- 대한치과보철학회지 Vol. 30 No. 1, 1992 - Core 와시멘트의종류가전부주조금관의유지력에미치는영향 원광대학교치과대학보철학교실 하점임 조혜원 동진근 < 목차 > Ⅰ. 서론 Ⅱ. 연구재료및방법 Ⅲ. 연구성적 Ⅳ. 총괄및고안 Ⅴ. 결론참고문헌영문초록 I. 서론 임상에서심한치아우식증이나외력에의해치관이많이파손된경우그수복술식은오랜동안치과보철영역의관심의대상이되어왔다. 이러한경우최종보철물유지를위하여 cast post core나 pin retained core를이용하여손상된치관부를회복하여준다. Pin retained core는최종보철물이기능할수있도록충분한유지력을갖고치근파절을방지하여치아를보호하는역할을한다 (1, 2, 3). 가장많이사용되고있는 pin retained core는치아용아말감과복합레진이다. 기존의 pin retained core로흔히이용되는치과용아말감은압축강도가높고 retentive pin이나치질에적합성이좋은반면, 최근에 core재료로쓰이기시작한복합레진은기존의아말감에비해조작이간편하고, 경화시간이짧아 core형성후수분내에지대치를형성할수있다는장점때문에임상에이용빈도가높아지고있다 (1, 2). 1978년에 Fujumoto등 (4) 은 pin retained아말감 core 와복합레진 core간의인장강도에관한비교연구에서두재료사이에는유리력에차이가없었으나, 단지복합레 진 core에서미세누출이있어 2차적인우식을초래한다고하였고, 1980년 Homati와 Denehy (5, 6) 도 pin retained치과용아말감 core에서보다복합레진 core에서주목할만큼미세누출이컸다고보고한바있다. 전부주조금관의유지력은주로주조관내면의불규칙한면과지대치표면의불규칙한면사이를치과용시멘트가채워줄때생기는기계적인결합력에의한다 (7, 8, 9). 현재임상에서가장많이사용되어지는치과용시멘트는인산아연시멘트, 폴리카복실레이트시멘트, 글라스아이오노머시멘크가있다. 이들치과용시멘트가운데인상아연시멘트는제일오래사용되어져왔고, 아직도많은경우에서선호되고있는시멘트로강도는높으나치수에작극성이있는반면, 폴리카복실레이트시멘트는강도는낮으나치수에위해성이없다 (1, 7, 8, 9, 10, 11). 그리고최근개발되어이용되고있는글라스아이오노머시멘트의경우에는생체적합성과유지력이타재료와큰차이가없으며, 치질과화학적으로결합하고치수에자극을주지않는다는점에서앞으로관심의대상이될것이다 (7, 8, 12). 위에서기술한바와같이 core재료와치과용시멘트의선택은임상적으로치료의성공여부에큰영향을미치게되므로어떠한 core재료와치과용시멘트를선택할것인가하는결정은중요한문제이다. Dewald 등 (13) 의연구에의하면, 전부주조금관에서 core재료와치과용시멘트간에는서로상관관계가있다고보고한바있다. 따라서 core재료에따랄접착용시멘트를선택하는것이바람직하다고본다. 이에저자는치과용아말감 core와복합레진 core에사용한수종의시멘트의종류가전부주조금관의유지력에어떠한영향을미치는지비교연구하여다소의지견 93

을얻었기에보고한다. Ⅱ. 연구재료및방법 1. Core 제작 최근에발거된비교적건전하고치아우식증이없는상 하악구치 30개를생리적식염수에저장하였다가, 아크릴레진에포매하여, low speed saw(isomat, Buehler) 로치수저에평행하게치아를자른다음불규칙한변연을부드럽게다듬고, 각 line angel의 cavosurface margin으로부터 2mm 안쪽에 4개의 regular self -shearing TMS pin(whalecent international, U.S.A.) 을식립했다 (Fig. 1, 2). a) 15개의치아에는 matrix band을이용하여통상적인방법으로치과용아말감 core(optalloy, Dentsply Int l, U.S.A.) 를 3mm 높이로형성하였고 b) 15개의치아에는 plastic matrix을이용하여복합 레진 core(bis -GMA 계clearfil FⅡ, Kuraray. Japan) 를형성하기위하여제조회사의지시대로 etching agnet을치면에도포하였으며 60초후에철저하게세척한후 15초간건조시켰다. 그후, bonding agent를치면에도포한후 2~3초간 air syringe로건조시키고 3mm 높이로 core를형성하였다. 2. 전부주조금관제작 Precision -milling -device(mf 6670, Ritter, Germany) 을이용하여지대치를 convergence angle이 6 가되도록형성한후치수저에서 1mm 하방에 0.5 mm chamfer margin을형성했다 (Fig. 3). 실리콘인상재 (Optosil, Xantopren, Bayer dental co.,japan) 을이용하여인상을채득하고, cast을만든후, 간접법을이용하여전부주조금관의납형을제작하고, 교합면에 18gauge inlay wax로길이 6mm의 sprue을삽입로에평행하게세웠다. 납형은일반적인방법으로매몰, 소환 Fig.1. Cross sectional view of specimen Fig.3. Abutment tooth preparation Fig.2. Insertion of 4 TMS pins Fig.4. Crown and core assembly 94

하여제3형금합금 (A -66 Dong Myung Co.,Korea) 으로주조하였다. 주조한후본래의형태와크기를손상시키지않도록하며결절만을제거하여 crown을시적하여적합도를확인하였고, 각시편의표면적을측정하였다 (Fig. 4). 3. 합착 core 부위는 2~2.5% 과산화수소수와증류수로세척한후 air syringe 로철저히건조시키고, crown 은 2~2.5% 과산화수소수로세척하고초음파세척기에 10분간세척한후철저하게건조시켰다. 그후제조회사의지시에따라인산아연시멘트 (Dent,Confi-dental, U.S.A.), 폴리카복실레이트시멘트 (Shofu, Kyoto, Japan), 글라스아이오노머시멘트 (G.C.Tokyo, Japan) 로합착하는데 finger pressure로전부주조금관을완전하게고정시킨다음, constant load compression tester(seiki, Japan) 를이용하여 9kg의하중에서 10분간가압하여영구합착시키고여분의시멘트를제거하였다. Core의재료와합착용시멘트의종류에따라 6개군으로분류하였다 (Table 1). 복합레진 core 를하고인산아연시멘트로합착한경우를제1군으로, 복합레진 core 를하고글라스아이오노머시멘트로합착한경우를제2군으로, 복합레진 core 를하고폴리카복실레이트시멘트로합착한경우를제3 군으로, 아말감 core 를하고인산아연시멘트로합착한경우를제4군으로, 아말감 core 를하고글라스아이오노머시멘트로합착한경우를제5군으로, 아말감 core 를하고폴리카복실레이트시멘트로합착한경우를제6 군으로하였다. 그리고각군의시편수는 5개로하였다. 4. 유지력측정 Universal testing machine(instron engineering Co., U.S.A.Model 4201) 을이용하여전부주조금관이치아나 core 에서분리될때까지힘을가하고분리되는순간의인장강도를기록하였다. 이때 crosshead speed 는1mm/min 로하였다. 한편전부주조금관이치아나 core에서분리되는양상을육안으로관찰하였다. Ⅲ. 연구성적 각군의평균유지력에대한평균값과표준편차는 Table 2와같다. 복합레진 core 을하고인산아연시멘트로합착한경우 868kg/cm², 복합레진 core 을하고글라스아이오노머시멘트로합착한경우 4.23 kg /cm², 복합레진 core 을하고폴리카복실레이트시멘트로합착한경우 4.42 kg /cm², 아말감 core 을하고인산아연시멘트로합착한경우 6.36 kg /cm², 아말감 core 을하고글라스아이오노머시멘트로합착한경우 3.74 kg /cm², 아말감 core 을하고폴리카복실레이트시멘트로합착한경우 4.66 kg /cm² 로나타났다. 각군간의평균유지력에있어서상호간에유의성이있는지를알아보기위하여유의수준 5% 에서 t -test 에의하여검정한결과 group 1군에서타군과비교할때 4 군과는유의한차이가없었고, 나머지 2군, 3군, 5군, 6 Table 1. Classification of specimen by core meterial and dental cement. 95

Table 2. Meam values of crown retention(kg/cm² ) Table 3. Comparison among each group(t- test) Fig.5. Histogram of mean value of retention by core material Fig.6. Histogram of mean value of retention by cement 군과는유의한차이가있었다. 그리고나머지군들간의성적에서는유의한차이가없었다 (Table 3). Core 재료에서평균유지력은복합레진 core 나치과용아말감 core 사이에서유의한차이를보이지않았다 (Fig. 5). 치과용시멘트종류에서평균유지력은인산아연시멘트가글라스아이오노머시멘트나폴리카복실레이트 시멘트보다유지력이높았고, 글라스아이오노머시멘트와폴리카복실레이트시멘트사이에는유의한차이가없었다 (Fig. 6). 파절양상은백아 -법랑경계부상방에서의파절, 경계부상에서의파절, 백아- 법랑경계부하방에서의파절을들수있는데, 제1군에서는법랑-백아경계부상방에서의파절이 20%, 경계부상에서의파절이 20%, 백아- 96

법랑경계부하방에서의파절이 60% 이고, 제 2군에서는모두시멘트와 core 사이의경계부에서파절되었고, 제3 군에서는백아-법랑경계부상방에서의파절이 40%, 경계부상에서의파절이 60% 이고, 제4군에서는백아-법랑경계부상방에서의파절이 60%, 백아-법랑하방에서의파절이 40% 이고, 제 5군에서는백아-법랑경계부상방에서의파절이 80%, 경계부상에서의파절이 20% 이고, 제6군에서는백아-법랑경계부상방에서의파절이 80%, 경계부상에서의파절이 20% 을나타냈다. Ⅳ. 총괄및고찰 치아우식증이나외상에의해치질의손상이심한경우지대치를수복재건하고 pin retained core 을이용하여전부주조금관을제작함으로써, 그형태, 기능심미성을회복시켜환자의구강건강과기능을유지시켜줄수있다 (2). Pin 수복물에관한연구로는대부분기존의 pin retained 아말감 core 에관해서이며, 이는 Um (14) 이아말감과 pin의접착관계에관하여연구한바있고, White (15) 와 Smith, Hoover (16) 는 pin 의아말감의파절이나인장강도에아무런영향을미치지못한다고하였다. Waston과 Gilmore (17) 은 pin 이아말감의인장강도와압축강도를약화시킨다고보고했으나, Mondelli 와 Vieira (18) 는 pin 이아말감을보강한다고했다. 최근에 pin retained core 로서쓰이기시작한복합레진은치아표면을인산으로식각시켜아크릴릭레진이직접접착하는것을보고한후레진접착제의발전을가져와 1960년대중반부터사용이보편화되어치과임상에서의사용이증가추세에있다 (19). 이두가지재료는모두여러가지종류의치아나 pin에잘적합되고 pin-retained 수복물의인장강도또한만족할만하다. 아말감 core 는내구력이있어중간수복물로쓸수있으나복합레진 core 는구치부에서는마모성의문제점을가지고있다. 그러나복합레진 core 는수분내에지대치를형성할수있다는장점이있다. 즉복합레진이 core 재료로서대중화되는이유는조작이간편하다는것이다. 점차적으로 core 재료선택시치과의사는편리성을더따지게되었다. 수복물의치질에관한접착은치과치료에있어서지고의목표이나현재까지도완전접착을나타내는치과용시멘트는발전되지못하고있다. 치과용시멘트는구강내환경및교합압에충분히저항할수있을정도로접착강도가우수하여야하고변연봉쇄성도완벽하여야한다. 치과용아말감에서의유지는법랑질벽의 occlusal convergence와상아질의 undercut 부위에서얻는반면복합레진은주로식각시표면에생긴 tag 에레진이침입하여치질과기계적결합을함으로써유지를얻게된다 (20). Core 재료에따른인장강도에관한비교연구는 Fujimoto 등 (4) 이치과용아말감 core 와복합레진 core 의인장강도를비교한결과두재료사이에는유지력에유의한차이가없다고보고한바있는데이는본연구결과와유사하였으나, Hormati등 (10) 의연구와본연구와는상이하였다. Hormati등 (10) 의연구는시간변화에따른인장강도를측정했고, 본연구는단지 24시간후의인장강도만을측정하였기때문인것으로사료된다. Hormati등 (10) 은 1주, 1개월, 3개우러간격으로인장강도를측정한결과치과용아말감 core 는 1주와 3개월은유지력이같았고 1개월에가장유지력이높게나타난반면복합레진 core 는 1주에서유지력이가장낮았고시간이흐를수록점차증가하였다고보고한바있다. 즉치과용아말감 core 는초기의유지력이복합레진 core 보다높았으나, 시간이경과할수록복합레진의유지력이높게나타났다고하였다. 유지력은또한주조관내면의불규칙한면과지대치표면의불규칙한면사이를채워주는치과용시멘트에의해서얻을수있다. 현재임상에서가장많이사용되고있는시멘트로는인산아연시멘트, 폴리카복실레이트시멘트, 글라스아이오노머시멘트등이있다. 인산아연시멘트는강도는높으나치수자극이있고치질과화학적결합을하지않는반면, 폴리카복실레이트시멘트는치질과화학적결합을하고치수에자극이없으나강도가낮다. 그리고최근에개발되어사용되고있는글라스아이오노머시멘트는생체적합성도우수하고치수에자극을주지않는반면인장강도가낮고조작과정에의해수복물의유지력에큰영향을미치게된다 (1, 7, 9, 10, 11). 97

Core 종류에따른치과용시멘트의인장강도에관한연구는 Dewald등 (13) 이시간의변화와온도변화에따라전부주조금관의인장강도를비교한결과, 시간의변화에서는치과용암라감 core 에서인산아연시멘트보다폴리카복실레이트시멘트에서더유지력이높았고, 복합레진 core 에서폴리카복실레이트시멘트보다인산아연시멘트에서더유지력이높게나타났다고하였고, 온도변화에따라유지력을측정한경우에서는인산아연시멘트가폴리카복실레이트시멘트보다높은유지력을나타냈고, 치과용아말감 core 에서보다복합레진 core 에서높은유지력을나타냈다고하였다. 본연구에서는단지인장강도만을측정한결과치과용아말감 core 와복합레진 core 사이에유지력에유의한차이가없음은 Dewald등 (13) 의연구결과와상이했고, 인산아연시멘트가폴리카복실레이트시멘트나글라스아이오노머시멘트보다유지력이높게나타난것은동일하게나타났다. Core 재료에따른치과용시멘트의미세누출에관한연구는 Tjan등 (21) 과 Dewald등 (13) 에의하면인산아연시멘트가폴리카복실레이트시멘트보다미세누출이높다고했고, Craig (22) 는복합레진 core 가치과용아말감 core 보다미세누출이높다고했다. Tjan과 Chiu (23) 에의하면전부주조금관을한경우에서미세누출은 core 재료보다는치과용시멘트에의해영향을받는다고했다. Dilts등 (24) 의연구에서보면여러가지 core 재료에따른접착용시멘트의유지력을측정하기위해모든시편을 37 에서 48시간보관했다. core 재료는치과용아말감, 복합레진, 제3금형금합금, 기본금속합금을이용했고, 시멘트재료는인산아연시멘트, 레진시멘트, 폴리카복실레이트시멘트, 글라스아이오노머시멘트를이용하였다. 그결과인산아연시멘트는아말감 core 에서만유지력을측정할수있었고, 폴리카복실레이트시멘트는복합레진 core 에서는유지력을측정할수없었고나머지 core 재료로서는모두유지력을측정할수있었으며금속합금에서가장높은유지력을나타냈다. 글라스아이오노머시멘트는위의모든 core 재료에서거의유지력을볼수없었다고했다. 그러나 McComb등 (25) 에의하면글라스아이오노머시멘트는치질과는접착력이좋다고 했다. 본연구에서파절양상을육안으로관찰한결과백아 -법랑경게부상방에서주로파절되었고그다음으로는경계부에서의파절이많았다. 그리고아말감 core 에서는치질과아말감 core 사이에서분리되는경우가있었는데이는치면을너무부드럽게한결과라사료되고, 복합레진 core 에서는시멘트와 core 사이에서분리되는경우가대부분이었고시멘트는주로전부주조금관에남아있었는데이는식각에의해생긴 tag 로레진이침입해들어가기계적인결합을함으로치아와 core 사이에분리가없는것으로사료된다. 이는 Hormati등 (10) 의연구결과와유사했다. 본연구에서평균인장강도를비교해볼때복합레진 core 에인산아연시멘트를한경우가 8.68 kg /cm² 으로다른군에비해유지력이가장높게나타났다. 이는자연치아에서시멘트의인장강도는인산아연시멘트가 5.5Mpa, 글라스아이오노머시멘트가 6.2Mpa, 폴리카복실레이트시멘트가 6.2Mpa로인산아연시멘트가글라스아이오노머시멘트나폴리카복실레이트시멘트보다인장강도가낮은것과는상이했다. 자연치아에서인산아연시멘트는치질과기계적인결합을함으로써인장강도가떨어지는반면, 폴리카복실레이트시멘트나글라스아이오노머시멘트는치질과화학적결합을하므로인장강도가우수하리라사료된다. 따라서 core 재료에따라접착용시멘트를선택할경우복합레진의단점인중합과정에서수축이일어나고이로인해미세누출이높아 2차적인우식이증가한다는점과강도가낮다는점그리고열팽창계수가높다는점이보완된다면간편하고경화시간이짧아수분내에지대치를형성할수있으므로 core 재료로서우수하다고생각되고, core 재료에따라약간의차이가있으나대체적으로인산아연시멘트가치수자극의단점만보완이된다면전부주조금관에서가장좋은치과용시멘트가된다고사료된다. Ⅴ. 결론 본연구는치질손상이많은치관의전부주조금관의임상적적용에확성을가하고자 core 재료와치과용시멘트를달리하여시편을제작한후 Instron testing 98

machine을이용하여전부주조금관의유지력을측정한결과다음과같은결론을얻었다. 1. 복합레진 core 에서는인산아연시멘트가폴리카복실레이트시멘트나글라스아이오노머시멘트에비해높은유지력을나타냈다. 2. 아말감 core 에서는인산아연시멘트, 폴리카복실레이트시멘트, 글라스아이오노머시멘트사이에유지력에있어서유의한차이를나타내지않았다. 3. Core 재료에서치과용아말감 core 나복합레진 core 사이에유지력에있어서유의한차이를나타내지않았다. Reference 1. 손한기 :Post core의유지력과 cement 의임상응용. 대한치과의사협회지. 28 :939, 1990. 2. Sturdevent C M Sockwell C L Barton R E and Strickland W D :The art and science of operative dentistry ed 2 Mosby Co St Lousi p 273 1985 3. 오원만, 유선열 :Pin 수복물의유지력과응력분산에관한역학적및광탄성학적연구, 대한치과의사협회지. 26 :949, 1988. 4. Fujimoto J Norman R D and Dykerma R W :A comparison of pin retained amalgam and composite cores J Prosthet Dent 39 :512 1978 5. Hormati A A and Kai chiu Chan :Marginal leakage of compacted gold composite resin bases J Prosthet Dent 44 :526 1980 6. Hormati A A and Kai chiu Chan :Marginal leakage of compacted gold composite resin and high -copper amalgam restoration J Prosthet Dent 44 :418 1980 7. Grievs A R :A study of dental cements Brit Dent J 127 :405 1969 8. Shillingburg H Hobo S and Whitsett :Fundamentals of fixed prosthodontics ed 2 Quintenssence Pub Co p2378 1981 9. 정헌영 :Full cast crown의유지력과 cement 의임상 응용. 대한치과의사협회지. 28 :943, 1990. 10. Hormati A A and Denehy G E :Retention of cast crown cemented to amalgam and coposite resin cores J Prosthet Dent 40 :525 1981 11. Dennison J D and Powers J M :A review of dental cements used for permanent retention of restoration Mich Dent Am J Part 2 :Properties and criteria for selection 56 :218 july 1974 12. 김철위 : Glass ionomer cement의이용현황과그전망. 대한치과의사협회지. 27 :903, 1989. 13. Dewald J P Moody C R and Ferracance J L :Crown retention : a comparative study of core type and luting agent Dent Mater 3: 71 1987 14. Um C M : A study on the contact surface between amalgam and pin J Kor Dent Asso 22 :323 1984 15. White G E :Research into pin -retained amalgam Dent Stud Mag 45 :360 1987 16. Smith J R and Hoover D E :Fracture resistance of pin retained amalgam I A D R abstr No 352 p 125 1967 17. Waston P A and Gilmore H W :Use of pins for retaing amalgam retention :A synopsis J Can Dent Assoc 36 :30 1972 18. Mondelli J and Vieira D F :The strength of calss Ⅱamalgam retemtion with and without pins J Prosthet Dent 30 :179 1972 19. 양홍서, 박영준 : 복합레진의조성변화가물리적성질에미치는영향에관한연구, 대한치과의사협회지. 27 :185, 1989. 20. Sturdvant C M Sockwell C Lbarton R E and Strickland W K :The art and science of operative dentistry ed 2 Mosby Co St Louis p187 p267 1985 21. Tjan A H and Miller G D :The effect of thermal stress on the marginal seal of cast gold full crown J Am Dent Assoc 100 :48 1980 22. Craig R W :Restorative dental materials St Louis C V Mosby 231 1985 23. T jan A H and Chiu J :Microleakage of core 99

materials for complete cst gold crowns J Prosthet Dent 61 :659 1989 24. Dilts W E Dunanson M G Miranda F J and Brackett S E :Relative shear bond strengths of luting media various core materials J Prosthet Dent 52 :505 1985 25. McComb D :Retention of casting with glss ionomer cement J Prosthet Dent 48 :3 1982 26. Ady A B and Fairhurst G W :Bond strength of two types of cement to gold casting alloy J Prosthet Dent 29 :217 1973 27. Chan K Azarbal P and Keber P :Bond strength of cement to crown base J Prosthet Dent 46 :3 1981 28. 정호길 : 치과용인산아연 cement 의현재와미래. 대한치과의사협회지. 27 :913, 1989. 29. 손호현 :Glass ionomer cement에대한치수반응. 대한치과의사협회지. 28 :838, 1990. 30. Worely J L Hamm R C and Von fraunhofer J A :Effects of cement of crown retention J Prosthet Dent 48 :289 1982 100

=Abstract= THE RETENTION OF FULL VENEER GOLD CROWN BY CORE MATERIAL AND DENTAL CEMENT Jum -Im Ha, D.D.S., Hye -Won Cho, D.D.S., Ph. D.,Jin -Keun Dong, D.D.S.,Ph. D. Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Wonkwang University The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of core materials and luting agents on the retention of full veneer gold crown. The core materials used in this study was dental amalgam, and composite resin, and the luting agents were zinc phosphate cement, polycarboxylate cement, and glass ionomer cement. The obtained results were as follows. 1. In full veneer gold crown supported by composite resin core, the crown retention with zinc phosphate cement was the highest of all. 2. In full veneer gold crown supported by amalgam core, the crown retention was shown no statistical difference by luting agent. 3. There was no statistical difference in the crown retention between the full veneer gold crown supported by composite resin core and dental amalgam core. 101