J Korean Acad Pediatr Dent 41(2) 2014 ISSN (print) ISSN (online) Effect of Various S

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성원 만
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1 ISSN (print) ISSN (online) Effect of Various Surface Treatment Methods on Shear Bond Strength of Orthodontic Brackets to Aged Composite Resin Jongcheol Park, Howon Park, Juhyun Lee, Hyunwoo Seo Department of Pediatric Dentistry, Oral Science Research Center, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University Abstract The purpose of this study was to investigate the effect of various surface treatment methods on the shear bond strength of orthodontic brackets in vitro. Ninety six specimens, 6 mm in diameter and 5 mm in height, were made with composite resin (Filtek TM Z350 XT, 3M ESPE, USA) and treated with an aging procedure. After aging, the specimens were randomly separated in six groups: (1) control with no surface treatment, (2) 37% phosphoric acid gel, (3) 4% hydrofluoric acid gel, (4) sodium bicarbonate particle abrasion, (5) diamond bur, and (6) 1 W carbon dioxide laser for 5s. The metal brackets were bonded to composite surfaces by means of an orthodontic adhesive (Transbond XT, 3M Unitek, USA). Shear bond strength values were evaluated with a universal testing machine (R&B Inc., Korea). Analysis of variance showed a significant difference between the groups. Group 5 had the highest mean shear bond strength (11.9 MPa), followed by group 6 (11.1 MPa). Among the experimental groups, group 2 resulted in the weakest mean shear bond strength (5.22 MPa). The results of this study suggest that the repair shear bond strength of the aged composite resin was acceptable by surface treatment with a carbon dioxide laser. Key words : Carbon dioxide laser, Surface treatment, Shear bond strength, Orthodontic bracket Ⅰ. 서론교정치료가필요한성장기아동이외상이나우식으로인하여전치부의치질이손상된경우복합레진을이용하여수복하게된다. 복합레진의물리적성질이향상되면서전치부수복뿐만아니라, 교정용브라켓이부착하는구치부협면의수복치료에있어레진의사용이증가하는추세이다 1,2). 복합레진수복후몇시간이내에교정용브라켓을부착한경우에는, 건전한치아표면에부착하는경우와전단응력의차이가없다. 하지만레진수복후몇개월이지나서시효된레진수복물에교정용브라켓을부착하는경우교정용브라켓의전단응력이유의하게감소하였다 3). 치아의이동을위해서는충분한교정력을가해야하지만, 복합레진으로수복후오랜시간이지 난레진수복물에통상의방법대로인산부식후교정용브라켓을부착하는경우충분한교정력을얻을수없다. 이러한이유는복합레진수복물이구강내에서시효되면서새로운복합레진과의결합에이용되는이중결합이감소하기때문이다 4). 따라서시효된복합레진수복물표면과교정용브라켓사이의결합력을증가시키기위해여러가지표면처리방법들이제안되었다. 인산으로부식시키는시간을 60초정도로증가시키는방법 5-8), 불산을이용하여시효된복합레진수복물표면을부식시키는방법 8,9), 압축공기-입자분사연마 (airborne-particle abrasion) 를이용하여표면처리하는방법 8,10), 그리고다이아몬드버 (bur) 를이용하여표면거칠기를증가시키는방법등이연구되었다 11,12). 파절이나이차우식등의이유로시효된레진수복물을재수 Corresponding author : Hyunwoo Seo Department of Pediatric Dentistry, College of Dentistry, Gangneung-Wonju National University, 7 Jukheon-gil, Gangneung, , Korea Tel: / Fax: / hwseo@gwnu.ac.kr Received December 31, 2013 / Revised March 14, 2014 / Accepted March,

복하기위해, 임상적으로가장많이사용하는방법은다이아몬드버로삭제하는것이다. 그러나버를이용하는경우수복에필요한부위만을선택적으로삭제할수없으며, 회전절삭기구를이용하여와동을형성하는경우환자에게통증을유발할수있어국소마취가필요하다. 이러한문제점을보완하기위해치과용드릴을대체할수있는레이저에대한연구가꾸준히진행되고있다.

2 복하기위해, 임상적으로가장많이사용하는방법은다이아몬드버로삭제하는것이다. 그러나버를이용하는경우수복에필요한부위만을선택적으로삭제할수없으며, 회전절삭기구를이용하여와동을형성하는경우환자에게통증을유발할수있어국소마취가필요하다. 이러한문제점을보완하기위해치과용드릴을대체할수있는레이저에대한연구가꾸준히진행되고있다. 상용화된치과용레이저에는이산화탄소레이저, Nd:YAG 레이저, Er:YAG 레이저등이있다. 이러한치과용레이저를이용하여치수조직에열적손상없이법랑질과상아질을삭제할수있으며 13-), 치질강화작용을통해우식을억제시킬수있다 16). 이산화탄소레이저 17-20) 또는 Nd:YAG 레이저 21-24) 를치아표면에조사하여법랑질부식효과를얻을수있다. 시효된레진수복물에여러가지레이저를이용하여표면처리한후재수복한레진수복물의전단응력을측정한실험에서, 이산화탄소레이저또는 Nd:YAG 레이저를이용한표면처리방법이유의하게높은결합강도를보였다 25). 시효된복합레진수복물표면에이산화탄소레이저를이용하여처리한경우, 교정용브라켓의충분한결합력을얻을수있을것으로기대된다. 따라서이번연구에서는시효된복합레진표면에교정용브라켓접착시이산화탄소레이저조사를통해표면처리를시행하는것과그외의다른보편적인방법과비교시어떤차이가있는지알아보고자한다. Ⅱ. 연구재료및방법 1. 복합레진시편제작복합레진 (Filtek TM Z350 XT, 3M ESPE, USA) 을이용하여직경 6 mm, 두께 5 mm의시편을 96개제작하였다. 테플론주형에복합레진을충전하고, 충전된레진표면에 Mylar strip 을이용하여덮은후유리판으로표면이수평이되게처리하였다. 최고출력 1200 mw/cm 2 의 LED(Light Emitting Diode) 광중합기 (Bluephase, Ivoclar Vivadent, Austria) 를이용하여표면에 90도의각도로 2 mm의일정한거리에서 20초동안광중합하였다. 제작된시편을인공타액 (Taliva Solution, Hanlim pharm. co., Korea) 에침적시켜 37 의온도로 2주동안시효처리하였다. 2주간의시효처리후모든시편을실온에서 24시간동안증류수에보관하였다. 그후교정용브라켓을부착할평활한표면을제외하고나머지부분을아크릴릭레진블록에매몰하였다. 3. 복합레진의표면처리 96개의시편을무작위적으로 16개씩 6개의군으로나누었다. 1군은표면처리를하지않았으며, 2군은 37% 인산 (3M ESPE, USA) 을이용하여 60초동안부식시킨후, 60초동안수세하였다. 3군은 4% 불산 (Bisco, USA) 을이용하여 60초동안부식시킨후, 2분동안수세하였고, 4군은압축공기-입자분사연마 (Air-Flow Handy, Switzerland) 를이용하여 초동안수직방향에서중탄산나트륨 (sodium bicarbonate) 입자로 5기압과 10 mm 거리에서분사하였다. 5군은고속다이아몬드버 (0 μm, 237/021, Japan) 를이용하여주수하에표면을거칠게하였고, 6군은이산화탄소레이저 (DS-40UB, Daeshin Enterprise, Korea) 를이용하여, 시편에수직으로 2 cm의일정한거리에서 5초동안 1 W의강도로표면을거칠게하였다. 각각표면처리를시행한후, 각군에서 개의시편에교정용접착레진을이용하여브라켓을접착시켰다. LED 광중합기를이용하여 20초동안교합면과치은방향으로, 두가지방향에서광중합하여브라켓을접착하였다. 각군에서남은 1개의시편을이용하여주사전자현미경촬영을하였다. 4. 전단응력의측정전단응력은만능시험기 (R&B Inc., Korea) 을이용하여측정하였다 (Fig. 1). 전단응력을측정하기위해서 1 mm/min의속도로교합면에서치은방향으로힘을가하였다. 복합레진시편에서브라켓이탈락될때의최대힘을측정하였다. 힘은 kgf 단위로측정되었으며, 브라켓의면적으로나누어 MPa 단위로환산하였다. 2. 교정용접착레진과교정용브라켓 시효된복합레진에교정용브라켓을접착시키기위해서접착레진 (Transbond XT, 3M Unitek, USA) 을이용하였다. 베이스의면적이 mm 2 인상악중절치용브라켓 (Mini Mater Series, American Orthodontics, USA) 을실험에사용하였다. Fig. 1. Equipment and technique for measuring shear bond strength. A. Universal testing machine (R&B Inc., Korea), B. Schematic illustration of the shear bond strength test set-up. 126

3 5. 파절면의관찰 Ⅲ. 연구성적 브라켓이탈락된후현미경 (Olympus, Japan) 을이용하여 10배의배율로복합레진시편의파절면을관찰하였다. 시편에남아있는접착레진의양을 A rtun과 Bergland 26) 의접착레진잔류지수 (ARI) 를이용하여점수화하였다. 0점은복합레진시편표면에접착레진이남아있지않은경우, 1점은복합레진시편표면에접착레진이 50% 미만남아있는경우, 2점은복합레진시편표면에접착레진이 50% 이상남아있는경우, 3점은복합레진시편표면에브라켓베이스의메시 (mesh) 자국과함께접착레진전체가남아있는경우로평가하였다. 1. 전단응력측정결과각각의실험군에서측정한전단응력값을표와그림으로나타내었다 (Table 1, Fig. 2). 버를사용한 5군이가장큰전단응력값을보였으며, 이산화탄소레이저를사용한 6군이그다음으로큰값을보였지만, 5군과 6군은통계적으로유의한차이가없었다. 버를사용한 5군과이산화탄소레이저를사용한 6 군은나머지표면처리방법들보다통계적으로유의하게높은전단응력값을보여주었다 (p < 0.05). 6. 주사전자현미경을이용한시편단면의관찰 시효된복합레진에시행된각각의표면처리양상을비교하기위해전계방사형주사전자현미경 (Field Emission Scanning Electron Microscope) 으로촬영하였다. 2주동안시효처리한복합레진시편을각각의방법에따라표면처리한후각군에서 1개씩의시편을준비하였다. 표면처리된시편을 2일동안순수알코올에보관하였으며, 2시간동안건조시켰다. 백금입자코팅장치 (EM SCD005, Leica, Germany) 를이용하여 10 nm 백금입자를코팅한후전계방사형주사전자현미경 (Inspect F, FEI, Netherlands) 으로관찰하였다. 시편의 90도각도로관찰하였으며, 500배의배율로촬영하였다. 7. 통계분석 통계분석은 SPSS V20.0 프로그램으로수행하였으며, 각각의군에서평균과표준편차를표시하였다. 각군간의표면처리에따른전단응력값을비교하기위해일원배치분산분석 (one-way ANOVA) 을이용하였으며, Tamhane test를이용하여사후검정을시행하였다. 95% 신뢰구간으로측정하였으며, 유의수준은 p < 0.05이었다. Fig. 2. The box plots showing the shear bond strength of orthodontic brackets bonded to aged composite resin restoration surfaces. Table 1. Descriptive statistics of the shear bond strength values and results of the multiple comparison test Group number Surface treatment Mean ± SD Minimal Maximal (MPa) (MPa) (MPa) Tamhane* 1 No treatment 4.48 ± A 2 37% phosphoric acid 5.22 ± A 3 4% hydrofluoric acid 8.90 ± B 4 Sodium bicarbonate particle abrasion 8.74 ± B 5 Diamond bur ± C 6 Carbon dioxide laser 11. ± C SD : standard deviation * : Groups shown with different letters were significantly different at the p = 0.05 level according to the Tamhane test. 127

number 1 No treatment 0 0 0 (100%) (0%) (0%) (0%) 2 37% phosphoric acid 0 0 0 (100%) (0%) (0%) (0%) 3 4% hydrofluoric acid 0 0 0 (100%)

dioxide laser 0 0 0 (0%) (0%) (0%) (100%) 2. Adhesive Remnant Index(ARI) 1군, 2군, 3군에서는모두 0점이었지만, 5군과 6군에서는모두 3점의점수를보였다 (Table 2).

레진표면에아무처리를하지않은 1군과비교시인산부식처리를한 2군에서표면의차이가거의없다. 불산을이용하여부식처리를한 3군에서는 1군과 2군에비해충진재 (filler) 의탈락으로더많은홈 (pore) 이형성되어있는것을확인할수있다.

총괄및고찰 복합레진수복물표면에교정용브라켓을부착하기위해서는접착레진을사용한다. 이때레진기질과충진재에의한화학적결합과함께, 레진기질의미세균열속으로침투한모노머에의한미세기계적결합도발생한다.

4 Table 2. Frequency and percentage occurrence of the adhesive remnant index(ari) scores Group number Surface treatment ARI=0 ARI=1 ARI=2 ARI=3 Sample number 1 No treatment (100%) (0%) (0%) (0%) 2 37% phosphoric acid (100%) (0%) (0%) (0%) 3 4% hydrofluoric acid (100%) (0%) (0%) (0%) 4 Sodium bicarbonate particle abrasion (60%) (40%) (0%) (0%) 5 Diamond bur (0%) (0%) (0%) (100%) 6 Carbon dioxide laser (0%) (0%) (0%) (100%) 2. Adhesive Remnant Index(ARI) 1군, 2군, 3군에서는모두 0점이었지만, 5군과 6군에서는모두 3점의점수를보였다 (Table 2). 1군, 2군, 3군에서는복합레진수복물과접착레진간의결합실패를보여주지만, 5군과 6군에서는접착레진과브라켓간의결합실패를보여준다. 3. 주사전자현미경분석 각각의표면처리방법에따른표면변화를관찰하였다 (Fig. 3). 레진표면에아무처리를하지않은 1군과비교시인산부식처리를한 2군에서표면의차이가거의없다. 불산을이용하여부식처리를한 3군에서는 1군과 2군에비해충진재 (filler) 의탈락으로더많은홈 (pore) 이형성되어있는것을확인할수있다. 버를사용하여표면처리를한 5군에서가장거친표면을확인할수있으며, 미세기계적결합을형성하는요철구조가형성되어있다. 이산화탄소레이저를이용한 6군에서도 5군과비슷한거친표면을형성하고있으며, 5군은규칙적인버자국을보이나, 6군에서는불규칙한요철구조를보이고있다. Ⅳ. 총괄및고찰 복합레진수복물표면에교정용브라켓을부착하기위해서는접착레진을사용한다. 이때레진기질과충진재에의한화학적결합과함께, 레진기질의미세균열속으로침투한모노머에의한미세기계적결합도발생한다. 이러한미세기계적인결합이복합레진수복물과접착레진간의결합력을증가시키는매우중요한요소이다 27,28). 임상적으로복합레진과교정용접착레진이결합하는이유는복합레진의표층에미반응폴리머가존재하는산소억제층 (oxygen-inhibited layer) 이있기때문이다 29). Fig. 3. Scanning electron microscope images of the composite surfaces after the application of various surface preparation methods: (A) Control, (B) 37% phosphoric acid, (C) 4% hydrofluoric acid, (D) sodium bicarbonate particle abrasion, (E) diamond bur, (F) carbon dioxide laser. SEM image revealed production of pitting irregularities on the CO 2 laser-irradiated surface. The microretentive morphology produced on the composite resin surface increased the shear bond strength of orthodontic bracket. 128

5 그러나시효된레진에는표층에미반응폴리머층이없으며, 미반응메타크릴레이트기 (metacrylate group) 는시간이지나면서감소하기때문에, 시효된복합레진수복물에접착하는경우결합력이감소한다 30,31). 따라서복합레진수복물의시효여부는브라켓접착에매우중요한고려사항이다. 이전의연구에서 Hajrassie 등 32) 은여러가지표면처리에따른교정용브라켓의전단응력을측정하여평균 MPa이라고보고하였으며, Schwartz 등 11) 과 Eslamian 등 33) 은레진수복물에부착한교정용브라켓의전단응력을측정한연구에서각각평균 MPa과평균 MPa 정도라고보고하였다. 이번연구에서도여러가지표면처리후측정한교정용브라켓의전단응력은 MPa이었으며, 이전의연구에서시행된표면처리방법에따른전단응력값과유사하였다. 교정용브라켓은치료기간동안교정력에견딜수있을정도로충분한결합력을가져야한다. 금속교정용브라켓을법랑질표면에부착할때최소한 8 MPa 이상의결합력이추천된다 34). 이번실험결과 2군에서는교정력에견딜수있는충분한전단응력을보이지않았다. 반면 3군, 4군, 5군과 6군에서는임상적으로유용한전단응력값을보여주었다. 브라켓접착파절양상은레진수복물과접착레진의결합력, 접착레진과브라켓사이의결합력, 접착레진과브라켓재료의화학적, 기계적특성에영향을받으며, 파절시접착레진의잔존량과전단결합강도는관련이없다 28). 브라켓접착계면의파절양상을관찰하면접착과정에대한유용한정보를얻을수있다. ARI 평가에서 2군의모든시편에서복합레진수복물과접착레진사이에서결합실패가발생하여, 2군에서는시효된복합레진수복물과접착레진사이에결합력이약하다는것을알수있다. 반면 5군과 6군에서는모든시편에서브라켓과접착레진사이에서결합실패가발생하여, 버와이산화탄소레이저표면처리방법을통해시효된복합레진수복물과접착레진간강력한결합을형성함을알수있다. 일반적인교정용브라켓부착방법은 37% 의인산을이용하여법랑질표면을부식시켜결합력을얻는다. 그러나 37% 의인산으로는시효된복합레진수복물의표면을부식시킬수없다 8). 이번실험에서도표면처리방법중에서인산을이용하여표면을부식시킨 2군에서가장낮은전단응력값을보였으며, 대조군과결합력의유의한차이가없어인산을통한표면처리방법은시효된레진의결합력을증가시키는효과가없었다. 불산은복합레진충진재의유리입자를용해해미세한틈을만들기때문에, 미세기계적인결합을증가시킨다 35). 주사전자현미경사진에서인산보다는불산을사용하는경우충진재의탈락이더많아구멍과미세한틈이더많이관찰되었다. 이전연구결과와같이이번실험에서도인산을사용하여표면처리한 2군보다, 불산을사용하여표면처리한 3군에서전단응력값이더크게측정되었다. 인산보다는불산을이용한화학적부식방법이더큰결합강도를보이지만, 진료실에서불산이구강내연조직에접촉하는경우화학적화상위험이있어임상적으로 사용시주의가필요하다 33). 중탄산나트륨을이용하여복합레진수복물의표면을처리한 4군의경우 2군보다는미세기계적결합이증가하였지만, 3군과비슷한정도의전단응력값을보였다. 또한, 4군의경우 5군과 6군보다유의하게낮은결합강도를보였다. 주사전자현미경에서중탄산나트륨을이용한표면처리방법은레진표면에서요철구조를형성하나, 5군과 6군에비해표면거칠기가작았다. 그리고구강내에서입자분사연마를이용한표면처리시중탄산나트륨입자들이눈과코및구강내연조직에자극을줄수있어적용방향및사용방법에각별한주의가필요하다 33). 이번실험에서버를사용하여표면처리를한 5군에서가장큰전단응력값을보였다. 버를이용하는경우에는불산이나입자분사연마처럼연조직에위해작용은없으며진료실에서간편히사용할수있는방법이다. 그러나버를이용하여표면처리하는경우기존레진수복물에손상을주며, 술자에따라삭제깊이가다를수있다는단점이있다 36). 레이저를레진수복물표면에조사하면표면을거칠게하는효과 (roughened effect) 와수복물표층일부를제거하는효과 (glazed effect) 가있어, 이러한표면의형태변화가결합력을증진시킬수있다 25). 주사전자현미경사진에서이산화탄소레이저를이용한표면처리시표면이매우불규칙한형태를보인다. 이러한불규칙한유지형태가표면적을증가시키며, 표면적이증가하면결합면적도증가하여기존레진과새로운레진과의결합계면에서응력분산효과가있어결합강도가증가하는것이다 37). 이산화탄소레이저는 μm 범위의파장을가지고있어, 법랑질과상아질같은치아경조직에잘흡수되어증산 (ablation) 의원리로삭제력을가진다 38). 이러한장점으로이산화탄소레이저는치아에수복재료를접착하거나, 수복재료간의결합력을향상시킬목적으로사용되고있다. 이산화탄소레이저로지르코니아세라믹을표면처리한후레진과의결합력을측정한실험에서불산이나입자분사연마를이용한표면처리방법보다통계적으로유의하게더높은결합강도를보였다 39). 이번실험에서도시효된레진에이산화탄소레이저로표면처리한후브라켓을부착하였을때, 불산이나입자분사연마를이용한표면처리방법보다유의하게더높은결합강도를보였다. 레이저를치아표면에조사할때가장고려할문제점은온도상승으로인한치수의손상이다. Akova 등 40) 은2 W의이산화탄소레이저를 20초간치아표면에조사하였을때치수강내온도가 0.2 상승하였고, 이는치수손상이일어날수있는온도에미치지못하는증가라고보고하였다. 또한 Zach 등 41) 은외부열이치아에전달되어치수내온도가 1.8 상승하였음에도치수손상이발생하지않았다고보고하였다. 이번실험에서사용한이산화탄소레이저조사조건은 Akova 등의연구에서의조사조건보다작은 1 W의세기로 5초동안이었으며, 이러한조건으로레진수복물표면에조사하는경우치수내온도상승은더욱적을것이다. 또한, 시효된레진수복물표면에이산화탄소레이저를조사한경우치수내온도변화가어느정도인지를 129

6 알아보는추가적인연구가필요할것으로생각된다. 표면거칠기를증가시켜레진의결합력을증가시키는방법은기존레진수복물에손상을일으킨다. 그러므로교정치료후브라켓을떼어낼때, 복합레진수복물표면에표면처리를하였다면, 복합레진수복물표면에남아있는접착레진을주의깊게제거해야하며, 거칠어진표면에연마를시행하여활택한표면을회복시켜주어야한다. 버를사용하는경우깊게파인곳을수복하기위해서는재수복을해주어야하는경우도있으나, 레이저의경우수마이크로미터의깊이에서만영향을미치기때문에, 추후브라켓제거후에도연마하여활택한표면을얻는것이용이하다 25). 따라서구강내에서오래된레진수복물에교정치료를위한브라켓을부착하기위해서이산화탄소레이저를이용하여표면을처리하는것이적절한방법이될수있다. 그러나레이저를진료실에서사용하는경우, 치료도구나거울등과같이반사가큰표면들은레이저의경로를변경할수있으므로, 이를차단할수있는부가적인도구및주의가필요하다. 이번연구는실험실에서시행되어구강내환경을정확히재현할수없었으며, 구강내에서표면처리를위한시술환경과실험실에서기구조작환경의차이가있었다. 접착레진의부착강도가실험실연구에비해임상결과에서떨어지는경우가보고되고있는데, 이는구강내환경이습기가많고타액이나혈액등에의한오염가능성이존재하기때문이다 42). 또한구강내에서시효되고타액속의성분들이수복물에축적되면서기존수복물과새로운수복물간의결합력은시간이지나면서감소한다고보고되고있다 43-45). 따라서시효된레진수복물에다양한표면처리후구강내에서측정한브라켓의전단응력에대한연구가추후필요할것으로생각된다. Ⅴ. 결론시효된복합레진수복물표면에교정용브라켓을부착하기위해서는교정력에견딜수있는정도의전단응력이필요하다. 이번실험에서시효된복합레진에여러가지표면처리를시행하고, 표면처리방법에따른교정용브라켓의전단응력을측정하였다. 임상적으로적용가능한전단응력값을보여주는표면처리방법은불산, 중탄산나트륨입자분사연마, 다이아몬드버, 이산화탄소레이저를이용하는방법등이있다. 인산또는불산을이용하여화학적으로표면처리를하는경우복합레진수복물과접착레진사이에서결합실패가발생하였지만, 버또는이산화탄소레이저를이용하여표면처리하는경우에는브라켓과접착레진사이에서결합실패가발생하였다. 또한, 주사전자현미경사진을통해분석한결과버와레이저를이용하여표면처리한경우에표면이가장거칠었으며, 미세기계적인결합에기여하는불규칙한요철구조가형성되었다. 레이저를사용한표면처리방법은버를사용한표면처리방법과비슷한정도의전단응력값을얻을수있다. 이번연구결과시효된복합레진수복물에교정용브라켓을 접착할때, 이산화탄소레이저를이용한표면처리방법은교정용브라켓과시효된복합레진표면간의적절한결합강도를제공함을알수있다. 따라서시효된복합레진표면에브라켓의결합강도를증가시키기위해서이산화탄소레이저표면처리방법은사용가능한치료대안이될것이라생각하며, 차후더많은연구가필요할것으로생각한다. References 1. Emre O, Meric K, Gunduz B, et al. : Two-year follow-up of fractured anterior teeth restored with direct composite resin : report of three cases. Dent Traumatol, 24: , Brunthaler A, Lucas T, Sperr W, et al. : Longevity of direct composite in posterior teeth. Clin Oral Investig, 7:63-70, Maijer R, Smith DC : Variables influencing the bond strength of metal orthodontic bracket bases. Am J Orthod, 79:20-34, Van Kerckhoven H, Lambrechts P : Unreacted methacrylate groups on the surfaces of composite resins. J Dent Res, 61: , Kao EC, Eliades T, Rezvan E, et al. : Torsional bond strength and failure pattern of ceramic bracket bonded to composite resin laminate veneers. Eur J Orthod, 17: , Chunhacheevachaloke E, Tyas MJ: Shear bond strength of ceramic brakcets to resin-composite surface. Aust Orthod J, :10-, Lai PY, Woods MG, Tyas MJ : Bond strength of orthodontic brackets to restorative resin composite surface. Aust Orthod J, : , Viwattanatipa N, Jermwiwatkul W, Nanthavanich N, et al. : The effect of different surface preparation techniques on the survival probabilities of orthodontic brackets bonded to nanofill composite resin. J Orthod, 37: , Viwattanatipa N, Prasertsangwal J, Juntavee N : Weibull analysis of shear/peer bond strength of orthodontic buccal tubes bonded to five resin composites. Orthod Waves, 67: , Bishara SE, Ajlouni R, Oonsombat C : Bonding orthodontic brackets to composite using different surface preparations and adhesive/primers: a comparative study. World J Orthod, 4: , Schwartz RE, Tyas MJ, West VC : The bonding of orthodontic brackets to composite resin surfaces. Aust Orthod J, 35: ,

7 12. Eslamian L, Borzabadi-Farahani A, Ghasemi A, et al.: The effects of various surface treatments on the shear bond strengths of stainless steel brackets to artificially aged composite restorations. Aust Orthod J, 27:28-32, Kinersly T, Jarabak JP, Dement J, et al. : Laser effects on tissue and materials related to dentistry. J Dent Res, 47: , Lukac M, Hocevar F, Nemes K, et al. : Effects of pulsed CO2 and Er:YAG lasers on enamel and dentin. Lasers Surg Med, 1880: , Ertl T, Muller G : Hard tissue ablation with pulsed CO2 lasers. Lasers Surg Med, 1880: , Featherstone JDB, Fried D, Seka W : Effect of pulse duration and repetation rate on CO2 laser effects. J Dent Res, 51: , Walsh LJ : Clinical evaluation of dental hard tissue applications of carbon dioxide lasers. J Clin Laser Med Surg, 12:11-, Walsh LJ, Abood D, Brockhurst PJ : Bonding of resin composite to carbon dioxide laser-modified human enamel. Dent Mater, 10: , Walsh LJ : Split-mouth study of sealant retention with carbon dioxide laser versus acid etch conditioning. Aust Dent J, 41: , Cooper LF, Myers ML, Mowery AS, et al. : Shear strength of composite bonded to laser-pretreated detin. J Prosthet Dent, 60:45-49, Fraunhofer JA, Allen DJ, Orbell GM : Lawer etching of direct bonding. Angle Orthod, 63:73-76, Roberts-Harry D : Laser ethcing of teeth for orthodontic bracket placement: a preliminary clinical study. Lasers Surg Med, 12: , Caneppele TM, Borges AB, Torres CR, et al. : Influence of Nd:YAG or Er:YAG laser surface treatment on microtensile bond strength of indirect resin composites to resin cement. Eur J Prosthodont Restor Dent, 20: , Mansore M, Esmaeil Y, Nasim C, et al. : Effect of laser treatment of surface morphology of indirect compsote resin: scanning electron microscope evaluation. Lasers Med Sci, 4:92-95, Parnian AO, Narmin M, Maryam S, et al. : Effect of surface treatment with Er;Cr:YSSG, Nd:YAG, and CO2 lasers on repair shear bond strength of a silorane-based composite resin. J Dent Res Dent Clin Dent Prospects, 7:61-66, A rtun J, Bergland S : Clinical trials with crystal growth conditioning as an alternative to acid-etch enamel pretreatment, Am J Orthod Dentofacial Orthop, 85: , Brosh T, Pilo R, Bichacho N, et al. : Effect of combination of surface treatment and bonding agents on the bond strength of repaired composites. J Prosthet Dent, 77: , Lee HS, Kim JS, Yoo SH : A comparative study of the shear bond strength and adhesive failure pattern of metal brackets bonded on natural teeth and porcelain teeth, J Korean Acad Pediatr Dent, 35: , Li J : Effects of surface properties on bond strength between layers of newly cured dental composites. J Oral Rehabil, 24: , Ferracane JL, Marker VA : Solvent degradation and reduced fracture toughness in aged composites. J Dent Res, 71:13-19, Ozcan M, Barbosa SH, Melo RM, et al. : Effect of surface conditioning methods on the microtensile bond stength of resin composite to composite after aging conditions. Dent Mater, 23: , Hajrassie MKA, Khier SE : In-vivo and in-vitro comparison of bond strengths of orthodontic brackets bonded to enamel and debonded at various times. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 131: , Eslamian L, Mousavi N, Ghasemi A, et al. : The effects of various surface treatments on the shear bond strengths of stainless steel brackets to artificially-aged composite restorations. Aust Orthod J, 27:28-32, Brantley WA : Orthodontic materials: scientific and clinical aspects. Thieme, , Swift EJ, Le Valley BD, Boyer DB : Evaluation of new methods for composite repair. Dent Mater, 8: , Mehmet B, Cemal Y, Metin N, et al. : Shear bond strength of orthodontic brackets to aged resin composite surfaces: effect of surface conditioning, Eur J Orthod, 33: , Fawzy AS, El-Askary FS, Amer MA : Effect of surface treatments on the tensile bond strength of repaired water-aged anterior resotrative micro-fine hybrid resin composite. J Dent, 36: , Featherstone JDB, Nelson DGA : Laser effects on dental hard tissues. Adv Dent Res, 1:21-26, Gagri U, Tolga K, Murat K : The effect of laser 131

8 treatment on bonding between zirconia ceramic surface and resin cement. Acta Odontologica Scandivanica, 68: , Akova T, Yoldas O, Uysal H, et al. : Porcelain surface treatment by laser for bracket-porcelain bonding. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 107:9-164, Zach L, Cohen G : Pulp response to externally applied heat. Oral Surg Oral Med Oral Pathol, 19: 5-530, Shin JS, Kim JS : A study of shear bond strength of orthodontic bracket under blood-contaminated conditions, J Korean Acad Pediatr Dent, 32: , Boyer DB, Chan KC, Reinhardt JW : Build-up and repair of light-cured composites: bond strength. J Dent Res, 63: , Chiba K, Hosoda H, Fusayama T : The addition of an adhesive composite resin to the same meterial: bond strength and clinical techniques. J Prosthet Dent, 61: , Kao EC, Pryor HG, Johnston WM : Strength of composites repaired by laminating with dissimilar composites. J Prosthet Dent, 60: ,

9 국문초록 시효된복합레진표면에다양한표면처리후부착한교정용브라켓의전단응력 박종철 박호원 이주현 서현우 강릉원주대학교치과대학소아치과학교실및구강과학연구소 이연구의목적은시효된복합레진수복물에이산화탄소레이저로표면처리한경우와기존의여러가지표면처리방법에따른교정용브라켓의전단응력을측정하여비교하기위함이다. 복합레진을이용하여직경 6 mm, 두께 5 mm의시편을 96개제작하였다. 제작된시편을인공타액에침적시켜 37 의온도로 2주동안시효처리하였다. 그후 96개의시편을무작위적으로 16개씩 6개의군으로나누었다. 1군은표면처리를하지않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은입자분사연마로, 5군은고속다이아몬드버로, 6군은이산화탄소레이저로표면처리하였다. 만능시험기를이용하여전단응력을측정하였으며, 주사전자현미경을이용하여표면처리양상을관찰하였다. 버를사용한 5군이가장큰전단응력값을보였으며, 이산화탄소레이저를사용한 6군이그다음으로큰값을보였다. 버를사용한 5군과이산화탄소레이저를사용한 6군은나머지표면처리방법들보다통계적으로유의하게높은전단응력값을보여주었다 (p < 0.05). 또한, 주사전자현미경사진을통해분석한결과레이저를이용한 6군에서표면이가장거칠었으며불규칙한요철구조가형성되었다. 이산화탄소레이저를이용한표면처리방법은브라켓접착시적절한결합강도를제공하므로, 시효된레진수복물에교정용브라켓을접착하기위한유용한방법이될수있다. 주요어 : 이산화탄소레이저, 표면처리, 전단응력, 교정용브라켓 133

Æ÷Àå½Ã¼³94š

Æ÷Àå½Ã¼³94š Cho, Mun Jin (E-mail: mjcho@ex.co.kr) ABSTRACT PURPOSES : The performance of tack coat, commonly used for layer interface bonding, is affected by application rate and curing time. In this study, bonding