단결정 세라믹 브라켓 베이스의 표면 처리에 의한 bonding/debonding 특성제어 및 효과 = Effects of base-coating control on bonding/debonding mode of monocrystalline ceramic brackets

국문 초록 (Abstract)

심미에 대한 환자 및 술자의 기대가 증가함에 따라 교정 영역에서 세라믹 브라켓의 사용이 많아지고 있다. 이에 따라 세라믹 브라켓의 장점을 활용하고 단점을 극복하기 위한 재료의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구는 강도와 투명도가 우수한 세라믹 브라켓의 디본딩 특성 개선 및 향상을 위한 것으로 디본딩 특성 향상을 위해 제안된 표면 처리의 효과 및 영향에 대하여 표면 처리 면적을 인자로 고찰하였다. 이 실험의 목적은 브라켓의 개발 과정 중 새로운 베이스 처리 방법을 사용한 단결정 세라믹 브라켓의 임상에서의 활용 가능성을 알아보는 것이다.
연구에 사용한 세라믹 브라켓은 사파이어 단결정 소재를 출발 원료로 하여 절삭 및 연마공정을 통하여 준비하였고, 기계적 유지 구조를 부여하기 위한 표면 처리를 시행하였다. 베이스 그래뉼 코팅은 그래뉼 분산 및 도포, 융착 열처리 공정을 통해 이루어졌다. 표면 처리 면적에 따른 전단 결합 강도를 알아보기 위하여 그래뉼 분사 면적을 단계적으로 조절하여 8 종류의 브라켓을 제작하였다(0, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100%). 레진 인공 치아 88개와 통상적 치료 과정에서 발거된 상악 소구치 88개를 각 8군으로 분류하였다. 치관의 협면 중앙에 레진 인공 치아는 샌드블라스팅, 자연 치아는 37% 인산 산부식으로 전처리 하였다. 제작된 8개 군의 브라켓 베이스 표면에 adhesive agent, adhesive resin paste 적용 후 치면에 접착, 여분의 레진을 제거하고 광중합 하였다. 브라켓의 접착면이 전단력 측정 기구의 작용 방향과 평행이 되도록 치근 부위를 레진 몰드에 고정하였다. 전단 결합 강도 측정기의 cross head speed는 0.5mm/min 으로 설정하였다. 브라켓 제거 후 분리된 치아 표면을 관찰하였다. 잔여 레진의 양을 ARI 지수로 기록하고, 브라켓 파절 여부 및 자연 치아의 표면 손상 여부를 조사하였다.
실험 결과 전단 결합 강도는 자연 치아의 경우 50% 군에서 8.09±2.66 MPa, 60% 군에서 8.68±2.87 MPa 로, 임상적으로 적용 가능한 브라켓의 접착 강도를 얻을 수 있었다. ARI 측정 결과 레진 인공 치아와 자연 치아에서 유사한 분리 양상을 보였으며, 표면 처리 면적이 넓을수록 잔여 레진의 양이 감소하였다. 브라켓 파절은 불특정한 4개의 시편에서 발생하였다. 자연 치아의 표면 손상 관찰 결과, 전단 결합 강도가 과도하게 나타난 80%와 100% 군에서 일부 치아의 에나멜 손상이 관찰되었다. 세라믹 브라켓의 제작 과정에서 다양한 요소의 조절을 통해 특성을 제어할 수 있다. 그 중에서 표면 처리 면적 비율 조절로 접착 강도 및 디본딩 양상을 알아보는 실험을 시행하였다. 이 실험에서는 50, 60% 군이 임상적으로 활용 가능한 범위내의 전단 결합 강도 및 디본딩 양상을 나타내었다. 표면 처리 면적을 세분화한 부가적인 실험이 가능하며, 다양한 인자 조절을 통해 임상에 활용 가능한 우수한 성질의 세라믹 브라켓 개발이 가능할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 연구 재료 및 방법 3
• 2.1. 연구 재료 3
• 2.2. 시편 제작 4
• 2.3. 전단 결합 강도 측정 5
• 2.4. 접착제 잔류 지수 평가 6
• 2.5. 에나멜 손상 평가 7
• 2.6. 브라켓 파절 평가 7
• 2.7. 통계 처리 7
• Ⅲ. 연구 성적 8
• 3.1. 전단 결합 강도 8
• 3.2. 접착제 잔류 지수 평가 16
• 3.3. 브라켓 파절 20
• 3.4. 에나멜 손상 21
• Ⅳ. 고찰 22
• Ⅴ. 결론 26
• 참고 문헌 27