J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 광을받고있으며이를뒷받침하는많은연구들이발표되고있다. 저자는새로개발된유동성자이오머의물성이기존유동성복합레진에어느정도근접했는지에초점을맞추고압축강도와표면미세경도를측정한후비교분석하여다소의지견을얻었기에보고하는바이다

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현영 빈
6 years ago
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1 대한소아치과학회지 39(4) 2012 유동성자이오머와복합레진의압축강도및표면미세경도비교 김종수 단국대학교치과대학소아치과학교실 국문초록본연구의목적은유동성자이오머인 Beautifil flow와유동성복합레진인 Filtek TM Z350, Z350XT의압축강도와표면미세경도를비교평가하는것이었다. 각각의재료를사용하여 15개의시편을제작하였다. 만능시험기를사용하여초당1 mm 횡단속도하에서압축강도를측정하였으며, 표면미세경도는보압시간 10초조건하에서 4.9 N의힘을가해비커스경도를측정하였다. 압축강도측정결과 2군인 Filtek TM Z350XT는 ± 18.4 MPa로가장높은값을보였고, 1군인 Filtek TM Z350은 ± 27.1 MPa로나타났다. 3군인 Beautifil flow F00는 ± 30.3 MPa이었으며, 4군인 Beautifil flow F10의압축강도는 ± 26.2 MPa이었다. 2군이 3군과 4군에대해통계학적유의차를보였다 (p < 0.05). 표면미세경도측정값은 2군 Filtek TM Z350XT가 39.1 ± 2.1로가장높은값을, 4군 Beautifil flow F10가 27.9 ± 1.8 으로다음으로높았고, 3군 Beautifil flow F00가 23.1 ± 1.1, 1군 Filtek TM Z350이 20.4 ± 0.9로측정되었다. 모든군간에통계학적유의차를보였다 (p < 0.05). 결론적으로, 유동성자이오머의압축강도는복합레진에비해낮지만, 표면미세경도는비슷한양상을보였다. 자이오머의압축강도가보완된다면임상에서복합레진의좋은대체재로사용될수있을것으로사료되었다. 주요어 : 자이오머, 압축강도, 미세경도, 복합레진 Ⅰ. 서론불소는법랑질을재광화시키고, 수복물주변의이차우식을예방하는능력이있어 1-3) 수복재료에첨가하려는노력이지속적으로이어져왔다. 대표적인불소방출충전재로는글라스아이오노머시멘트가있으며, 소아치과임상에서널리활용되고있다. 그러나불소유리의강점에도불구하고전통적인글라스아이오노머시멘트는다른수복재료에비해물성이약하고, 경화시간이길어교합력이가해지는부위의수복에사용하기에는한계가있었다. 이러한한계점을극복하고자글라스아이오노머시멘트에레진성분을첨가한레진강화형글라스아이오노머시멘트와컴포머가개발되었다. 레진강화형글라스아이오노머시멘트는전통적인글라스아이오노머시멘트에비해물성이개선되고, 광중합이가능해졌으나, 심미수복재료로널리사용되고있는복합레진에비교해 서는물성이많이떨어진다 4). 컴포머는복합레진에비해물성도떨어지고, 글라스아이오노머시멘트와비교해불소유리능력도낮아 5), 현재는거의사용되지않고있는실정이다. 1999년 Roberts 등 6) 은지속적으로불소유리가가능한 PRG(Pre-reacted glass ionomer) 필러기술을개발하여보고하였다. PRG 필러는수분존재하에서스스로분해되지않으면서, 지속적으로불소유리가가능하다. PRG 필러기술을기반으로, 레진베이스에 PRG filler를첨가하여복합레진과유사한물성과글라스아이오노머시멘트의불소방출능력에버금가는광중합형자이오머 (Giomer) 가개발되었다 6). Itota 등 7) 은자이오머가불소유리능력뿐만아니라불소재충전능력도가지고있으며, 컴포머보다뛰어난불소방출능력을가지고있다고하였다 8,9). 자이오머는개발초기부터불소방출능력으로임상에서각 교신저자 : 김종수충남천안시안서동산 29 / 단국대학교치과대학소아치과학교실 / / jskim@dku.edu 원고접수일 : 2012 년 10 월 24 일 / 원고최종수정일 : 2012 년 11 월 09 일 / 원고채택일 : 2012 년 11 월 09 일 * 이연구는 2011 학년도단국대학교대학연구비지원으로연구되었음. 383

2 J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 광을받고있으며이를뒷받침하는많은연구들이발표되고있다. 저자는새로개발된유동성자이오머의물성이기존유동성복합레진에어느정도근접했는지에초점을맞추고압축강도와표면미세경도를측정한후비교분석하여다소의지견을얻었기에보고하는바이다. Ⅱ. 연구재료및방법 1. 연구재료 중합을시행하여, 각군당 15개의시편을제작하였다. (2) 미세경도측정시편을광중합한후 37, 100% 상대습도에서 24시간보관하였다. 비커스경도시험기 (Vickers hardness tester, KM-122, Akashi, Japan) 를이용하여보보압시간 (dwelling time) 을 10초, 4.9 N의하중조건하에서 1 mm 이상떨어진 5 곳의측정지점을선택하여미세경도값측정하였다. 측정된 5 개측정치의평균치를대표값으로하였다. 저자는 PRG 필러를함유하여불소유리의장점이있는새로운수복재인유동성자이오머 (Beautifil flow F00, F10, Shofu Inc., Kyoto, Japan) 를실험군으로하고, 유동성복합레진 (Filtek TM Z350, Z350XT, 3M ESPE, USA) 을대조군으로선정하였다. 임상적으로널리사용되고있는유동성복합레진인 Filtek TM Z350을 1군대조군으로설정하고, 새로소개된유동성복합레진 Filtek TM Z350XT를 2군, 유동성자이오머 Beautifil Flow 중흐름성이가장낮은 F00를 3군, 흐름성이가장높은 Beautifil Flow F10을 4군으로설정하고, 각군별로 15개씩의시편을제작하였다. 광중합기는 Elipar FreeLight 2 LED(3M ESPE, USA) 를사용하였고, 일정한광도유지를위해, Radiometer(Dent- America, USA) 를사용하여 10회광중합마다광량을재확인하였다. 2. 연구방법 1) 압축강도평가 (1) 시편제작내경 3 mm, 높이 4 mm인아크릴주형에실험재료를채우고마일라스트립 (mylar strip) 과유리판을개재한상태에서상, 하면에각각 20초씩광중합을시행하여각군당 15개의시편을제작하였다. (2) 압축강도측정시편을광중합한후 37, 100% 상대습도에서 24시간보관후만능시험기 (Kyung-Sung Testing Machine Co, Korea) 를이용하여압축강도를측정하였다. Cross head speed 1 mm/min의속도로압축하중을가하여시편이파절되는동안최대측정값을기록하였다. 시편이파절된시점에측정된힘을시편의단면적으로나누어압축강도를구하고그값을 MPa로환산하였다. 2) 미세경도평가 (1) 시편제작내경 5 mm, 높이 2 mm인아크릴주형에실험재료를채우고마일라스트립과유리판을개재한상태에서상면에 20초광 3) 통계분석측정된압축강도와표면미세경도는엑셀 (Microsoft, USA) 프로그램을사용하여정리하고, SPSS 18(SPSS inc., USA) 프로그램을사용하여통계처리하였다. 각군간의압축강도와표면미세경도를비교하기위하여비모수통계방법인 Kruskal-Wallis test를시행하고, 사후검정으로 Man- Whitney Test를시행하였다. 1. 압축강도측정 Ⅲ. 연구성적 각군의압축강도측정결과를 Table 1에나타내었다. 전반적으로유동성복합레진의압축강도가자이오머의압축강도에비해더높은값을보였다. 2군인 Filtek TM Z350XT는 ± 18.4 MPa로가장높은값을보였고, 1군인 Filtek TM Z350은 ± 27.1 MPa 로나타났다. 1군과 2군간에는통계학적유의차가없었다 (p > 0.05). 3군인 Beautifil flow F00의압축강도는 ± 30.3 MPa이었으며, 4군인 Beautifil flow F10의압축강도는 ± 26.2 MPa이었고, 두군간에는유의차를보이지않았다 (p > 0.05). 2군인 Filtek TM Z350XT는유동성이높은 3군 Beautifil flow F00와 4군 Beautifil flow F10에대해통계적으로유의하게높게나타났다 (p < 0.05). Table 1. The mean value of the compressive strength (MPa) Compressive Strength Group ± 27.1 a Group ± 18.4 c Group ± 30.3 d Group ± 26.2 b,d Kruskal-Wallis Test and Man-Whitney Test (a-b, c-d : p < 0.05) Group 1 : Filtek TM Z350, Group 2 : Filtek TM Z350XT, Group 3 : Beautifil flow F00, Group 4 : Beautifil flow F10 384

3 대한소아치과학회지 39(4) 2012 Table 2. The mean value of the surface mircohardness Surface Mircohardness Group ± 0.9* Group ± 2.1* Group ± 1.1* Group ± 1.8* Kruskal-Wallis Test and Man-Whitney Test (* : p < 0.05) Group 1 : Filtek TM Z350, Group 2 : Filtek TM Z350XT, Group 3 : Beautifil flow F00, Group 4 : Beautifil flow F10 2. 미세경도평가 각군의표면미세경도측정결과를 Table 2에나타내었다. 압축강도와는다르게 2군인 Filtek TM Z350XT가가장높은값을보이고, 유동성이가장높은 4군인 Beautifil flow F10이그다음으로적은값을보였으며, 1군과 3군은비슷한양상을보였다. 통계분석결과모든군간에통계학적으로유의한차이를보였으며 (p< 0.05), 2군 Filtek TM Z350XT가 39.1 ± 2.1로가장높은값을, 4군 Beautifil flow F10가 27.9 ± 1.8으로다음으로높았고, 3군 Beautifil flow F00가 23.1 ± 1.1, 1군 Filtek TM Z350이 20.4 ± 0.9로측정되었다 (p < 0.05). Ⅳ. 총괄및고안 심미수복재는 1955년 Buonocore 10) 의법랑질접착법의고안으로인해눈부신발전이이루어져왔다. 레진기질에필러를첨가함으로써임상에서사용할수있는물성을가지게되었고, 광중합을통해효율적인작업시간을가질수있게되었다. 그러나복합레진의심미적인장점에도불구하고, 이차우식과미세누출로인한지각과민등은여전히임상에서문제점으로지적되고있다. 이러한단점을극복하고자글라스아이오노머의장점을수용하려는노력이있었고, 그결과물이컴포머와레진광화형글라스아이오노머였다 4). 그러나컴포머는임상적으로사용하기에는물성이나불소유리측면에서만족할만한결과를보여주지못하였고 11,12), 레진광화형글라스아이노머도물리적한계로인해임상에서제한적으로사용되고있다. 최근 Roberts 등 6) 이개발한 PRG 필러기술을이용하여새로운충전용재료인자이오머가개발되었다. 레진기질에 PRG 필러를함유시킴으로써복합레진의심미성과물성을가짐과동시에글라스아이오노머의장점인불소유리능력을가지게되었다. 저자는자이오머가기존레진광화형글라스아이오노머의물리적한계를극복할수있을정도의물리적성질을가지고있는지의문을가지게되어임상에서사용되고있는유동성복합레진을기준으로물성을평가하고자본연구를시행하게되었다. 평가기준으로선택한재료는 Filtek TM Z350으로현재소아 치과임상에서널리사용되고있는유동성복합레진으로실험군으로사용된유동성자이오머인 Beautifil Flow와함께구치부및전치부의법랑질에한정된우식의충전재료로사용되고있다. 또한 Filtek TM Z350XT는 Filtek TM Z350의물성을개선한새로운제품으로개선정도를평가하고자실험군에포함시켰다. 본연구에사용된 Beautifil Flow는흐름정도에따라 F값으로구분되는데, 흐름성이가장높은 F10와흐름성이가장적어물성이우수할것으로예상되는 F00을실험군으로사용하였다. 각각의재료를아크릴주형을사용하여시편을제작하였다. 압축강도시험에는내경 3 mm, 높이 4 mm의아크릴주형을사용하였는데, 이는만능시험기를사용하여압축강도를측정하기용이한형태를갖도록고안하였다. 한편, 미세경도측정에서는주형의크기를내경 5 mm, 높이 2 mm의형태로하였는데, 이는미세경도측정기의재료고정대와현미경렌즈간의거리를고려한형태였다. 압축강도측정결과에서전반적으로유동성복합레진의압축강도가자이오머의압축강도에비해높게나타났다. 이는자이오머에대한기대가컸던저자로써는아쉬움으로남는부분이다. 각군의측정값을살펴보면, 2군인 Filtek TM Z350XT이 1군인 Filtek TM Z350보다높게나타나압축강도의개선이있었음을알수있었다. 3군 Beautifil flow F00와 4군 Beautifil flow F10의압축강도결과는저자의가장큰관심거리였다. 흐름성이높으면압축강도도낮을것인지아니면압축강도가흐름성에영향을받지않을지가의문이었다. 압축강도측정결과를살펴보면자이오머인 Beautifil flow F00과 Beautifil flow F10 간에는통계적으로유의한차이를보이지않았다. 즉, 흐름성의정도가압축강도에영향을주지않는것으로나타났다. 의외의결과였지만, 흐름성을조절하는인자는 PRG 필러의함량이지만, 그함량의차이가압축강도에는큰영향을주지않는것으로사료되었다. 윤등 13) 의결과에서 Filtek TM Z250의압축강도가 416 ± 41.97이었고, Beautifil II는 ± 41.68로나타나저자의연구성적과유사한양상을보여주었다. 비록두연구간에압축강도의차이가존재하지만, 이는연구조건에의한차이라고사료되었다. Lien과 Vandewalle 11) 의연구는비록충전용복합레진과자이오머의비교였지만, 저자의연구와동일한양상을보여준바있다. 이상의연구결과를종합해보면, 자이오머의압축강도가상당부분개선되었으나, 복합레진에는미치지못하는것으로사료되었다. 각군의표면미세경도측정결과는압축강도와는다른양상을보여주었다. 2군인 Filtek TM Z350XT는압축강도측정결과에서와마찬가지로가장높은값을보여 Filtek TM Z350에비해물리적개선이이루어진것을확인할수있었다. 그러나의외의결과는 4군 Beautifil flow F10에서나타났다. 흐름성이높으면필러함량이낮아미세경도가낮을것으로생각되었으나, 오히려흐름성이높은 4군 Beautifil flow F10가 2군인 385

4 J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 Filtek TM Z350XT 다음으로높은미세경도값을보였다. 이는미세경도에영향을미치는요소가필러가아닌레진기질에의한것이라고추측되며, 오히려필러함량이많은경우표면미세경도를약화시키는결과를초래한다고사료되었다. 3군 Beautifil flow F00는 21.8 ± 0.4로측정되었고 1군 Filtek TM Z350는 21.0 ± 0.5로측정되어근소한차이를보였다. 국내의유사한연구로 Beautifil II와 Filtek TM Z350의미세경도에대한김등 14) 의연구에서 Beautifil II의미세경도가 ± 3.841이었고, Filtek TM Z350의미세경도는 ± 4.736이었다. 윤등 13) 의선행연구에서도 Filtek TM Z250의미세경도가 ± 1.59이었고, Beautifil II는 ± 3.27로김등 14) 의연구와마찬가지로복합레진이자이오머보다높은미세경도값을보여저자의연구결과와는다른양상을보였다. 수복용복합레진과자이오머를사용한 Yap 등 12) 의표면미세경도연구에서도김등 14) 과윤등 13) 의연구결과와유사한결과를보여주었다. 이러한이유는선행연구들에서사용된재료는수복용재료였고, 저자가사용한재료는유동성재료로필러함유량도달랐고, 미세경도측정방법및측정조건에의한차이등을유추해볼수있으나추후이에대한추가연구가필요할것으로사료되었다. 자이오머가소개된이래자이오머의불소유리능을입증하는많은연구가있었다. 불소유리능은치아를단단하게하고이차우식을예방한다는측면에서매우중요한능력이지만, 실제로자이오머가임상에서사용되고있는재료를대체하기위해서는현재사용되고있는재료에상응하는물리적성질도함께가져야한다. 따라서이번연구에서는불소유리능력보다는물리적성질에초점을맞추어연구를진행하였다. 자이오머는불소를유리할수있는 PRG 필러를함유하고있어 2차우식예방및재광화능력이우수할것으로예상된다 15,16). 추후유동성자이오머의물성및불소유리에대한보다다양한비교연구가필요할것으로사료되었다. Ⅴ. 결론자이오머는개발초기부터불소방출능력으로임상에서각광을받고있으나임상에서필요한물리적성질이우선한다고판단하여새로개발된유동성자이오머와기존의유동성복합레진의압축강도와표면미세경도의특성을비교분석하여다소의지견을얻었기에보고하는바이다. Filtek TM Z350XT이가장높은압축강도를보였고 (p < 0.05), Beautifil flow F00와 Beautifil flow F10 사이에는통계적으로유의차를보이지않았다 (p > 0.05). 또한자이오머인 3군과 4군은복합레진 2군에비해통계적유의하게적은값을보였다 (p < 0.05). 표면미세경도는 Filtek TM Z350XT이가장높았으며, Beautifil flow F10, Beautifil flow F00 그리고 Filtek TM Z350 순으로낮아졌다 (p < 0.05). 이상의연구결과를종합해보면, 자이오머의압축강도가상 당부분개선되었으나, 복합레진에는미치지못하는것으로사료되었으며, 미세경도는자이오머가레진기질을사용함으로써복합레진과유사한양상을보이는것으로사료되었다. 참고문헌 1. Shimokobe H, Komatsu H, Matsui I : Fluoride content in human enamel after removal of the applied glass ionomer cement. J Dent Res, 66:131, Kawai K, Yasunaga T, Torii M, et al. : Inhibition of extra cellular glucosyl transferase by elute from fluoride-releasing resin. Japan J Concerv Dent, 32: , Tay WM, Braden M : Fluoride ion diffusion from polyalkenoate (glass-ionomer) cements. Biomater, 9: , Berg JH : The continuum of restorative materials in pediatric dentistry-a review for the clinician. Pediatr Dent, 20: , Shaw AJ, Carrick T, McCabe JF : Fluoride release from glass-ionomer and compomer restorative materials: 6-month data. J Dent, 26: , Roberts TA, Miyai K, Ikemura K, et al. : Fluoride ion sustained release preformed glass ionomer filler and dental compositions containing the same. United States Patent No , Itota T, Carrick TE, Yoshiyama M, et al. : Fluoride release and recharge in giomer, compomer and resin composite. Dental Materials, 20: , Dhull KS, Nandlal B : Comparative evaluation of fluoride release from PRG-composites and compomer on application of topical fluoride: An in-vitro study. J Indian Soc Pedod Prev Dent, 27:27-32, Dhull KS, Nandlal B : Effect of low-concentration daily topical fluoride application on fluoride release of Giomer and Compomer: An in vitro study. J Indian Soc Pedod Prev Dent, 29: 39-45, Buonocore MG : A simple method of increasing the adhesion of acrylic filling materials to enamel surfaces. J Dent Res, 34: , Lien W, Vandewalle KS : Physical properties of a new silorane-based restorative system. Dental materials 26: , Yap AU, Wang X, Wu X, Chung SM : Comparative hardness and modulus of tooth-colored restoratives: a depth-sensing microindentation study. Biomaterials, 25: , Yoon M, Kim JS, Yoo SH : Changes of compressive 386

5 대한소아치과학회지 39(4) 2012 strength and microhardness of composite resin, giomer and compomer after thermocycling treatment. J Korean Acad Pediatr Dent, 37: , Kim SM, Park HW, Lee JH et al. : Fluoride release and microhardness of gionomer according to time. J Korean Acad Pediatr Dent, 37: , Ikemura K, Kouro Y, Endo T : A new fluoride releasing dental adhesive and its bonding durability to teeth under long-term water-immersion. J Adhes Soc Jpn, 34: 85-97, Ikemura K, Shinno K, Fujii A, et al. : Two-year bonding durability of self-etching adhesives to enamel and dentin. J Dent Res, 81:1131,

6 J Korean Acad Pediatr Dent 39(4) 2012 Abstract COMPARISON OF COMPRESSIVE STRENGTH AND SURFACE MICROHARDNESS BETWEEN FLOWABLE COMPOSITE RESIN AND GIOMER Jong-Soo Kim Department of Pediatric Dentistry, School of Dentistry, Dankook University The aim of this study was to compare the compressive strength and the surface microhardness of Beautifil flow (Shofu, Kyoto, Japan) with Filtek TM Z350, Z350XT (3M ESPE, USA). Fifteen specimens from each material were fabricated for testing. Compressive strength was measured by using a universal testing machine at a crosshead speed of 1 mm/min. Surface microhardness values were measured by using Vickers hardness tester under 4.9 N load and 10 seconds dwelling time. The compressive strength of Group 2 Filtek TM Z350XT shows the highest value as ± 18.4 MPa and Group 1 Filtek TM Z350 was ± 27.1 MPa. Group 3 Beautifil flow F00 was ± 30.3 MPa, and Group 4 Beautifil flow F10 was ± 26.2 MPa. The compressive strength of Group 2 is higher than Group 3 and 4 (p < 0.05). The surface microhardness of Group 2 Filtek TM Z350XT shows the highest value as 39.1 ± 2.1 and Group 4 Beautifil flow F10 was 27.9 ± 1.8. And Group 3 Beautifil flow F00 was 23.1 ± 1.1, Group 1 Filtek TM Z350 was 20.4 ± 0.9. There was a statistical significant difference in surface microhardness between all groups (p < 0.05). In conclusion, the compressive strength of giomer was below the level of flowable composite resin. However, the surface microhardness of giomer is comparable to that of flowable composite resin. Giomer would be the good alternative to composite resin, if there is improvement of the compressive strength of giomer. Key words : Giomer, Compressive strength, Microhardness, Composite resin 388

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DBPIA-NURIMEDIA 대한치과재료학회지 43(4) : 299-306, 2016 ISSN:2384-4434 (Print); 2384-3268 (Online) Available online at http://www.kadm.org https://doi.org/10.14815/kjdm.2016.43.4.299 불소방출성수복재의불소유리량, 표면경도및세포독성평가 이명진,