Effect of laser light intensity and light-curing time on the shear bond strength of orthodontic brackets = 레이저의 강도와 조사시간이 교정용 브라켓의 전단결합강도에 미치는 영향

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study evaluated the shear bond strength (SBS) of orthodontic brackets bonded to teeth using a diode-pumped solid state (DPSS) laser of 473 nm with various light intensity and light-curing settings. For the study, a total of 150 extracted human teeth were divided into ten groups. In the control group, the brackets were bonded to the teeth using a quartz-tungsten-halogen (QTH) light with an intensity of 900 mW/cm2. In the experimental groups, the brackets were bonded using a DPSS laser with three different light intensities and light-curing times. The same bracket type and adhesive were used in all groups throughout the study. Statistical analysis was performed to
compare the SBS, and adhesive remnant index (ARI) among the groups. As results, brackets bonded using the DPSS laser with an intensity of 700 mW/cm2 for 40 s (totally) showed a slightly higher SBS (12.2±1.8 MPa) than that of those bonded using a QTH light (control; 11.6±1.6 MPa). The SBS values linearly increased with increasing energy density (light intensity × light-curing time) of the DPSS laser (R=0.95, p<0.001). However, the SBS values among the test groups were similar regardless of the difference in light-curing conditions. A comparison of the ARI scores among the groups suggested a similar bracket failure mode.

국문 초록 (Abstract)

파장이 473 nm인 DPSS 레이저는 접착재의 중합에 효율적이면서도 저렴한 장점이 있다. 본 연구는 DPSS 레이저의 강도와 조사시간이 교정용 브라켓의 전단결합강도 (SBS)에 미치는 영향을 평가하기 위해 시행하였다.

발거된 총 150개의 소구치를 10개 군으로 나누어, 대조군은 QTH 광조사기를 사용하여 900 mW/cm2 강도와 40초 조사시간으로 광조사하였고, 실험군은 DPSS 레이저를 사용하여 3가지의 각각 다른 강도와 조사시간으로 광조사하였다. 실험 후, 전단결합강도와 Adhesive Remnant Index (ARI)의 결과에 대하여 통계처리를 하였다.

1. DPSS 레이저를 사용하여 강도 300 mW/cm2 및 조사시간 20초의 조건, 그리고 강도 700 mW/cm2 및 조사시간 40초의 조건으로 접착된 교정용 브라켓은 각각 9.5 ± 1.9 MPa, 12.2 ± 1.8 MPa의 전단결합강도를 보였다.

2. DPSS 레이저로 접착된 브라켓의 전단결합강도는 대조군 (QTH 광조사기)의 경우와 통계적으로 비슷한 양상을 보였다. DPSS 레이저의 경우 브라켓 접착을 위해 적용된 에너지밀도는 전단결합강도와 선형적인 상관관계 (R = 0.95)를 보였다.

3. ARI score는 모든 군에서 유사하였다. 브라켓의 탈락은 대부분의 경우 응집파괴 양상을 보였고, 일부 접착파괴 양상도 보였다.

목차 (Table of Contents)

• INTRODUCTION 1
• MATERIALS AND METHODS 4
• Teeth for the specimens 4
• Light sources and light-curing conditions 4
• Bracket bonding conditions 6
• Bracket debonding procedure 7
• Adhesive remnant index (ARI) 7
• Statistical analysis 8
• RESULTS 10
• Shear bond strength (SBS) 10
• Relationship between the energy density and shear bond strength (SBS) 10
• Adhesive remnant index (ARI) 10
• DISCUSSION 15
• SUMMARY 19
• REFERENCES 20
• 국문요약 26