를 17 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(3군).
- 또한 다른 조건은 1군과 동일하고 지대치 간 거리를 15 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(2군). 마지막으로 다른 조건은 1군, 2군과 동일하고 지대치 간 거리를 17 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(3군). 지대치 간 거리에 따른 디자인은 Fig.
- 본 연구에서는 지대치 간 거리에 따른 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성을 비교하기 위하여 제조사에서 제시한 굽힘 강도 값이 유사하고, 국내에서 임상적으로 많이 사용되는 Cameleon S block과 Luxen S2 block을 사용하였다. 먼저 가공치는 프로그램에서 자동으로 설정되는 위치에 설계 하였으며 지대치 간 거리를 13 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(1군). 또한 다른 조건은 1군과 동일하고 지대치 간 거리를 15 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(2군).
- 0 mm, 높이 10 mm와 대구치 지대치는 지름 11 mm, 높이 10 mm의 sus304 원기둥을 이용하여 두 지대치 사이의 간격을 유동적으로 제작하였다. 블록 가공은 MCT Machining center (50series, Hwacheon, Seoul, Korea), 원형가공은 CNC선반 (50series, Hwacheon)으로 하였으며 연삭가공으로 후공정을 하였다. 이후, 블록의 표면을 래핑하여 레이저 스캔을 위한 최종 금속 모형을 얻었다.
- 본 연구에서는 지르코니아 고정성 국소의치를 제작하기 위하여 지대치 금속 모형을 제작하였다. 소구치 지대치는 지름 7.0 mm, 높이 10 mm와 대구치 지대치는 지름 11 mm, 높이 10 mm의 sus304 원기둥을 이용하여 두 지대치 사이의 간격을 유동적으로 제작하였다. 블록 가공은 MCT Machining center (50series, Hwacheon, Seoul, Korea), 원형가공은 CNC선반 (50series, Hwacheon)으로 하였으며 연삭가공으로 후공정을 하였다.
- 소결된 지르코니아 고정성 국소의치는 임시접착시멘트(CharmTemp EU, Dentkist, Gunpo, Korea)를 이용하여 각각 에폭시 레진 다이에 합착하였다. 시편들의 파절강도는 가공치의 교합면에 직경 6 mm의 강철구(hardened steel ball)를 위치시키고 로드셀 5.0 kN의 재료시험기(Instron 5966, Instron, Norwood, USA)에서 크로스 헤드 속도 1.0 mm/min로 압력을 가하여 최대 파절하중(N)을 구하였다(Fig. 4). 이 때 강철구와 지르코니아 교합면 사이에 0.
- 실리콘 복재제를 사용하여 이 금속 모형에 대한 몰드를 만들고 에폭시 레진 모형재(PolyUrock, Cendres+Métaux SA, Biel, Switzerland)를 사용하여 파절 시험용 모형을 제작하였다.
- 75 mm로 지정하였다. 이후 지대치 간 거리를 실험 조건에 따라 각각 13, 15, 17 mm로 설정하였다. Cameleon S block (Neobiotech)과 Luxen S2 block (Dentalmax, Seoul, Korea)을 이용하여 1350°C에서 약 12시간 동안 소결하여 지르코니아 고정성 국소의치 코핑 시편을 제작하였다.
- 블록 가공은 MCT Machining center (50series, Hwacheon, Seoul, Korea), 원형가공은 CNC선반 (50series, Hwacheon)으로 하였으며 연삭가공으로 후공정을 하였다. 이후, 블록의 표면을 래핑하여 레이저 스캔을 위한 최종 금속 모형을 얻었다. 실리콘 복재제를 사용하여 이 금속 모형에 대한 몰드를 만들고 에폭시 레진 모형재(PolyUrock, Cendres+Métaux SA, Biel, Switzerland)를 사용하여 파절 시험용 모형을 제작하였다.
- 그 이유는 지르코니아 고정성 국소의치의 연결부위 면적에서의 차이 때문이라고 사료된다. 전자는 연결부위의 면적을 9 mm2로 설계하였고 본 연구에서는 임상적으로 설계하여 제2소구치 쪽은 16 mm2, 제2대구치 쪽은 17 mm2로 하였기 때문이라고 사료된다. 이와 같은 연구들은 모두 지르코니아 코핑의 설계 및 가공치 위치에 따른 파절저항성 및 굴곡강도를 연구하여 보고된 것들이다.
대상 데이터
- 2에 나타내었다. 각 제조회사별 군에 6개씩 18개의 지르코니아 고정성 국소의치 시편을 절삭 가공하여 총 36개의 지르코니아 고정성 국소의치 시편을 준비하였으며, 각 시편의 사진은 Fig. 3에 나타내었다. 두 제조회사를 구별하기 위해 각 군 앞에 Neo-biotech의 Cameleon S block은 CS, Luxen의 S2 block은 S2로 표기하였다.
- 본 연구에서는 지대치 간 거리에 따른 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성을 비교하기 위하여 제조사에서 제시한 굽힘 강도 값이 유사하고, 국내에서 임상적으로 많이 사용되는 Cameleon S block과 Luxen S2 block을 사용하였다. 먼저 가공치는 프로그램에서 자동으로 설정되는 위치에 설계 하였으며 지대치 간 거리를 13 mm로 하여 고정성 국소의치 코핑을 제작하였다(1군).
- 지르코니아 고정성 국소의치는 치과용 지르코니아 CAD-CAM 시스템인 3Shape dental system (Dentmill, Neo-biotech, Seoul, Korea)을 이용하여 제작하였다. 이 시스템은 레이저 모형 스캐너 및 설계 시스템(CAD)인 TRIOS3 Intraoral scanner, 세라믹 CAM 가공인 CAMeleon CS 및 지르코니아 소결로인 ET-Therm로 구성되어있다.
데이터처리
- 데이터를 일원배치분산분석(One-way ANOVA test)을 실시하여 각 군의 유의한 차이를 파악한 후 유의한 차이가 있는 경우 군 간의 비교를 위해 사후검정은 Scheffe’s test를 실시하였다.
이론/모형
- 지르코니아 고정성 국소의치는 치과용 지르코니아 CAD-CAM 시스템인 3Shape dental system (Dentmill, Neo-biotech, Seoul, Korea)을 이용하여 제작하였다. 이 시스템은 레이저 모형 스캐너 및 설계 시스템(CAD)인 TRIOS3 Intraoral scanner, 세라믹 CAM 가공인 CAMeleon CS 및 지르코니아 소결로인 ET-Therm로 구성되어있다.
성능/효과
- 34 그러나, 본 연구에서는 백색 블록으로 밀링한 CS군과 Multi-layered 지르코니아 블록으로 밀링한 S2군 간에 평균 강도를 비교하였을 때 CS군의 평균 파절하중은 1894 N, S2군의 평균 파절하중은 1974 N으로 백색 블록에 비해 Multi-layered 지르코니아 블록의 파절하중이 더 높아 상반된 결과를 나타냈다.
- 01) 단면적의 형태가 근/원심으로 넓은 형태보다 수직으로 넓은 형태가 파절저항성이 크다고 보고한 바가 있다. 그러나 단면적과 단면적의 형태에 관하여 통계적 유의한 차이를 나타내지 않았으며 단면적과 파절저항성은 비례관계를 나타내었다.26 Seo 등은 제2소구치와 제1대구치를 지대치로 하는 지르코니아 고정성 국소의치의 연결부위의 설측 보강 설계가 파절저항성에 미치는 영향을 실험한 결과 설측에 보강하지 않은 대조군과 설측에 1 mm 보강한 실험군 그리고 2 mm 보강한 실험군에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타났으며 3 mm 보강한 실험군은 유의한 차이를 나타내지 않았다고 보고되었다.
- 그러나 지르코니아 고정성 국소의치의 지대치 간 거리에 따른 파절저항성에 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 것은 CS군의 13 mm와 15 mm 그리고 15 mm와 17 mm이지만, S2군에서는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 그러므로 제한적인 이 연구에서 CS군에서는 지대치 간 거리가 통계적으로 유의한 영향을 보였지만, S2군은 차이가 없었으므로, 지르코니아의 종류에 따라 지대치 간 거리가 파절저항성에 영향을 미칠 수 있다는 결론을 얻었다. 다만, 가공치는 프로그램에서 자동으로 설정되는 위치에 설계되었는데, 이로 인해 가공치의 협설 폭경에 있어 실험군 간에 다소 차이가 발생하였으며, 특히 CS군에서 지대치 간 거리가 15 mm인 경우에 유의성 있게 높은 파절저항값을 나타내게 된 것으로 보인다.
- 첫째로, 시편의 형태에 차이가 있었는데 바, 코핑, 크라운 등이 있었다. 둘째로, 코핑이나 크라운 형태의 시편들을 파절저항성 실험 시 에폭시 레진 다이 또는 금속 다이에 합착하는 차이가 있었다. 본 연구에서 에폭시 레진 다이에 지르코니아 고정성 국소의치 시편을 합착한 이유는 치아와 유사한 탄성계수를 갖고 있기 때문이다.
- 앞선 연구에 상반된 결과의 이유를 고려하였을 때, Multilayered 지르코니아 블록의 도입 후 보철물의 색조는 훨씬 좋았으나 파절저항성이 백색 블록에 비해 약하다는임상적 결과들을 통해 구강 내에서 견딜 수 있는 파절저항성 문제들을 보완하여 Multi-layered 지르코니아 블록의 파절저항성이 백색 블록에 비해 높게 나온 것이라 사료된다.
- 재료적 특성으로 볼 때, 취성 물질인 지르코니아는 충분한 두께가 제공되지 않으면 파절될 수 있으며,22 알루미나 또는 리튬 다이실리케이트와 같은 재료보다는 취성강도가 높고 넓은 범위의 기계적 저항성이 보고되어 재료의 설계가 파절저항성에 영향을 미칠 수 있음을 나타낸다.
- 지르코니아 고정성 국소의치 CS군에서 1군과 2군, 2군과 3군에서 통계적 유의한 차이를 보였으며, 지대치 간 거리가 15 mm인 2군이 가장 큰 파절저항값을 보였다(2군 > 1군 = 3군).
- 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성에 관한 연구에서 실험하는 방법에 있어 기존의 연구들과 몇 가지 차이점들을 발견할 수 있었다. 첫째로, 시편의 형태에 차이가 있었는데 바, 코핑, 크라운 등이 있었다. 둘째로, 코핑이나 크라운 형태의 시편들을 파절저항성 실험 시 에폭시 레진 다이 또는 금속 다이에 합착하는 차이가 있었다.
- 환자에게 수복된 지르코니아 고정성 국소의치의 실패의 양상은 파절, 접착실패, 이차우식, 지각과민 등으로 나타나며 가공치의 개수가 많을수록, 그리고 전치부보다는 구치부로 갈수록 실패의 위험요소가 높아진다.15 하지만 비교적 무치악 부위의 길이가 짧은 구강 내 구치부에 수복된 3본 지르코니아 고정성 국소의치는 3년간의 추적관찰 기간 동안 충분히 안정적으로 사용할 수 있다고 보고된 바가 있다.
후속연구
- 그러나 치과보철물의 재료적 특성을 연구하는 것 또한 중요하지만 결론적으로 치과보철물은 구강 내에 합착되어 여러 요인들에 의해 파절되고 문제가 발생한다고 사료된다. 그러므로 실제 임상에서 사용하고 설계하는 보철물들의 연구들이 보다 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다. 본 연구에서는 구강 내 지대치 상황이 여러 요인들로 인해 환자에 따라 지대치 간 거리가 다를 것을 고려하여 실험하였다.
- 지대치 간 거리 요인을 두고 실험한 결과 구치부 고정성 국소의치를 제작할 경우 지대치 간 거리를 고려하는 것은 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료되며 개인에 따라 Spee 만곡 역시 차이를 보이므로 그 재현성에도 실험 시 염두에 두어야 할 것이라 사료된다. 따라서 구치부 고정성 국소의치의 파절저항성에 영향을 미칠 수 있으므로 좀더 다양한 변수를 둔 연구가 필요하다 사료된다.
- 본 연구에서는 하악 제1대구치만을 가공치로 하는 제한적인 실험 설계로, 가공치의 개수가 많거나 구강 내 위치를 다르게 하였을 때의 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성을 측정하는 것에는 더 많은 연구가 필요할 것이라 사료된다. 또한 실험 시 하중은 가공치의 교합면에만 국한되어 사용되었기에 하중을 지대치의 교합면에 가했을 때의 파절저항성을 측정하기에는 실험의 설계의 보완이 필요하다고 사료된다. 비록 본 연구는 CS군에서의 결과 값 중 지대치 간 거리가 15 mm인 지르코니아 고정성 국소의치 코핑의 파절저항성이 가장 큰 결과 값을 보였으나, S2군에서는 유의한 차이를 나타내지 않은 것을 볼 때, 지르코니아 고정성 국소의치 시편 수가 많지 않고 구강 내 환경을 유사하게 재현해 내는 것에 대한 제한이 있었기에 제조회사 간의 상이한 차이를 나타내는 것으로 보아 추가적인 연구 분석이 필요할 것으로 사료된다.
- 비록 본 연구는 CS군에서의 결과 값 중 지대치 간 거리가 15 mm인 지르코니아 고정성 국소의치 코핑의 파절저항성이 가장 큰 결과 값을 보였으나, S2군에서는 유의한 차이를 나타내지 않은 것을 볼 때, 지르코니아 고정성 국소의치 시편 수가 많지 않고 구강 내 환경을 유사하게 재현해 내는 것에 대한 제한이 있었기에 제조회사 간의 상이한 차이를 나타내는 것으로 보아 추가적인 연구 분석이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 가공치 설계 역시 임상적인 상황을 충분히 반영하여 적용되어야 적절한 파절강도를 얻을 수 있을 것이다. 지대치 간 거리 요인을 두고 실험한 결과 구치부 고정성 국소의치를 제작할 경우 지대치 간 거리를 고려하는 것은 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료되며 개인에 따라 Spee 만곡 역시 차이를 보이므로 그 재현성에도 실험 시 염두에 두어야 할 것이라 사료된다.
- 다만, 가공치는 프로그램에서 자동으로 설정되는 위치에 설계되었는데, 이로 인해 가공치의 협설 폭경에 있어 실험군 간에 다소 차이가 발생하였으며, 특히 CS군에서 지대치 간 거리가 15 mm인 경우에 유의성 있게 높은 파절저항값을 나타내게 된 것으로 보인다. 본 연구는 각 실험군 내의 가공치와 지대치사이의 연결부위 폭이나 가공치의 형태가 다르게 제작되어 변수가 다양하게 나타나기에, 실험 설계에 있어 한계가 존재하며, 이에 따라 가공치 설계에 대한 실험방법의 표준화가 반영된 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 하악 제1대구치만을 가공치로 하는 제한적인 실험 설계로, 가공치의 개수가 많거나 구강 내 위치를 다르게 하였을 때의 지르코니아 고정성 국소의치의 파절저항성을 측정하는 것에는 더 많은 연구가 필요할 것이라 사료된다. 또한 실험 시 하중은 가공치의 교합면에만 국한되어 사용되었기에 하중을 지대치의 교합면에 가했을 때의 파절저항성을 측정하기에는 실험의 설계의 보완이 필요하다고 사료된다.
- 또한 실험 시 하중은 가공치의 교합면에만 국한되어 사용되었기에 하중을 지대치의 교합면에 가했을 때의 파절저항성을 측정하기에는 실험의 설계의 보완이 필요하다고 사료된다. 비록 본 연구는 CS군에서의 결과 값 중 지대치 간 거리가 15 mm인 지르코니아 고정성 국소의치 코핑의 파절저항성이 가장 큰 결과 값을 보였으나, S2군에서는 유의한 차이를 나타내지 않은 것을 볼 때, 지르코니아 고정성 국소의치 시편 수가 많지 않고 구강 내 환경을 유사하게 재현해 내는 것에 대한 제한이 있었기에 제조회사 간의 상이한 차이를 나타내는 것으로 보아 추가적인 연구 분석이 필요할 것으로 사료된다. 또한, 가공치 설계 역시 임상적인 상황을 충분히 반영하여 적용되어야 적절한 파절강도를 얻을 수 있을 것이다.
- 또한, 가공치 설계 역시 임상적인 상황을 충분히 반영하여 적용되어야 적절한 파절강도를 얻을 수 있을 것이다. 지대치 간 거리 요인을 두고 실험한 결과 구치부 고정성 국소의치를 제작할 경우 지대치 간 거리를 고려하는 것은 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료되며 개인에 따라 Spee 만곡 역시 차이를 보이므로 그 재현성에도 실험 시 염두에 두어야 할 것이라 사료된다. 따라서 구치부 고정성 국소의치의 파절저항성에 영향을 미칠 수 있으므로 좀더 다양한 변수를 둔 연구가 필요하다 사료된다.
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