지르코니아이장재사용유무에따른 수종의지르코니아와도재와의 전단결합강도 연세대학교대학원 치의학과 김대현
지르코니아이장재사용유무에따른 수종의지르코니아와도재와의 전단결합강도 지도문홍석교수 이논문을석사학위논문으로제출함 2007 년 6 월일 연세대학교대학원 치의학과 김대현
김대현의석사학위논문을인준함 심사위원 심사위원 심사위원 인 인 인 연세대학교대학원 2007 년 6 월일
감사의글 먼저언제나저의길을예비하시고인도하여주시는하나님께감사와찬송을드립니다. 또한이논문의시작에서완성까지전과정에걸쳐세심하고끊임없는지도와격려, 조언을해주신문홍석교수님께진심으로감사드리며, 논문의작성과심사에귀중한조언과격려를해주신이근우교수님, 김광만교수님께도깊은감사를드립니다. 곁에서지도하여주시며항상따뜻한관심으로지켜봐주시는가톨릭대학교치과학교실의박재억교수님, 국윤아교수님, 김석규교수님, 김창현교수님, 양성은교수님, 고영경교수님께도감사드립니다. 논문이완성되는동안많이도와주며격려해준의국원채민, 감세훈, 주재은, 최혁수선생님에게도감사의마음을전합니다. 시편제작에많은도움을주신윤원상기공소의윤원상소장님께도감사드립니다. 마지막으로, 언제나한결같은사랑으로격려해주시는할머니와부모님, 장인어른과장모님, 누님들그리고부족한저를옆에서도와주고힘이되어주는사랑하는아내그리고아들건우와딸하윤이와함께작은기쁨을나누고싶습니다. 2007 년 6 월 김대현드림
목 차 그림및표차례 ⅱ 국문요약 ⅲ Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 재료및방법 3 1. 연구재료 3 2. 연구방법 5 3. 통계분석 8 Ⅲ. 결과 9 1. 전단결합강도측정결과 9 2. 파절양상분석결과 10 3. 파절면관찰결과 11 Ⅳ. 고찰 13 Ⅴ. 결론 16 참고문헌 17 영문요약 19 - i -
그림및표차례 Figure 1. Specimen example 6 Figure 2. Schematic representation of specimen 6 Figure 3. Experimental setup and configuration of the specimen 7 Figure 4. Schematic diagram of fractured specimen 10 Figure 5. Light Microscope view(x100) of fractured surface 12 Table 1. Material properties according to manufacturer's data 4 Table 2. Furnaces used for sintering of zirconia block 4 Table 3. The exerimental groups 5 Table 4. Statistical result in shear bond strength 9 Table 5. Result of one-way ANOVA for shear bond strength 10 Table 6. Tukey's multiple comparion test 10 Table 7. Failed bonded surfaces divided by percentage 10 - ii -
국문요약 지르코니아이장재사용유무에따른수종의지르코니아와도재와의전단결합강도 지르코니아는빛의투과를허용하면서도강도가매우뛰어나금속-도재수복물의금속을대체할수있는재료로기대되면서최근그사용이계속확대되고있다. 지르코니아는매우우수한파절강도를가지고있는재료이지만, 지르코니아만으로는자연치아와같은색상과투명도를얻기가불가능해서그표면에도재를축성하는것이필수적이다. 따라서지르코니아-도재수복물에서장기간의안정적인결과를얻기위해서는지르코니아와도재간에우수한결합을얻는것이필수적이다. 그동안지르코니아수복물에서도재의축성은지르코니아블럭소성후특별한표면처리없이바로도재를축성해서사용해왔다. 하지만최근들어각제조사들은결합력및색조의향상을목적으로도재축성전에얇게도포한후먼저소성하는도재인지르코니아이장재를출시하였다. 이연구의목적은 전단결합강도측정을통해지르코니아이장재를적용하였 을때와적용하지않았을때결합력의차이가있는지알아보는것이다. 측정은세종류의제품 (Lava(3M ESPE), Cercon(Degudent GmbH), IPS(Ivoclar- Vivadent)) 에서수행하였으며, 각각의지르코니아블럭에각제품의전용지르코니아이장재와도재가축조되었다. 제작된시편을전단결합강도측정용지그에고정한뒤, 만능시험기를사용하여전단결합강도를측정하였으며, 이후에광학현미경을이용하여파절면을관찰하여다음과같은결과를얻었다. 1. 3 종류의제품중 IPS 제품에서는지르코니아이장재를사용한군이사용하 지않은군에 비해전단결합강도가높게측정되었으며, 통계적으로유의성있는 - iii -
차이를보였다 (P<0.05). Lava와 Cercon 제품에서는지르코니아이장재를사용한군과사용하지않은군사이에통계적으로유의성있는전단결합강도의차이가없었다 (p>0.05). 2. 전체군에대한비교에서는, 지르코니아이장재를사용한 IPS 군은지르코니아이장재를사용하지않은 IPS 군및모든 Cercon 군에비해통계적으로유의하게높은전단결합강도를보여주었다 (p<0.05). 3. 광학현미경관찰시분리가일어난접착면은지르코니아가완전히노출되지않고도재입자들이남아있는양상이었으며, 지르코니아이장재를적용한군에서더미세한도재입자들이남아있는것을확인할수있었다. 이상의결과를토대로볼때, IPS 제품에서는결합력의향상을위해지르코니아이장재를사용하는것이추천되며, Lava와 Cercon 제품에서는결합력의측면에서는지르코니아이장재를사용하지않아도될것으로생각된다. 하지만지르코니아이장재를사용하는이유에는색조의개선도있기때문에만약더좋은색조를얻을수있다면지르코니아이장재를사용하는것이유리할것이다. 지르코니아이장재의사용이색조에미치는영향에대해서는좀더추가적인연구가필요할것으로생각된다. 핵심되는말 : 지르코니아이장재, 지르코니아 - 도재수복물, 전단결합강도 - iv -
지르코니아이장재사용유무에따른수종의지르코니아와도재와의전단결합강도 < 지도교수문홍석 > 연세대학교대학원치의학과 김대현 I. 서론 충분한강도와함께심미적요구를만족시키는치과재료에대한개발과연구는그동안끊이지않고계속되어져왔다. 그중지르코니아는빛의투과를허용하면서도강도가매우뛰어나금속-도재수복물의금속을대체할수있는재료로기대되면서최근그사용이계속확대되고있다. Zirconium은 Zargon(=gold colour) 이라는아라비아어에서파생된단어로서순수한금속상태일때를말하며그산화물을지르코니아 (Zirconia) 라고한다. 지르 코니아는 1789 년독일의화학자인 Martin Heinrich Klaproth 에의해처음발견되 었으며초기에는주로도재에첨가하는착색제로사용되어져왔다 (Piconi와 Maccauro, 1999). 의학분야에서는 Helmer와 Driskell(1969) 이처음으로언급하였으며그이후약 30만개이상의인공고관절에사용되면서생체적합성과강도가입증되었다 (Chevalier 등, 1977). 치과분야에서는이보다늦게근관용포스트, 임플란트의지대주로사용되기시작하여, 현재는 CAD/CAM을이용한절삭가공을통해고정성보철물의제작에도널리사용되고있다. 지르코니아는단사정계 (monoclinic), 정방정계 (tetragonal), 입방정계 (cubic) 의 3가지동소체를갖는다형 (polymorphic) 의재료로순수한지르코니아는실온에서단사정계로존재하며 1170 이상에서는정방정계로존재한다. 소성은 1500~1700-1 -
사이에서이루어지게되는데, 소성후실온으로냉각되는과정중에 3~4 % 의체적팽창이일어나면서파절이되는문제가발생한다. 하지만약 2~3 %mol의 Yttria(Y2O3) 첨가시실온에서정방정계로안정화시키는것이가능하다 (Rieth 등, 1976). 이러한 Y-TZP(Yttria-Tetragonal Zirconia Polycrystal) 은최대굽힘강도가 1200 MPa로매우크고파괴인성또한높아파절에대한저항이강하다 (Von Steyern 등, 2006). 또한지르코니아는외적으로적용된스트레스에의해균열이진행될때정방정계의상 (tetragonal phase) 에서단사정계의상 (monoclinic phase) 으로변형되는과정중에 3~5% 의체적확장이일어나면서균열의진행을막게되는데, 이를변태강화 (transformation toughning) 라고한다 (Garvie 등, 1975). 하지만아직까지투명도및색조의다양성에서는한계를보이고있어, 그자체로는치아를대체할수없고지르코니아위에도재를축성하는것이필수적이다. 그동안지르코니아수복물에서도재의축성은지르코니아블럭소성후특별한표면처리없이바로도재를축성해서사용해왔다. 하지만최근들어각제조사들은 liner 또는 frame-work modifier라는이름으로도재축성전에얇게도포한후먼저소성하는도재를출시하였다. 본연구에서는용어의혼동을피하기위해이들을지르코니아이장재 (zirconia liner) 라는이름으로통칭하여사용하도록하겠다. 제조사에서제시하는지르코니아이장재의사용목적은다음과같다. 1. 도재가지르코니아프레임과균일하고강하게결합하는것을가능하게한다. 2. 하얗고, 색이없는지르코니아프레임에채도와깊이있는효과를제공해준다 3. 형광성이없는지르코니아프레임에자연스러운형광성을제공해준다. 하지만아직까지이러한제조사의주장에대한타당성을검증한객관적인연구는거의없는실정이다. 따라서본연구에서는전단결합강도측정을통해지르코니아이장재를적용하였을때와적용하지않았을때결합력의차이가있는지알아보고자하였다. - 2 -
II. 재료및방법 1. 연구재료 세종류회사의지르코니아블럭에각회사의전용지르코니아이장재와도재가축조되었다. 실험에사용된지르코니아블럭과지르코니아이장재및도재는 Table 1과같다. 각각의지르코니아블럭은각제조회사의전용소성로및호환가능한소성로에서소성되었다 (Table 2). - 3 -
Table 1. Material properties according to manufacturer's data Manufacturer Material Composition Zirconium oxide 3M ESPE, Seefeld, 87-95wt%, Yttrium oxide, Lava framework Germany hafnium oxide, alumina and other oxides Lava Ceram frame-work modifier Feldspathic porcelain Degudent GmbH, Hanau-Wolfgang, Germany Lava Ceram dentine Cercon Base Feldspathic porcelain Zirconium oxide 92vol%, Yttrium oxide 5vol%, hafnium oxide 2vol%, alumina and silica<1vol% Cercon Ceram Kiss paste liner Feldspathic porcelain Ivoclar-Vivadent, Leichtenstein Cercon Ceram Kiss dentine IPS e.max ZirCAD Feldspathic porcelain Zirconium oxide 87-95wt%, Yttrium oxide, hafnium oxide, alumina and other oxides IPS e.max Ceram ZirLiner Feldspathic porcelain IPS e.max Ceram dentine Feldspathic porcelain Table 2. Furnaces used for sintering of zirconia block Zirconia block Lava framework Furnace Lava Therm furnace(3m ESPE, Seefeld, Germany) Cercon Base Cercon heat(degudent GmbH, Hanau-Wolfgang, Germany) IPS e.max ZirCAD VITA ZYrcomat T(VITA Zahnfabrik, Sackingen, Germany) - 4 -
2. 연구방법 다음의 6 개군에서각군당 15 개씩전단결합강도측정을위한시편을제작하 였다 (Table 3). Table 3. The exerimental groups Group Zirconia framework Zirconia liner Dentin powder LD Lava framework - Lava Ceram dentine LLD Lava framework Lava Ceram frame-work modifier Lava Ceram dentine CD Cercon Base - CLD Cercon Base Cercon Ceram Kiss paste liner ID IPS e.max ZirCAD - ILD IPS e.max ZirCAD IPS e.max Ceram ZirLiner Cercon Ceram Kiss dentine Cercon Ceram Kiss dentine IPS e.max Ceram dentine IPS e.max Ceram dentine 가. 시편의제작 1) 지르코니아코어의제작 Low speed diamond disc를사용하여가소결상태의지르코니아블럭을절단하여 14 14 3.5 mm의직사각형형태로제작하였다. 제작된시편은 100grit, 200grit, 400grit의 SiC 연마지를사용하여순차적으로연마를시행하였다. 이후각제조회사의전용소성로및호환가능한소성로에서소성하였다. 소성후최종시편크기는약 11 11 3 mm 였다. 소성후에는연마및다른표면처리를시행하지않았다. - 5 -
2) 지르코니아이장재및도재의축성과소성시편마다동일한접촉면적과크기를갖는지르코니아이장재및도재를축성하기위해원통형의실리콘주형을제작하였다. 지르코니아이장재는제조사의지시에따라지르코니아코어가비치지않는정도의두께 ( 약 0.1 mm) 로축성하였다. 지르코니아이장재를소성한후도재 (dentin porcelain) 를수축의영향을최소화하기위해 3회에걸쳐나누어축성및소성하였다. 지르코니아이장재및도재의소 성은동일한도재소성로 (VITA VACUMAT 2500) 에서각각의제조회사에서제 시하는소성온도에맞게소성하였다. Figure 1. Specimen example 9 mm Porcelain 2 mm 3 mm 11 mm 11 mm Zirconia Figure 2. Schematic representation of specimen - 6 -
3) 레진포매 제작된시편을직경 30 mm 및높이 20 mm 의원기둥형태가되도록아크릴릭 레진으로포매하여전단결합강도측정용지그에고정될수있도록하였다. 나. 전단결합강도측정 하중이지르코니아블럭과도재사이의접착면과동일한방향으로전달되도록전단결합강도측정용지그에고정 (Figure 3) 한뒤, 만능시험기 (Instron 3366, Instron Corp., Nowood, MA, U.S.A.) 로 crosshead speed 0.5mm/min의조건에서최대하중값을측정하고, 계면단면적을이용하여전단결합강도를구한후 MPa 단위로환산하였다. Figure 3. Experimental setup and configuration of the specimen 다. 파절양상분석 전단결합강도측정후각접착계면에서의파절양상을광학현미경 (Axio Imager A1m, Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Gottingen, Germany) 을이용하여관찰하였다. 파절면을스케치한후스캔하여컴퓨터프로그램 (Scion Image, Scion Corp., Frederick, Maryland, U.S.A.) 을이용하여접착파괴면 (adhesive fractured surface) 과응집파괴면 (cohesive fractured surface) 의면적을계산하였다. - 7 -
라. 파절면관찰 전단결합강도측정후파절이일어난면을광학현미경 (Axio Imager A1m, Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Gottingen, Germany) 을이용하여관찰하였다. 3. 통계분석 유의성의검증은 SPSS 통계프로그램 (SPSS 12.0 for Windows, SPSS Inc., Illinois, U.S.A.) 에서일원분산분석 (one-way ANOVA test) 을통해실시하였고, 다 중비교검정 (Tukey's multiple comparison test) 을시행하였다. - 8 -
III. 결과 1. 전단결합강도측정결과 각군에서전단결합강도의평균및표준편차를 Table 4 에표시하였다. Table 4. Statistical result in shear bond strength Group n Mean±SD(MPa) LD 15 7.99±0.45 LLD 15 8.01±0.79 CD 15 6.81±1.37 CLD 15 7.11±1.67 ID 15 7.17±1.13 ILD 15 8.48±0.98 n = number of specimens 일원분산분석 (one-way ANOVA test) 을시행한결과 (Table 5), 군간전단결합강도는유의한차이를보였다 (p<0.05). 각군중어떠한군에서유의한차이를보이는지검증하기위해시행한다중비교검정 (Tukey's multiple comparison test) 결과는 Table 6에나와있으며다음과같은군간유의차를보여주었다. IPS system은지르코니아이장재를적용한군 (ILD) 이적용하지않은군 (ID) 에비해유의하게높은전단결합강도를보였으며, Lava와 Cercon system에서는지르코니아이장재적용유무에따른전단결합강도에있어서유의한차이가없었다. 각각의군의전단결합강도에대해서살펴보면, CD, CLD, ID 사이에서는유의한차이를보이지않았다. 또한 LD, LLD, CLD, ID 사이에도유의한차이를보이지않았다. 즉 CD 군은 LD, LLD, ILD 군에비해유의하게낮은전단결합강도를보였으며, ILD 군은 CD, CLD, ID 군에비해유의하게높은전단결합강도를보여주었다. - 9 -
Table 5. Result of one-way ANOVA for shear bond strength Sum of squares df Mean square F value P value Beetween groups 31.966 5 6.393 4.959 0.001 Within groups 108.293 84 1.289 Total 140.259 89 Table 6. Tukey's multiple comparion test Group n Mean Tukey's grouping LD 15 7.9914 B, C LLD 15 8.0056 B. C CD 15 6.8109 A CLD 15 7.1143 A, B ID 15 7.1714 A, B ILD 15 8.4781 C 2. 파절양상분석결과 모든시편에서파절양상은도재내에서시작된균열이접착면쪽으로진행한 후접착면이분리되는양상으로나타났다 (Figure 4). Figure 4. Schematic diagram of fractured specimen - 10 -
컴퓨터프로그램 (Scion Image ; Scion Corp, Frederick, Maryland, U.S.A.) 을 이용하여계산한접착파괴면 (adhesive fractured surface) 과응집파괴면 (cohesive fractured surface) 의면적비율이 Table 7 에나와있다. Table 7. Failed bonded surfaces divided by percentage Group Cohesive(%) adhesive(%) LD 10.1 89.9 LLD 11.0 89.0 CD 20.9 79.1 CLD 35.5 64.5 ID 17.8 82.2 ILD 15.0 85.0 3. 파절면관찰결과 파절이일어난후의접착면을 100배배율의광학현미경하에서관찰하였다. 육안상으로는깨끗하게분리가일어난접착면이었지만 100배배율의광학현미경하에서관찰한결과는표면에도재입자들이남아있는양상이었으며, 지르코니아이장재를적용한군에서더미세한도재입자들이남아있는것을확인할수있었다 (Figure 5). - 11 -
(A) (B) (C) (D) (E) (F) Figure 5. Light Microscope view(x100) of fractured surface. (A) LD, (B) LLD, (C) CD, (D) CLD, (E) ID, (F) ILD - 12 -
IV. 고찰 Von Steyern 등 (2006) 에의하면지르코니아는파절강도가 1200 MPa에이르는우수한재료이며, 그표면에다양한색상을입히는기술도소개되었지만불행히도아직까지는지르코니아만으로는자연치아와같은색상과투명도를얻기가불가능해서그표면에도재를축성하는것이필수적이다. White 등 (2005) 은지르코니아-도재수복물에서도재가파절에취약하며특히도재가인장력을받는경우가압축력을받는경우에비해약 9배약한강도를보인다는보고를하였다. 또한 Sundh와 Sjogren(2004) 역시지르코니아 -도재수복물에서대부분의실패가도재의파절로인해발생한다고보고하였다. 따라서지르코니아 -도재수복물에서장기간의안정적인결과를얻기위해서는지르코니아와도재간에우수한결합을얻는것이필수적이다. 지르코니아구조물의밀링과정은가소결상태에서이루어지며소결된이후에는더이상의밀링이나삭제, sandblasting을하지않아야한다. 그이유는소결된이후의가공작업이지르코니아표면에국소적스트레스및열의발생을야기하고이로인해저온열화현상 (low temperature degradatioin) 이발생하기때문이다 (Swab, 1991). 저온열화현상은지르코니아내부의 tetragonal phase가자발적으로 monoclinic phase로바뀌는것을말하는데다음과같은상황에서발생하게된다. 가장영향을많이받는온도는 200~300 이며, 수분이나수증기존재시더욱가속화된다. T-M transition은 surface에서시작해서중심으로진행하며 micro and macrocrack이발생하게된다. Transformation toughning에의해어느정도보상이가능하다고하더라도 monoclinic content의증가는결과적으로지르코니아의강도, 취성, 밀도가떨어지는원인이된다. 이러한사실에도불구하고이전의많은실험들이지르코니아시편을제작하는과정중소결이후에시편절단및연속연마과정을시행한것을볼수있다. 이것은지르코니아표면의구조적변화를일으켜실험의부정확성을야기할수있으며또한실제임상에서소결이후에더이상의표면가공과정을시행하지않는현실과도맞지않는것이라고할수있겠다. - 13 -
본실험에서는이러한이유로지르코니아시편의제작및연마과정을가소결상태에서진행하였으며소결이후에는더이상표면에스트레스를야기하는과정을시행하지않았다. 실험결과를보면 IPS system은지르코니아이장재를적용한군 (ILD) 이적용하지않은군 (ID) 에비해유의하게높은전단결합강도를보였으며, Lava와 Cercon system에서는지르코니아이장재적용유무에따른전단결합강도에있어서유의한차이가없었다. 이상의결과로보아, IPS system에서는지르코니아에도재축성시지르코니아이장재를사용하는것을통해향상된결합력을얻을수있으며따라서그사용이추천된다고할수있겠다. 또한 Lava system과 Cercon system 에서는결합력의측면에서는지르코니아이장재를사용하는것이특별한장점이없지만, 지르코니아이장재를사용하는목적중하나인색조개선의측면에서는그사용을고려할수도있을것이다. Aboushelib 등 (2006) 은 microtensile bond strength test를통해지르코니아이장재사용유무에따른결합강도를측정했는데, Lava ceram의경우이장재사용시더높은결합강도를보였지만통계적으로유의차는없다고했으며, 본실험에서사용한 Cercon ceram kiss 이전제품인 Cercon ceram express의경우이장재사용시유의차있게적은결합강도를보인다고보고하였다. 하지만이실험은한종류의지르코니아블럭 (Cercon) 만사용했고, 도재소성후에시편을절단하는등실험설계상문제가있었다고판단된다. 본실험에서전단결합강도의측정을위해사용한 shear knife의끝부분의폭은 0.7 mm였다. 하중이지르코니아와도재사이의접착면으로전달되도록 shear knife를최대한지르코니아에가깝게위치시키지만 (Figure 1), shear knife의두께로인해도재내부로응력이가해질수밖에없다. 이때지르코니아와도재사이의결합력이도재의파절강도보다높으면도재내에서파절이시작 (cohesive failure) 될것이고, 지르코니아-도재사이의결합력이도재의파절강도보다낮다면지르코니아와도재사이에서분리 (adhesive failure) 가나타날것이다. 본실험에서는모든시편에서파절이도재내에서시작된후균열이접착면쪽으로진행한후접착면이분리되는양상으로나타났다. 균열의진행양상이제품군 - 14 -
별로차이가있는지알아보기위하여 Scion image 라는프로그램을이용하여접착파괴면과응집파괴면의면적을계산하였다. Scion image 는컴퓨터프로그램으로과학분야에서연구용으로개발되었으나현재의학계통에서도많이이용되고있다. Scion image 를이용하면면적, 길이, 각도등을간단하게구할수있어서병변의범위를비교하거나강도측정실험에서파절면의면적을구하는데사용할수있다 (Al-Dohan 등, 2004). Table 7에표시된결과를보면전단결합강도값이낮게나온 Cercon 군에서응집파괴면의면적이다른군에비해더크게측정된것을확인할수있다. 이러한결과는 Cercon 제품의도재의파절강도가다른제품에비해낮기때문일것이라고생각된다. 하지만보다확실한평가를위해서는추가적인실험의수행이필요할것이다. 광학현미경을이용한파절면관찰시, 분리가일어난접착면은지르코니아가완전히노출되지않고도재입자들이남아있는양상이었다. 또한지르코니아이장재를적용한군에서더미세한도재입자들이남아있는것을확인할수있었으며이러한미세하고균일한입자구조가취성및결합강도증가의이유가되었을것이라고생각된다 (Della Bona, 2005). 본연구에서는 IPS 제품에서만지르코니아이장재의적용시유의차있게결합력이증가하였으며 (p<0.05), Lava와 Cercon 제품에서는유의한결합력의차이가없었다 (p>0.05). 따라서 IPS 제품에서는결합력의향상을위해지르코니아이장재를사용하는것이추천되며, Lava와 Cercon 제품에서는결합력의측면에서는지르코니아이장재를사용하지않아도될것으로생각된다. 하지만지르코니아이장재를사용하는이유로색조의개선도있기때문에만약더좋은색조를얻을수있다면지르코니아이장재를사용하는것이유리할것이다. 지르코니아이장재의사용이색조에미치는영향에대해서는좀더추가적인연구가필요할것으로생각된다. - 15 -
V. 결론 본연구는지르코니아표면에도재축성시지르코니아이장재를사용한것과사용하지않은것사이에서결합강도의차이가있는지알아보기위해최근치과임상에서빈번하게사용되고있는 3종의지르코니아-도재시스템을사용하여전단결합강도를측정하였으며, 다음과같은결과를얻었다. 1. 3 종류의제품중 IPS 제품에서는지르코니아이장재를사용한군이사용하 지않은군에 비해전단결합강도가높게측정되었으며, 통계적으로유의성있는 차이를보였다 (P<0.05). 2. Lava와 Cercon 제품에서는지르코니아이장재를사용한군과사용하지않은군사이에통계적으로유의성있는전단결합강도의차이가없었다 (p>0.05). 3. 지르코니아이장재를사용한 IPS 군 (ILD) 은지르코니아이장재를사용하지않은 IPS 군 (ID) 및 Cercon 군 (CLD, CD) 에비해통계적으로유의하게높은전단결합강도를보여주었다 (p<0.05). 4. 광학현미경관찰시, 분리가일어난접착면은지르코니아가완전히노출되지않고도재입자들이남아있는양상이었으며지르코니아이장재를적용한군에서더미세한도재입자들이남아있는것을확인할수있었다. - 16 -
참고 문헌 Aboushelib MN, Kleverlaan CJ, Feilzer AJ : Microtensile bond strength of different components of core veneered all-ceramic restorations, Dent Mater 22:857-863, 2006 Al-Dohan HM, Yaman P, Dennison JB, Razzoog ME, Lang BR : Shear strength of core-veneer interface in bi-layered ceramics, J Prosthet Dent 91:349-355, 2004 Chevalier J, Droulin JM, Cales B : Low temperature ageing behaviour of zirconia hip joint heads, Bioceramics 10:135-137, 1977 Della Bona A : Characterizing ceramics and the interfacial adhesion to resin: I - The relationship of microstructure, composition, properties and fractography, J Appl Oral Sci 13:1-9, 2005Piconi C, Maccauro G. : Zirconia as a ceramic biomaterial, Biomaterials, 20:1-25, 1999 Garvie RC, Hannink RH, Pascoe RT : Ceramic steel?, Nature 258:703-704, 1975 Helmer JD, Driskell TD : Research on bioceramics, Symp. on use of ceramics as surgical implants. South Carolina(USA), 1969 Noort RV, Noroozi S, Howard IC, Cardew G : A critique of bond strength measurements, J Dent 17:61-67, 1989-17 -
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Abstract Shear bond strength of a layered zirconia and porcelain with and without zirconia liner Dae Hyun Kim Department of Dentistry The Graduate School, Yonsei University (Directed by Professor Hong Seok Moon) Recently zirconia has been used widely as a substitute material for metals of ceramometal restorations. Zirconia shows high strength while permitting light transmission. Zirconia also has superior fracture strength. However, layering porcelain over zirconia is needed as zirconia alone cannot reproduce shade and transparency of natural tooth. Therefore, superior bonding between zirconia and porcelain is essential for stable long-term success of zirconia reinforced ceramics. So far, porcelain has been layered routinely without any surface treatment after firing zirconia blocks. Recently, some manufacturers have introduced zirconia liner products in an attempt to improve bonding strength and shade. The zirconia liners are feldspathic porcelain which are applied in thin layers and then fired before layering porcelain. The aim of this study was to investigate difference in bond strengths with and without zirconia liners by shear bond strength test. Three products(lava(3m ESPE), Cercon(Degudent GmbH), IPS(Ivoclar-Vivadent)) were included. On each block of zirconia products, zirconia liner and porcelain - 19 -
was build up. All samples were fixed with measuring jigs and shear bond strengths were measured with Universal Testing Machine. Fractured fragments were examined under a light microscope. The results were as follows: 1. IPS products showed significantly higher shear bond strengths with zirconia liners than without them(p<0.005). Lava and Cercon products did not show statistical difference between control groups and experimental groups(p>0.005). 2. In comparing all groups, IPS with zirconia liner group(ild) showed significantly higher shear bond strength than IPS without zirconia liner(id), Cercon with(cld) or without(cd) zirconia liner(p<0.005). 3. Microscopic examination of separated surface showed incompletely exposed zirconia surface patterns with porcelain fragments attached. Groups with zirconia liners showed the same patterns but with finer porcelain particles. From the results above, zirconia liners are recommended for IPS products while LAVA and Cercon products do not necessarily need the liners. However, zirconia liners may have advantage in shade improvement for zirconia products. Further investigation is required for the effect of zirconia liners on shade. Key words : zirconia liner, layered zirconia and porcelain, shear bond strength - 20 -