대한치과보철학회지 :Vol. 37, No. 3, 1999 수복재료에대합되는의치용레진치의마모저항성비교 연세대학교치과대학보철학교실 이철영 정문규 Ⅰ. 서론치아우식증, 치주질환및치아외상등으로인해일부또는전체치아가소실된부분무치악이나완전무치악환자에서저작기능, 발음및심미의회복을위해

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1 대한치과보철학회지 :Vol. 37, No. 3, 1999 수복재료에대합되는의치용레진치의마모저항성비교 연세대학교치과대학보철학교실 이철영 정문규 Ⅰ. 서론치아우식증, 치주질환및치아외상등으로인해일부또는전체치아가소실된부분무치악이나완전무치악환자에서저작기능, 발음및심미의회복을위해가철성국소의치, 총의치그리고임플란트보철물이시술되어지고있다. 이러한보철물들은인공치를이용하여소실된정상교합을재건하는것으로써인공치는자연치아를대신하여저작기능, 발음및심미를회복시켜야한다. 특히구치부인공치는저작기능의회복, 수직교합고경의유지와교합불균형으로인한측두하악관절장애의예방을포함하여악안면계의형태와기능을유지하도록설계되어져야한다. 의치를위해인공치의재료로는보통도재와레진이사용되어져왔다. 도재인공치는물리적으로가장우수한재료이고, 연조직에대한생체적합성이아주우수하다. 하지만, 법랑질, 치과용금합금, 충전용레진등을마모시킬수있고, 레진의치상과는화학적결합을이루지못한다. 그리고, 교합조정이힘들며, 저작시교합음을유발시킬수있으며좀더쉽게파절된다. 1930년대초기에소개된레진인공치는현재대부분의가철성보철물의인공치로사용되고있다. 도재인공치에비해레진인공치는많은장점을가지고있다. 보다심미적이고자연스러운모양이며, 파절이적고, 레진의치상과결합이우수하며, 교합조정이용이하고외형형성과재활택이용이하다. 그렇 지만, 레진인공치의가장큰단점은구치부교합면의급속한마모이다. 아크릴릭레진인공치의마모저항성은이후많이향상되었지만, 높은마모도는교합고경과교합양상에불리하게작용하고, 구강점막과골조직에비정상적인하중을가하며, 심미적으로도좋지않은문제를유발한다. Schuyler는 35) 급격한인공치의마모는교합고경과교합관계에심각한영향을끼침으로써측방력을증가시키고, 이에따르는많은부작용을일으킨다고보고하였다. 1930년대에아크릴릭레진인공치가생산된이래로마모저항성은계속적으로향상되었다 4,27,44). 초기의것은질이떨어지고구강내에서원래의분말형태로변화되는경향을띄었으며, 팽윤 (water imbibition) 이발생되고, 유기용제와접촉시체적변화를일으켰다. 그후교차결합제 (cross-linking agent) 의개발로균열 (crazing) 의문제점이해결되어상당한발전을이루었는데, 이교차결합제 (cross-linking agent) 의종류와양을변화시켜물리적성질을향상시켰다. 이후통상의아크릴릭레진인공치의단점을최소화시키고바람직한성질을강화시켜새로운인공치재료 (Trubyte Bioform IPN, Dentsply International, Inc., York, Pa) 가개발되었다. 이새로운인공치재료는 unfilled, highly cross-linked, interpenetrating polymer network으로제작되어 polymer가삼차원의그물구조로교차결합 (crosslinking) 을하고, 그런그물구조는다시 second cross-linking polymer에의해채워지는구조이다. 이러한 cross-linked network은동일공간상에존재하 313

2 며서로얽혀있어서, 화학결합의파괴없이는분해되지않는다 27). 이러한 interpenetrating-polymer network material외에 microfilled composite의인공치 (Isosit-SR, Ivoclar AG/Vivadent, Schann /Liechtenstein) 가개발되었다. 이 microfilled composite은 Bowen-fomula matrix system으로용융된 70nm크기의 fumed silica filler particle의혼합물로써 bisphenol A와 Glycidyl methacrylate(bis- BMA) 의부가반응산물이다 25,44). 이외에도그후로많은고강도의레진인공치가개발되었는데, 역시아크릴릭레진인공치의단점을최소화시키면서, 그장점을강화시킨제품들이다. 고강도레진인공치의충격저항성 39), 의치상레진과의결합강도 38,46), 경도에 12,29,38,40,46) 대한기본적인연구결과가발표되었으며, 마모저항성에대한여러연구가이루어졌다 15,16,35,49). 그렇지만, 아직레진인공치에대합되는수복재료에따른마모도에대한연구는미흡한실정이다. 실제로인공치의마모는구강내다양한변수에영향을받는데, 그중의하나가인공치에대합되는수복재료이다. 따라서본연구는여러수복재료에대합시킨수종의레진인공치의마모저항성을마모깊이, 무게감소의측면에서조사하고, 주사전자현미경적관찰을통해마모양상을살피고, 그마모기전을밝히고자한다. Ⅱ. 연구재료및방법가. 연구재료 1. 레진인공치총 4종류의레진인공치가구치부인공치로사용되었다. Endura(Shofu, Kyoto, Japan), SR- Orthosit-PE(Ivoclar AG, Schaan/Liechtenstein), Bioform IPN(Dentsply, York, U.S.A.) 의고강도레진인공치와통상의아크릴릭레진인공치인 Trubyte Biotone(Dentsply, York, U.S.A.) 이사용되었다 (Table 1). 각종류에서 12개씩의상악제 1 소구치를선택하여, 총 48개의레진인공치시편을제작하였다. Fig. 1에서보는바와같이 10mm 10mm 5mm의반투명레진에각각의레진인공치를포매시켰다. 각치아는대합되는수복재료에대해서구개측교두만접촉이되도록 15 의각도로기울여포매시켰다. 해부학적형태의인공치인 Trubyte Biotone 인공치는협측교두가접촉되는것을막기위해서협측교두가 20 의교두각이되도록삭제하였다. 2. 대합되는수복재료레진인공치에대합되는수복재료로는금합금, 도재, 그리고구치부충전용레진의세가지를사용하였다 (Table 2). 금합금시편은제 3형치과용금합금을 150mm 100mm 2mm의크기로주조하여제작한후, gold polishing kit(shofu, Japan) 을이용하여표면활택을시행하였다. 도재시편은비귀금속합금으로금합금시편과같은크기로주조한후, 통상의방법으로도재를축성하고, 소성하여제작을하였다. 제작 100 strokes/min 1Kgf/Tooth Restorative material Resin denture teeth Embedding resin Fig. 1. Schematic drawing of wear test method Table 1. Resin denture teeth used in this study Brand Material Mold Shade Cusp Angle Trubyte Biotone Conventional acrylic 30M Bioform IPN Interpenetrating Network 31M B66 20 Endura Microfilled composite M SR-Orthosit-PE Microfilled composite N5 210/2B

3 Table 2. Restorative materials opposing to resin denture teeth Material Brand Manufacturer Gold Type III gold alloy Degulor-C Degussa Porcelain Feldspathic porcelain Vintage Shofu Resin Hybrid composite resin Aelitefil Bisco 된도재시편은 Exa cerapol(edenta, Switzerland) 로표면활택을시행한후, 글래이징을실시하여완성하였다. 충전용레진시편은 150mm 100mm 2mm 크기의와동내에구치부충전용레진을충전하여광중합기로중합시켜제작하였다. 제작된레진시편은 resin polishing kit(shofu, Kyoto, Japan) 를이용해서표면활택을시행하였다. 감소를측정하였다. 4. 마모표면의주사전자현미경적관찰각시편의레진인공치를 100,000회마모시킨후구개측교두의마모표면을주사전자현미경 (Hitachi S2700, Hitachi, Japan) 을이용하여사진을찍어마모표면을관찰하였다. 나. 연구방법 1. 마모실험총 48 개의레진인공치시편을실험 2주전에물속에보관시켜각시편이일정한무게를갖도록하였다. 마모시험은네종류의레진인공치를세종류의수복재료에대합시켜마모시험기 (Speed Control Unit, 동경기연, 일본 ) 상에서시행하였다. 각각의수복재료는마모시험기의상암에양면테이프를이용하여단단히고정시키고, 레진인공치시편은구개측교두가대합되는수복재료에접촉되도록하암에양면테이프를이용하여고정시켰다. 상암과하암을모두물속에침전시킨후, Fig. 1에서보는바와같이상암에부착된수복재료를 1Kgf/tooth의하중과 100회 / 분의속도로 100,000회왕복운동을시켰다. 2. 마모에의한교두정높이감소의측정마모전 5,000회, 10,000회, 30,000회, 50,000회그리고 100,000회마모후에마모에의한교두정높이감소를 digital calipers(mitutoyo Mfg. Co., Tokyo, Japan) 를이용해측정하였다. 3. 마모에의한무게감소의측정레진인공치표면에서수분을제거한후마모전 5,000회, 10,000회, 30,000회, 50,000회그리고 100,000회마모후에 Analytic Balance Satorius ( 신한과학, 한국 ) 를이용하여마모에의한무게 5. 통계분석모든통계분석은 SAS 6.04 통계패키지로처리하였다. 레진인공치를 100,000회마모시킨후, 수복재료에따른교두정높이감소와무게감소의유의성과, 레진인공치에따른교두정높이감소와무게감소의유의성을 Kruskal-Wallis test로분석한후, 다중검정을실시하였다. 모든분석은 95% 의신뢰도로검정하였다. Ⅲ. 연구성적가. 레진인공치의교두정높이감소금합금, 도재및충전용레진에대합되는 4종의레진인공치의마모횟수에따른교두정높이감소는 Table 3과같다. 최종마모횟수인 100,000회왕복운동후의마모깊이는 Table 4와 Fig. 2에나와있다. 수복재료로금합금을사용한경우 Trubyte Biotone, Bioform IPN, SR-Orthosit-PE, Endura 순으로교두정높이감소가컸으며, 특히 Trubyte Biotone은다른세종류의고강도레진인공치보다유의성있게높은교두정높이감소를보였다 (p<0.05). 도재를대합시킨경우에서는 Endura가가장큰교두정높이감소를나타내었고, SR-Orthosit-PE가가장적은교두정높이감소를나타내었다 (p<0.05). 충전용레진을대합시킨경우에서는 Trubyte Biotone이다른세종류의인공치보다유의성있게높은교두정높이감소를 315

4 Table 3. The medians of wear depth Restorative Strokes Resin Teeth Materials 5,000 10,000 30,000 50, ,000 Trubyte Biotone Gold Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Trubyte Biotone Porcelain Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Trubyte Biotone Resin Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE unit : μm Table 4. The medians of wear depth after 100,000 strokes Restorative Resin Teeth Material Trubyte Biotone Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Gold Plate 175 a,a 85 b,a 50 c,a 90 b,a (I) (110~180) (70~110) (40~70) (80~120) Porcelain Plate 780 ab,b 850 ab,b 880 a,b 640 b,b (II) (610~830) (650~880) (810~930) (410~760) Resin Plate 930 a,c 335 b,c 320 b,c 270 b,c (III) (900~940) (260~410) (260~360) (230~330) unit : μm ( ) : range a, b, c : significantly different between resin denture teeth (rows) (p<0.05) A, B, C : significantly different between restorative materials (columns) (p<0.05) Fig. 2. The bar graph of medians of wear depth after 100,000 strokes. 나타내었다 (p<0.05) (Table 4, Fig. 2). 수복재료에따른인공치교두정높이감소는모든레진인공치에서유의성있는차이를나타내었다. 대부분의인공치에서도재에대합시킨군이금합금에대합시킨군에비해서 5 7 배정도, 충전용레진에대합시킨군에비해서 2 3배정도로더심한교두정높이감소를나타냈으며, Trubyte Biotone만이도재에대합되었을때보다충전용레진에대합되었을때약간더높은교두정높이감소를나타내었다 (Table 4, Fig. 2). 316

5 Table 5. The medians of weight loss Restorative Strokes Resin Teeth Materials 5,000 10,000 30,000 50, ,000 Trubyte Biotone Gold Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Trubyte Biotone Porcelain Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Trubyte Biotone Resin Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE unit : mg Table 6. The medians of weight loss after 100,000 strokes Restorative Resin Teeth Material Trubyte Biotone Bioform IPN Endura SR-Orthosit-PE Gold 0 a,b ab,a b,a b,a (-0.4~0.5) (-0.8~0.12) (-1.8~0.4) (-1.5~1.2) Porcelain 4.0 b,a 6.5 a,b 5.7 ab,b 4.95 ab,b (3.0~5.4) (5.8~7.0) (5.2~6.8) (4.0~5.3) Resin 6.0 a,a 1.6 b,c 1.95 b,c 1.4 b,c (5.2~8.0) (1.1~2.3) (1.7~2.3) (1.3~1.7) unit : mg ( ) : range a, b, c : significantly different between resin denture teeth (rows) (p<0.05) A, B, C : significantly different between restorative materials (columns) (p<0.05) 나. 레진인공치의무게감소 Fig. 3. The bar graph of medians of weight loss after 100,000 strokes 치과용금합금, 치과용도재및충전용레진에대합되는 4 종의레진인공치의마모횟수에따른무게감소의변화는 Table 5와같다. 도재와충전용레진에대합시킨군에서는순차적인무게감소를나타낸반면, 금합금에대합시킨군에서는무게감소량보다측정오차가더컸기때문에무게감소가없거나, 무게가증가한수치로나왔다. 최종마모횟수인 100,000회왕복운동후의무게감소는 Table 6과 Fig. 3에나와있다. 317

6 금합금에대합시킨군에서는무게감소량보다측정오차가컸기때문에무게감소가나타나지않았다. 도재에대합시킨군에서는 Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE, Trubyte Biotone순으로무게감소를나타내었다 (p<0.05). 충전용레진에대합시킨군에서는 Trubyte Biotone이다른세종류의인공치에비해 3 4배정도의높은무게감소를나타내었다 (p<0.05) (Table 6, Fig. 3). 수복재료에따른고강도레진인공치의무게감소는도재, 금합금, 충전용레진에대합시킨순으로유의성있는무게감소를나타냈으며, Trubyte Biotone 은도재와충전용레진에대합시킨군에서는비슷한무게감소를보이고, 금합금에대합시킨군에서는가장적은무게감소를나타내었다 (p<0.05) (Table 6, Fig. 3). 다. 레진인공치의마모표면의주사전자현미경소견 Trubyte Biotone은금합금, 도재및충전용레진에대합시킨모든군에서다른세종류의레진인공치에비해아주심한거칠기와복잡한파절양상을관찰할수있었으며, Bioform IPN, Endura, SR- Orthosit-PE는모두에서아주매끄러운표면을관찰할수있었으며, 아주드물게약한파절양상을관찰할수있었다. 특히 Endura와 SR-Orthosit-PE에서는 filler 입자및 filler 입자가탈락된표면을관찰할수있었다 (Fig. 4). 금합금에대합시킨 Trubyte Biotone에서는심한거칠기와복잡한파절양상이발견됐고, Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE에서는매끄러운표면이관찰되었다. 도재에대합시킨군에서는금합금에대합시킨군과비슷한소견을보였고, 덧붙여마모실험의왕복운동에의한긁힌자국이발견되었다. 충전용레진을대합시킨군에서는도재에대합시킨군과비슷한소견이었으며, 긁힌자국은 Trubyte Biotone, Bioform IPN, Endura에서약하게나타났고, SR- Orthosit-PE에서는그양상이아주미미하였다 (Fig. 4). Ⅳ. 총괄및고찰치아우식증, 치주질환및치아외상등으로인해일부또는전체치아가소실된부분무치악이나완전무치악환자에서저작기능, 발음, 및심미의회복을위해가철성국소의치, 총의치그리고임플란트보철물이시술되어지고있다. 이러한보철물들은인공치를이용하여상실된정상교합을재건하는것으로써인공치는저작기능의회복, 수직교합고경의유지와교합불균형으로인한측두하악관절장애의예방을포함하여악안면계의형태와기능을유지하도록설계되어져야한다. 보철물을위한인공치의재료로는도재인공치, 레진인공치, 금속인공치, 주조용금온레이등이사용되어져왔는데 43,36), 주로도재인공치와레진인공치가사용된다. 그렇지만, 도재인공치는우수한물리적성질및생체적합성에도불구하고극심한대합치및대합되는수복재료의마모를유발시키는단점으로인해그사용이제한되고있다 34). 1930년대초기에소개된레진인공치는단점으로여겨지던마모저항성에대한계속적인개선이이루어져, 현재는대부분의가철성보철물및임플란트보철물의인공치로널리사용되어진다. 하지만, 레진인공치는우수한파절저항성과레진의치상과의결합력, 교합조정의용이성보다심미적이고자연스러운모양등의우수한장점에도불구하고, 구치부교합면에서의낮은마모저항성은아직까지문제점으로지적되고있다. 1951년 Schuyler는 35) 인공치의급속한마모는수직교합고경, 교합양상, 저작효율에심각한영향을끼치고, 측방력을증가시켜서이에따르는많은부작용을일으킨다고보고하였다. 결국인공치의마모로인한교합불균형은유지력의감소를가져올수있고, 잔존치조제의흡수를촉진시키며, 의치상의파절에도기여할수있다. 인공치의마모저항성에대한연구는레진인공치가개발된이래로계속진행되어왔는데 15,16,44,49), 연구목적과연구방법에따라여러실험이이루어졌다. 실험방법은크게 in vivo와 4,15,32,33,44,45,49) in vitro로 1,5,11,18,24,26,27) 나눌수있는데, in vivo 실험은구강내상황을완벽하게부여할수있는실험방법이지만, 환자에따른저작형태, 교합력, 식이습관, 타액의조성및양, 구강내습관등이개인에따라, 또한개인 318

7 에있어서도상당한차이를보이기때문에정확한결과를낸다는것은어렵다. 이에비해서 in vitro 실험은구강내상황을완벽하게재현한다는것이불가능하지만, 마모측정방법이용이하고마모환경을똑같이부여할수있다는점에서마모정도를비교하는데이점이있는실험방법이다. 본실험에서는미끄러짐에의한마모를일으킬수있는마모시험기를이용해서대합치와저작시일어날수있는충격과미끄러짐운동을재현하고자하였다. 마모는근신경계의힘과운동, 타액의흐름성과 ph, 음식물의종류, 마모를촉진시킬수있는환경에서의생활, 환자의구강습관, 구강위생의정도와사용된수복물의재료에따라달라질수있다. 이러한복잡한마모양상을알아보기위해이전의마모실험에는두재료사이의계면에어떤물질도개재시키기않고, 두재료의직접접촉에의한마모도를알아보는이종마찰 방법과 23,28) 계면에중간물질이작용을하는삼종마 찰방법이 13,14,28) 있다. 실제본실험에서는대합되는수복재료와구치부레진인공치에서밀접한접촉을이루면서마모가이루어졌기때문에이둘사이에개재물질을위치시키는것이힘들었고, 마모양상에서개재물질의영향을배제시키고단순히여러수복재료에대합되는레진인공치의마모도를비교하기위해이종마찰방법으로실험을시행하였다. 마모정도는무게감소와교두정높이감소로측정을하였는데, 기능측교두인상악구개측교두의마모가임상적으로수직교합고경의감소를유발시키기때문에본실험에서는상악구개측교두의높이감소를교두정높이감소로계산하였다.. 수복재료에따른레진인공치의마모정도는대체적으로금합금에비해도재가 5 7배, 충전용레진이 2 3배정도로더레진인공치를마모시켰다. 단지 Trubyte Biotone에서만충전용레진에서의마모도가도재에서보다더높았다. 이런결과로볼때레진인공치를사용한가철성보철물및임플란트보철물에대합되는고정성보철물로써의도재의사용은고강도레진인공치라할지라도급격한마모를유발시킬것이라고생각할수있다. 수복재료로금합금을대합시킨경우에서는통상의아크릴릭레진인공치인 Trubyte Biotone이 175μm의교두정높이감소를보였고, 고강도레진인공치인 Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE는각각 85 μm, 50 μm, 90 μm의마모도를나타내어, 통상의아크릴릭레진인공치보다 2배이상의높은마모저항성을나타내었다. 1992년 Satoh등은 32) Pd-Au-Ag합금판에인공치를 200,000 회왕복운동시킨결과, 세종류의고강도레진인공치는 50 73μm, 아크릴릭레진이공치아는 μm의교두정높이감소를모여, 통상의아크릴릭레진인공치가고강도레진인공치보다 4.7배의높은교두정높이감소를보였다고하여본실험결과와유사한결과치를보였다. 세가지고강도레진인공치사이에서는 Endura가 Bioform IPN이나 SR-Orthosit-PE보다유의성있게낮은교두정높이감소를나타내었다. 무게감소측면에서는측정오차가실제일어난무게감소보다컸기때문에의미있는결과를보이지않았는데, 1988년 Ekfeldt와 O/lio는 7) 인공치에대합되는수복재료의마모정도를무게감소의측면에서조사하였는데무게감소시의오차가측정치에근접하기때문에무게측정의방법은문제가있다고하였다. 충전용레진에대합시킨경우에서는 Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit -PE가 335μm, 320μm, 270μm의비슷한교두정높이감소와 1.6mg, 1.95mg, 1.4mg의비슷한무게감소를나타내었다. 즉통상의아크릴릭레진인공치는최근에개발된고강도레진인공치보다교두정높이감소와무게감소에서약 3배정도더큰마모도를보였다. 이에비해도재에대합시킨경우에서는 Trubyte Biotone, Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE 모두가 780μm, 850μm, 880 μm, 640μm의비슷한교두정높이감소와 4.0mg, 6.5 mg, 5.7mg, 4.95mg의비슷한무게감소를나타내어통상의아크릴릭레진인공치인 Trubyte Biotone과고강도레진인공치의마모저항성에는별다른차이를보이지않아아직까지고강도레진인공치는도재에대한마모저항성은취약하였다. 이제까지레진인공치에대한마모를알아보기위한실험은크게 in vitro와 4,15,32,33,44,45,49) in vitro의 1,5,11,18,24,26,27) 두가지실험방법이행해져왔다. In vitro 실험에서는실험방법과측정방법에따라약간씩다른결과를보였지만, 통상의아크릴릭레진인공치에비해서최근에개발된고강도레진인공치가우수한마모저항성을갖는다고보고하였다 4,15,32,33,44,45). 그렇지만, 1992년 Winkler 등은 45) 세종류의고강도레진인공치와두종류의아크릴릭 319

8 레진인공치의칫솔질에대한마모저항성을조사했는데, 339시간의칫솔질후무게감소는모든제품에서 1% 미만으로나왔으며, 고강도레진인공치가통상의아크릴릭레진인공치보다우위를보이지않는다고하였다. 1988년 von Fraunhofer는 49) interpenetrating polymer network 인공치 (Bioform IPN, Dentsply, York, U.S.A.) 와 Microfilled composite 인공치 (Isosit-SR, Ivocar AG/Vivadent) 를비교한결과, microfilled composite 인공치가 40 50% 덜마모된다고발표하였으며, 1987년 Whiteman등은 44) 아크릴릭레진인공치, Interpenetrating polymer network 인공치, 그리고 microfilled composite 인공치의마모도를조사했는데, 아크릴릭레진인공치가두가지고강도레진인공치에비해확연하게마모정도가심했으며, interpenetrating polymer network 인공치와 microfilled composite 인공치사이에서는 interpenetrating polymer network 인공치가약간더높은마모저항성을보였다고하였으며, Satoh의연구에서도 32) 비슷한결과를얻었다. 본실험에서세가지고강도레진인공치의마모저항성은금합금에서는 Endura가, 도재에서는 SR- Orthosit-PE가약간높은마모저항성을나타냈고, 충전용레진에서는세가지인공치의마모저항성에는유의성있는차이가발견되지않았다. 고강도레진인공치들은금합금과충전용레진에서는통상의아크릴릭레진인공치에비해서높은마모저항성을나타냈지만, 대합치의심한마모를유발하는도재와대합되는경우에서는아크릴릭레진인공치와차이가없는심한마모양상을보였다. 이상의 in vitro 실험은구강내와똑같은상황을재현시키는것이힘들고, 또연구자에따라다른연구방법이사용되었기때문에 in vivo실험이시행되었다 5,11,18,25). 1985년 Olge등은 27) 통상의아크릴릭레진인공치인 Trubyte Biotone과고강도레진인공치인 Bioform IPN의마모저항성에대한 3년간의임상결과를발표하였는데, Bioform IPN이 1년후에 32%, 2년후에 35% 그리고 3년후에 28% 씩덜마모가일어난다고하였다. 3년후의교두정높이감소가 Trubyte Biotone에서는 0.25mm, Bioform IPN에서는 0.18mm로써통계학적으로유의수준차가있는것이다. 그리고, 1995년 Lindquist와 Davis 18), 1997 년 Jooste와 Adams는 5) 현재시판되고있는고강도 레진인공치의마모저항성을임상조사한결과, 제품들사이에서유의성있는차이를발견하지못했다. 이제까지레진인공치를비롯한여러수복재료의마모기전을설명하기위한연구가진행되어왔다. 마모과정에대한정의와분류는다양하게이루어져왔는데, ASTMG 40, Standard terminology relating to wear and erosion (ASTM, 1988, U.S.A.) 과 DIN (1979, Germany) 이대표적인마모에대한정의분류이고 7,8,19,50), DIN 은마모기전을 adhesion, abrasion, surface fatigue, 그리고 tribochemical reactions 의네가지로기술하였다. Ekfeldt와 O/lio는 7,8) 여러수복재료에대합되는레진인공치의마모표면을주사전자현미경으로관찰하였다. 금과충전용레진에대합되는레진인공치의마모표면에서는수많은소와 (pit) 와파절양상이발견되어마모의기전이피로성 (fatigue type) 이라고설명했고, 도재에대합되는레진인공치의표면에서는소와 (pit), 파절양상과함께긁힌자국 (scratch) 이나타나는양상을보였으므로, 피로성 (fatigue type) 과마찰성 (abrasion) 이복합으로일어나는결과라고설명하였다. 본실험에서수복재료에상관없이세가지고강도레진인공치는 Trubyte Biotone 인공치에비해아주부드러운마모표면을나타내었고, 반면에 Trubyte Biotone은수많은소와 (pit) 와파절양상을보이는매우거친표면을보였다. 이는통상의아크릴릭레진인공치에비해고강도레진인공치를구성하는 polymer가충격에대한물리적성질이매우향상되어피로성 (fatigue type) 의마모현상이줄었다고볼수있다. 도재에대합되는레진인공치들은모든경우에서파절양상과더불어긁힌자국 (scratch) 이관찰되었으며이러한긁힌자국은교두정높이감소와무게감소수치를결부시켜보았을때레진인공치에심한마찰성 (abrasion type) 마모가일어났다고추측되며, 도재표면에서탈락된도재입자가이러한마찰 (abrasion) 을유발시켰을것이라고생각된다. 충전용레진에대합된경우에서는파절양상과더불어미약한긁힌자국이발견되었는데, 이는도재에서와비슷한이유로설명될수있다. 이상의결과로볼때, 세종류의고강도레진인공치들은피로성 (fatigue 320

9 type) 마모에대한저항성은많이향상되었지만, 도재등과마모시에발생되는마찰성 (abrasion type) 의마모에는아직까지취약성을가진다고할수있다. 그리고실제구강내에서의저작형태는이종마찰에의한마모가아닌음식물같은개재물질이참여하는삼종마찰방법이므로 13,14,23,28), 실제적으로레진인공치의마모기전은약간의마찰 (abrasion) 을동반하는피로성 (fatigue type) 의마모라고설명된다. 보통가철성의치에서수직교합고경의소실은인공치의급속한마모에의하기보다는잔존치조제의흡수에의한다. 그러나치과의들은레진인공치의마모도에도큰관심을가지고있으며, 실제로인공치의마모는교합고경의상실, 교합양상의변화, 심미성의문제, 환자의불만에영향을끼친다. 그리고, 가철성국소의치및임플란트보철물에사용되는인공치는대합되는수복재료에따라마모도에차이를보인다. 본연구에서는최근에개발된고강도레진인공치는통상의아크릴릭레진인공치에비해마모저항성및강도의향상을보였다. 하지만, 도재와같은심한마모를일으킬수있는수복재료에대한마모저항성의문제는아직까지많은개선이필요하고, 레진인공치의보철물에대합되는고정성보철물의교합면재료로도재의사용은신중히고려해야할것으로사료된다. 금에대합시킨경우는 Endura가, 도재에대합시킨경우는 SR-Orthosit-PE가약간우수한마모저항성을나타내었고, 충전용레진에서는제품들사이에유의한수준차가없었다 (p<0.05). 3. 수복재료에따른고강도레진인공치의마모정도는금합금에비해서도재에서는 5-7배, 충전용레진에서는 2-3배의큰마모도를나타내었다 (p<0.05). 4. 레진인공치의마모표면을주사전자현미경으로관찰한결과, 금합금에대합시킨경우에서는주로피로성마모가, 도재에대합시킨경우에서는마찰성마모와피로성마모가함께일어났다. 그리고 Trubyte Biotone은세종류의레진인공치아에비해심한피로성마모양상이관찰되었다. 이상의연구결과, 최근에개발된고강도레진인공치는금합금과충전용레진에대합시에는아크릴릭레진인공치에비해높은마모저항성을보였지만, 도재에대합시에는아직까지도마모에취약성을보였다. 따라서, 레진인공치에대합되는수복재료로도재의사용은신중히고려되어야하고, 레진인공치의마모저항성은아직많은개선이필요하리라사료된다. 참고문헌 Ⅴ. 결론본연구에서는다른수복재료에대합되는의치용레진치의마모저항성을알아보기위해통상의아크릴릭레진치 (Trubyte Biotone) 와세종류의고강도레진치 (Bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE) 를여러수복재료 ( 금합금, 도재, 충전용레진 ) 에대합시켜마모저항성과마모기전을조사하여다음과같은결과를얻었다. 1. 고강도레진인공치는아크릴릭레진인공치에비해서금합금에대합시켰을경우 2-3.5배, 충전용레진에대합되었을경우에서는 3배의높은마모저항성을보였다. 그러나, 도재에대합시에는둘사이에마모저항성의차이를보이지않았다 (p<0.05). 2. 세가지고강도레진인공치의마모정도는금합 1. Adams L.P., Jooste C.H., Thomas C.J. An indirect invivo method for quantification of wear of denture teeth. Dental Materials 5 : 31-34, Beall J.R. Wear of acrylic resin teeth. JADA 30 : , Boddicker V.S. Abrasion tests of artificial teeth. JADA 35 : , Coffey J.P., Goodkind R.J., DeLong R., Douglas WH. In vitro study of the wear characteristics of natural and artificial teeth. J Prosthet Dent 54 : , Con Jooste, Greets G., Adams L. Comparision of the clinical abrasion resistance of six commercially available denture teeth. J. Prosthet Dent 77 : 23-27, Cornell J.A., et al. A method of comparing the 321

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11 terior teeth. J. Nihon Sch Dent. 34 : 16-27, Satoh Y., et al. Wear of denture teeth by use of metal plates. Part 3. Abrasive wear of posterior teeth and wear of opposing metal plates. J. Nihon Univ Sch Dent 34 : , Schultz A.W. Comfort and chewing efficiency in dentures. J Prosthet Dent 57 : , Schuyler C.H. Full denture service as influenced by tooth forms and materials. J. Prosthet Dent 1 : 33, Sowter J.B., Bass R.E. Increasing the efficiency of resin posterior teeth. J Prosthet Dent 19 : , Sulong M., Aziz R. Wear of materials used in dentistry : areview of the literature. J. Prosthet Dent 63 : , Suzuki S., Kuneshita H., Shiba A. The Evaluation of adhesive bonding of the denture base resin to the hard resin teeth. J Jpn Prosthodont Soc 32 : 37-42, 1988(in Japanese). 39. Suzuki S., Satoh M., Shiba A. The evaluation of the impact resistance of cross-linked plastic denture teeth. J. Jpn Prosthodont Soc 32 : , 1988(in Japanese). 40. Takahashi Y., et al. : Properties of experimental high abrasion resistance plastic teeth. Aichi Gakun J. Dent Sci 28 : , 1990(in Japanese). 41. Tsuji Y. Fundamental study on the occlusal wear of artificial poeterior teeth. J. Jpn Prosthodont Soc 26 : 63-70, 1982(in Japanese). 42. Vergani C.E., et al. Composite occlusal surfaces for acrylic resin denture teeth. J Prosthet Dent 77 : , Wallace O.H. The use of gold occlusal surfaces in complete denture and partial dentures. J Prosthet Dent 14 : , Whitman D.J., et al. In vitro wear rates of three types of commercial denture tooth materials. J. Prosthet Dent 57 : , Winkler S., Monasky G.E., Kwok J. Laboratory wear investigation of resin posterior denture teeth J. Prosthet Dent 67 : , Yamauchi M., et al. Bond strength of hardened plastic teeth to the denture base acrylic resin. J Jpn Prosthodont Soc 32 : , 1988(in Japanese). 47. Yokoyama M The evaluation of posterior plastic teeth. Practice in Prosthodont 19 : , 1986(in Japanese). 48. van Groeningen G., Jongebloend W., Arends J. Composite resins 1½ tears if in vivo abrasion. An SEM investigation. Quitessence International 4 : , von Fraunhofer J.A., Razavi R., Khan Z. Wear characteristics of high strength denture teeth. J. Prosthet Dent 59 : , Öwall B., K yser A., Carlsson G. Prosthodontics : Principles and management strategies. 1996, Mosby-Wolfe, Spain. 323

12 논문사진부도설명 사진부도 1. 금합금에대합시킨 Trubyte Biotone 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 2. 금합금에대합시킨 Bioform IPN 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 3. 금합금에대합시킨 Endura 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 4. 금합금에대합시킨 SR-Orthosit-PE 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 5. 도재에대합시킨 Trubyte Biotone 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 6. 도재에대합시킨 Bioform IPN 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 7. 도재에대합시킨 Endura 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 8. 도재에대합시킨 SR-Orthosit-PE 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 9. 충전용레진에대합시킨 Trubyte Biotone 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 10. 충전용레진에대합시킨 Endura 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 11. 충전용레진에대합시킨 Bioform IPN 인공치의마모표면 ( 1000) 사진부도 12. 충전용레진에대합시킨 SR-Orthosit-PE 인공치의마모표면 ( 1000) 324

13 논문사진부도 1 사진부도 1 사진부도 2 사진부도 3 사진부도 4 사진부도 5 사진부도 6 325

14 논문사진부도 2 사진부도 7 사진부도 8 사진부도 9 사진부도 10 사진부도 11 사진부도 12

15 ABSTRACT COMPARISON OF WEAR RESISTANCE AMONG RESIN DENTURE TEETH OPPOSING VARIOUS RESTORATIVE MATERIALS Chul-Young Lee, Moon-Kyu Chung Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Yonsei University The aim of this study was to compare wear resistance of resin denture teeth opposing various restorative materials. The wear resistance of conventional acrylic resin teeth(trubyte Biotone) and three high-strength resin teeth(bioform IPN, Endura, SR-Orthosit-PE) opposing different restorative materials(gold alloys, dental porcelain, composite resin) was compared. Wear tests were conducted with a sliding-induced wear testing apparatus which applied 100,000 strokes to the specimen in a mesio-distal direction under conditions of 100 stroke/min and constant loading of 1Kgf/tooth. Wear resistance of the resin denture teeth was evaluated by the following criteria : 1) wear depth, 2) weight loss, and 3) SEM observation. Results were as follows. 1. When opposed to gold alloys and composite resin, high-strength resin teeth showed superior wear resistance compared to acrylic resin teeth. But, in cases opposing dental porcelain, differences between the wear of the high-strength and acrylic resin teeth were not statistically significant (p<0.05). 2. When comparing wear resistance among high-strength resin teeth, opposing gold alloys, Endura was slightly more resistant and while in cases opposing dental porcelain, SR-Orthosit-PE was showed to be slightly resistant(p<0.05). 3. The wear of high-strength resin teeth was greater by 5 to 7 times when opposing porcelain and 2 to 3 times when opposing composite resin compared to gold alloys(p<0.05). 4. SEM observations of the wear surface showed that wear of resin teeth opposing gold alloys is a fatigue type of wear and wear of resin teeth opposing dental porcelain is fatigue and abrasion type of wear. Trubyte Biotone showed more severe fatigue type of wear than high-strength resin teeth. In conclusion, the use of dental porcelain should seriously be considered as restorative material in cases opposing resin denture teeth and improvement seems to be needed on resin teeth in the areas of wear resistance. Key words : Wear resistance, High-strength resin teeth, Acrylic resin teeth, Restorative material, Gold alloys, Porcelain, Composite resin. 327