ORIGINAL ARTICLE https://doi.org/10.4047/jkap.2017.55.4.389 박진홍 신주희 류재준 이정열 신상완고려대학교구로병원임상치의학연구소 Flexibility of resin splint systems for traumatized teeth Jin-Hong Park, Joo-Hee Shin, Jae-Jun Ryu, Jeong-Yol Lee, Sang Wan Shin Institute for Clinical Dental Research, Korea University Medical Center, Korea University, Seoul, Korea Purpose: The aim of this study is to evaluate the flexural strength of flexible resins and the flexibility of different resin splint (RS) systems in comparison with resin wire splint (RWS) system. Materials and methods: Three different resin materials (G-aenial flo, GA, GC; Superbond, SB, Sun medical; G-fix, GF, GC) were tested flexural strength test in accordance with ISO-4049:2000. For the flexibility test of splint systems, a artificial model with resin teeth was used to evaluate three types of resin splint systems (GA, SB, and GF) and one resin wire splint system. The left central incisor was simulated 'injured teeth' with third degree mobility. Three consecutively repeated measurements of periotest value were taken in horizontal direction, before and after splinting to access tooth mobility. The splinting effect was calculated through the periotest value. Differences were evaluated through One-way Anova and Tukey HDS post-hoc tests for pair-wise comparison (α=.05). Results: Although GA group showed significant higher flexural strength than SB and GF groups, all of three different resin splint systems produced a significantly higher and rigid splinting effect compared with 016" resin-wire splint system (P <.05). Conclusion: Within the limits of an in vitro study, it can be stated that resin splint systems are too rigid and may not be acceptable to treat tooth avulsion. (J Korean Acad Prosthodont 2017;55:389-93) Keywords: Tooth avulsion; Splint; Physiological mobility; Flexibility 서론 치아의탈구는구강악악면영역에서발생하는외상성손상의하나로, 치아가치조골에서완전히탈락된상태를말한다. 1 이는치수, 치주인대, 치조골등치주조직의손상을동반하는복합적인손상으로, 2 주로상악중절치에호발하고, 3,4 여성보다는남성에서더빈번히발생하며, 3-5 주발생연령은 7 세에서 20 세사이로보고되고있다. 6 치아탈구에대한치료는발치와밖에서지체된시간과치근의형성완료여부에따라분류된방법이적용되나, 외상후즉각적인응급처치가손상된치아의예후결정에가장중요한요소이다. 특히치아를정확한위치에재식한후 splinting 을시행하는것은필수적인치료과정이다. 7 Splinting 은조직의치유기간동안추가적인외상및동요를방지하기위해손상된치아를인접치에고정하는술식이다. 이는외상치아가고정되는정도에따라 rigid, semi-rigid, flexible 로분류되며, 상대적으로치아에가장많은움직임을허용하는 flexible splinting 이탈구치아의치료에가장적합한방법이다. 8,9 외상치아에대한생리적동요의부여는치근의흡수및치아강직을예방하고치아와치주조직의회복을촉진할수있다고알려져있다. 8,9 이에따라탈구치아에이상적인동요를부여하는방법에대한연구는지속적으로이루어지고있으나, 여전히명확한결론은내려지지못하고있다. 즉치아에보다큰동요를부여하고최소한의고정을하기위한 splinting 방법이다양하게시도되고있으며, 최근에는탄력성이높은레진이개발되어, 이를이용한 splinting 가능성이제안된바있다. Corresponding Author: Jeong-Yol Lee Department of Prosthodontics, Institute for Clinical Dental Research, Korea University Medical Center, Korea University, 148 Gurodong-ro, Guro-gu, Seoul 08308, Republic of Korea +82 (0)2 2626 1922: e-mail, wddc@korea.ac.kr Article history: Received June 7, 2017 / Last Revision August 17, 2017 / Accepted October 13, 2017 c cc 2017 The Korean Academy of Prosthodontics This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. pissn 0301-2875, eissn 2005-3789 389
따라서본연구의목적은물성이개선된다양한레진을이용한 splinting 의유연성과탈구치아의치료에대한임상적적용가능성에대해평가하는것이다. 재료및방법 본연구는 (1) 세가지레진즉 G-aenial flo (GA, GC, Tokyo, Japan), Superbond C&B (SB, Sun Medical, Moriyama, Japan), G-fix (GF, GC, Tokyo, Japan) 의세점굽힘강도실험을시행하고, (2) 이들을이용한세가지 Resin splinting (RS) 군과교정용 016" SS wire 를이용한 resin wire splinting (RWS) 군간의 splinting effect 비교실험을시행하였다. 사용된재료는 Table 1 에제시된바와같다. 1. 3 점굽힘강도실험 3 점굽힘강도실험은 ISO-4049:2000 에따라진행하였다 (Fig. 1). 시편은세가지레진 (GA, SB, GF) 을각각 10 개씩, 총 30 개를제작하여 (25 2 2 mm), 실험전까지 36.5 도항온수조에보관하였다. 실험은만능시험기 (AGX-KN10, Shimadzu, Japan) 를이용하였으며, Crosshead speed 는 1 mm/min, 지그사이의거리는 20 mm 로설정하였다. 결과값은 MPa 단위로환산하여평가하였다. 하였다 (Fig. 2). Splinting 시행전치아의수평적동요도는 Periotest M (Gulden, Modautal, Germany) 으로 3 회씩반복측정하여평가하였다. 단, 술전동요도기준에부합하지못하는경우스크류조임정도를다시조절하고 periotest value 를재평가하였다 ( 외상치아 = 33 ± 3, 비외상치아 = 3 ± 1). (2) 외상치아의 splinting 효과평가수평적동요도가조절된치아모형은상악우측중절치에서상악좌측측절지까지 splinting 을시행하였으며 (Table 2), 각각의재료는제조자의권고사항에따라사용되었다. Splinting 후상악좌측중절치 ( 외상치 ) 의수평적동요도를 3 차례반복측정하였다. 각군당 10 회씩반복시행하였으며, 결과값은다음의공식을활용하여 splinting effect (SpErel_PT [%]) 로환산하였다. SpErel_PT [%] = (PTVpre-PTVpost) / PTVpre 100(%) - SpErel_PT [%]: splinting effect; PTVpre: Periotest value before splint; PTVpost: Periotest value after splint. Splint 전후의모든 periotest value 는치아의정중앙에표시된동일한위치에서치아순면에수직으로측정되었으며, 치아와 device tip 사이의거리는 1-2 mm 로설정했다. 2. Splinting effect 실험 1) 실험모델실습용영구치모형 (D85DP-500B. 1, Nissin Dental, Kyoto, Japan) 을이용하여구강내환경을재현하였다. 모형상의레진치아는고정스크류조임정도를조절하여동요도를부여하였으며, periotest value 를기초로하여상악좌측중절치를외상치아로, 상악우측중절치와상악좌측측절치를비외상치아로설정 Fig. 2. Experimental model of splinting effect test. Fig. 1. Three point bending test. Table 2. Test groups and number of specimens for splinting effect test RWS RS_GA RS_SB RS_GF Resin G-aenial Flo G-aenial Flo Super bond G-Fix Wire 016" SS wire none none none N 10 10 10 10 Table 1. Materials used in this study Product Manufacturer Characteristics Lot. No Orthodontic wire G&H wire company, Greenwood, IN, USA 016" Stainless steel 106954 G-aenial Flo (GA) GC, Tokyo, Japan Composite resin (UDMA, Bis-MEPP, TEGDMA) 1404121 Super bond C&B (SB) Sun Medical, Moriyama, Japan Powder: PMMA, Liquid: MMA, 4-META, Catalyst: TBB KT1 G-Fix (GF) GC, Tokyo, Japan Composite resin (Bis-MEPP, unknown ductile polymer) 1503182 390 대한치과보철학회지 55 권 4 호, 2017 년 10 월
3. 통계분석 Kolmogorov-Smirnov test 를이용하여정규분포유무를평가하고, one-way ANOVA 와 turkey HDS test 를이용하여실험군간유의성여부를평가하였다 (P =.05). 통계분석프로그램은 SPSS software version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을이용하였다. 결과 1. 3 점굽힘강도실험 세가지레진의굽힘강도는각각 GA = 94.48 ± 8.92, SB = 55.42 ± 11.47, GF = 46.26 ± 4.38 (MPa) 을나타내었으며, GA 군이 SB 와 GF 군에비해통계적으로높은강도를나타내었다 (P <.05). 2. Splinting effect 세가지 RS 군과한개의 RWS 군은모두 splinting 후외상치의동요도가감소하였으며 (G-aenial flow = 95.3%, Superbond = 96.2%, G- Fix = 95.9%, Resin wire splint = 31.2%), 세가지 RS 군에비해 RWS 군이보다큰치아의동요를허용하였다 (P <.05). 하지만세가지 RS 군사이에는통계적인차이가나타나지않았다. 고찰 본연구는탈구치아의치료에탄력성이높게개발된레진을이용하여 RS 의임상적적용가능성여부를평가하였다. 탈구치아치료의지침으로제시되는 flexible splinting 은외상을받은치아의과도한 micro motion 을제한하되, 적절한 micro tension 의생리적인자극은부여하는 splinting 개념이다. 외상치아의치유과정에적절한 micro tension (100-1500 uε) 10,11 을허용하는것은치아주위조직의혈류공급을증대시키고, 12 콜라겐의합성및성숙 을촉진시키며, 13,14 치주조직의재형성및재부착을가속화한다. 이러한생리적동요를허용하기위한방법으로직경이 0.4 mm 를초과하지않는교정용 wire 가개재된 RWS 를이용할것이권고된다. 15 RWS 는교정용와이어를흐름성이높은컴포짓레진을이용해치면에접착하는술식으로, 사용된 wire 의탄성에의존하여손상치에동요를부여할수있지만, 복잡한레진의 bonding 과정, wire 의개제로인한술후음식물저류및심미성저하등의제한점때문에새로운방법에대한다양한시도가이루어지고있다. 그중에서도 wire 를개제하지않고직접치아인접면을레진으로접착시키는 splint 방법은쉽게적용할수있어임상에서흔히사용되고있다. 하지만기존연구에의하면 composite resin 으로직접치아를접착하여 splint 를하는경우치아에생리적동요를부여하기어려운 rigid splinting 이되어적절한방법이될수없다. 6,16 이런문제점을극복하기위해 composite resin 보다 resiliency 가높은접착용레진의적용이시도되었다. 즉 superbond, g-fix 등이그것이다. Superbond 는 PMMA 기반의레진으로뛰어난접착력을보이고 resiliency 크지만임상술식과정이복잡하다. G-fix 는고인성폴리머를함유한컴포짓레진으로, 기존의컴포짓레진에비해높은탄력성을가지는것이특징이다. 또한추가적인 bonding 과정없이치면에칭후바로적용이가능하여임상에서보다쉽게사용가능한장점이있다. 치아의동요도를측정하여정량화하기위한방법으로본실험에서는 periotest 를사용하였다. Periotest 는 4 초간 16 번의 tapping force 를가한후표면과의접촉시간을평가하여동요도를평가하는기기로, dynamic periotest method 는재현성이높고외상치아의 splinting 효과평가에유용한방법임이보고된바있다. 17,18 본연구에서는측정오차를최소화하기위해 3 회반복측정후평균값을이용하였으며, 매회동일한위치및거리에서측정하였다. 또한실습용레진치아에자연치에준하는생리적동요및외상성동요를부여하여, 19 가능한구강내와유사한환경을재현하였다. Fig. 3. Mean flexural strength (MPa) of the resins. Fig. 4. Mean splinting effect (%) of splinting systems. 대한치과보철학회지 55 권 4 호, 2017 년 10 월 391
이연구의결과에서 Superbond 와 G-fix 를이용한 RS 는기존컴포짓레진을이용한군과비교해고정된치아의동요에차이가없었으며, RWS 에비해높은고정력을나타냈다. 이는접착된레진의면적이넓고, 접착치면간거리가가까워, 레진의높은유연성에도불구하고충분한 flexibility 를나타내기어려운구내환경때문으로예측된다. 따라서어떤종류의레진을사용하여도탈구된치아의치료에서치아인접면간의직접부착에의한 resin splint 는생리적동요를부여할수있는움직임을제공할수없다는것이다. 단본연구는치아모형을이용한 vitro 실험으로, 치주인대를재현하지못하는등자연치의조건을완벽하게재현하는측면에서한계가있었다. 결론 이연구의한계내에서볼때, 레진을이용한 resin splint 는 resin wire splint 에비해높은치아동요도제한을나타내었으며, 이는탈구치아치료에부적합한것으로보인다. ORCID Jin-Hong Park https://orcid.org/0000-0002-3220-9912 Jae-Jun Ryu https://orcid.org/0000-0001-6903-5955 Jeong-Yol Lee https://orcid.org/0000-0003-3079-0376 Sang Wan Shin https://orcid.org/0000-0002-3100-2020 References 1. Andreasen JO, Andreasen FM. Textbook and colour atlas of traumatic injuries to the teeth. 3rd ed. Copenhagen; Munksgaard; 1994. p. 155, 383, 425. 2. Soares AJ, Gomes BP, Zaia AA, Ferraz CC, de Souza-Filho FJ. Relationship between clinical-radiographic evaluation and outcome of teeth replantation. Dent Traumatol 2008;24:183-8. 3. Gutmann JL, Gutmann MS. Cause, incidence, and prevention of trauma to teeth. Dent Clin North Am 1995;39:1-13. 4. Glendor U, Halling A, Andersson L, Eilert-Petersson E. Incidence of traumatic tooth injuries in children and adolescents in the county of Västmanland, Sweden. Swed Dent J 1996;20:15-28. 5. Ram D, Cohenca N. Therapeutic protocols for avulsed permanent teeth: review and clinicalupdate. Pediatr Dent 2004;26:251-5. 6. Kwan SC, Johnson JD, Cohenca N. The effect of splint material and thickness on tooth mobility afterextraction and replantation using a human cadaveric model. Dent Traumatol 2012;28:277-81. 7. Andersson L, Andreasen JO, Day P, Heithersay G, Trope M, Diangelis AJ, Kenny DJ, Sigurdsson A, Bourguignon C, Flores MT, Hicks ML, Lenzi AR, Malmgren B, Moule AJ, Tsukiboshi M. International association of dental traumatology guidelines for the management of traumatic dental injuries: 2. Avulsion of permanent teeth. Dent Traumatol 2012;28:88-96. 8. Ram D, Cohenca N. Therapeutic protocols for avulsed permanent teeth: review and clinicalupdate. Pediatr Dent 2004;26:251-5. 9. Andreasen JO, Andreasen FM, Mejàre I, Cvek M. Healing of 400 intra-alveolar root fractures. 2. Effect of treatmentfactors such as treatment delay, repositioning, splinting type and period and antibiotics. Dent Traumatol 2004;20:203-11. 10. Frost HM. A determinant of bone architecture. The minimum effective strain. Clin Orthop Relat Res 1983;(175):286-92. 11. Frost HM. Skeletal structural adaptations to mechanical usage (SAT- MU): 1. Redefining Wolff's law: the bone modeling problem. Anat Rec 1990;226:403-13. 12. Yasuda T, Kinoshita M, Abe M, Shibayama Y. Unfavorable effect of knee immobilization on Achilles tendon healing in rabbits. Acta Orthop Scand 2000;71:69-73. 13. Vailas AC, Tipton CM, Matthes RD, Gart M. Physical activity and its influence on the repair process of medialcollateral ligaments. Connect Tissue Res 1981;9:25-31. 14. Becker H, Diegelmann RF. The influence of tension in intrinsic tendon fibroplasia. Orthop Rev 1984;13:65-71. 15. American Association of Endodontists Guideline. Recommended guidelines of the AAE for the treatment of traumatic dental injuries (revised 2013). Available from: http://www.nxtbook.com/nxtbooks/aae/traumaguidelines/index.php 16. Mazzoleni S, Meschia G, Cortesi R, Bressan E, Tomasi C, Ferro R, Stellini E. In vitro comparison of the flexibility of different splint systems used in dental traumatology. Dent Traumatol 2010;26:30-6. 17. Andresen M, Mackie I, Worthington H. The Periotest in traumatology. Part I. Does it have the properties necessary for use as a clinical device and can the measurements be interpreted? Dent Traumatol 2003;19:214-7. 18. Berthold C, Auer FJ, Potapov S, Petschelt A. In vitro splint rigidity evaluation-comparison of a dynamic and a static measuring method. Dent Traumatol 2011;27:414-21. 19. Berthold C, Holst S, Schmitt J, Goellner M, Petschelt A. An evaluation of the Periotest method as a tool for monitoring toothmobility in dental traumatology. Dent Traumatol 2010;26:120-8. 392 대한치과보철학회지 55 권 4 호, 2017 년 10 월
ORIGINAL ARTICLE 박진홍 신주희 류재준 이정열 신상완고려대학교구로병원임상치의학연구소 목적 : 본연구의목적은탄성력이높게개발된레진의굽힘강도를평가하고, resin wire splint (RWS) 와유연성을비교평가하는것이다. 재료및방법 : 세가지레진 G-aenial flo (GA, GC), Superbond (SB, Sun medical), G-fix (GF, GC) 의세점굽힘강도는 ISO4049/2000 에따라진행하였다. GA, SB, GF 를이용한세개의 RS 군과 GA 와교정용 016" SS wire 를이용한 RWS 군간의치아동요도비교는영구치모형을이용하였다. 상악좌측중절치에 3 도의동요를부여하고, 치아의수평적인동요도를 splint 전후에각 3 회씩 periotest vale 로평가하였다. Splint 전후 periotest value 는 splinting 효과로환산하여평가하였다. 통계적인평가는 one-way ANOVA 와 turkey HDS test 를이용하였다 (α=.05). 결과 : SB 와 GF 가 GA 에비해낮은굴곡강도를보였으나, 세가지 RS 군은 RWS 에비해높은 splinting 효과를나타내었다 (P <.05). 결론 : 제한된본연구에서사용된재료와상관없이 RS 는 RWS 에비해높은견고성을보였으며, 이는탈구치아치료를위한 flexible splint 에부적합한것으로보인다. ( 대한치과보철학회지 2017;55:389-93) 주요단어 : 치아탈구 ; 스플린트 ; 생리적동요 ; 유연성 교신저자 : 이정열 08308 서울구로구구로동로 148 고려대학교구로병원임상치의학연구소 02 2626 1922: e-mail, wddc@korea.ac.kr 원고접수일 : 2017 년 6 월 7 일 / 원고최종수정일 : 2017 년 8 월 17 일 / 원고채택일 : 2017 년 10 월 13 일 c 2017 대한치과보철학회 cc 이글은크리에이티브커먼즈코리아저작자표시-비영리 3.0 대한민국라이선스에따라이용하실수있습니다. 대한치과보철학회지 55 권 4 호, 2017 년 10 월 393