CAD/CAM용 심미성 hybrid 컴포짓트 블록의 기계적 특성 비교

Abstract

최근 치과용 수복물의 심미적 요구 증가와 더불어 세라믹과 컴포짓트 레진의 장‧단점을 보완한 CAD/CAM용 심미성 hybrid 컴포짓트 블록 제품들이 빠르게 소개되고 있다. CAD/CAM hybrid 컴포짓트 블록으로 치과 수복물을 제작하면 항상 균일한 재료의 특성을 기대할 수 있고, 수복물의 재현성이 용이하다. 그러나 CAD/CAM hybrid 컴포짓트 블록의 향상된 물성에도 불구하고 재료의 과도한 마모는 수복물의 내구성뿐 아니라 기능에도 영향을 주는 주요 요소로 여전히 문제시 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 CAD/CAM용 심미성 hybrid 컴포짓트 블록들의 기계적 특성을 평가하고 마모도와의 상호 연관성을 알아보고자 하였다. 현재 국내‧외에 소개된 3 종의 CAD/CAM용 hybrid 컴포짓트 레진 블록 (Cerasmart, GC, Japan

Lava Ultimate, 3M ESPE, USA

Mazic Duro, Vericom, Korea)과 1 종의 hybrid 컴포짓트 세라믹 블록 (Vita Enamic, Vita, Germany)을 실험군으로 하고, nanohybrid 컴포짓트 레진인 Filtek Z350 XT (3M ESPE, USA)을 대조군으로 하여 표면경도, 굴곡강도 및 3-체 마모도를 측정하였다. 두께 2 ㎜의 판상 시편 (N = 25 / n = 5)을 준비하여 SiC 연마지로 연마한 다음, 비커스 미세경도기 (HMV-2

Shimadzu, Japan)에 시편을 장착하고 4.184 N 하중을 5 초간 가하여 형성된 압흔을 측정하여 건조 상태의 표면경도 (VHN)를 계산하였고, 증류수 (37 ℃)에서 5 일간 처리한 시편의 aged 표면경도를 측정하여 비교하였다. 굴곡강도는 막대형 (폭 2 ± 0.3 ㎜ × 두께 1 ± 0.2 ㎜ × 길이 15 ± 0.5 ㎜) 시편 (N = 150 / n = 30)을 준비하여 표면을 SiC 연마지로 연마한 다음 시편의 폭과 두께를 버니어캘리퍼스로 측정하여 기록하였다. 만능시험기 (Instron 4465, USA)에 3 점 굴곡시험 장치 (span 길이, L = 12 ㎜)와 시편을 장착하고 0.5 ㎜/min의 하중속도로 시편이 파괴될 때까지 하중을 가하여 굴곡강도 (MPa)를 측정하였다. 아크릴릭 레진으로 포매한 시편을 OHSU 마모 재현장치 (Oregon Health Science University Wear Simulator

Proto-tech, USA)에 장착하여 구강 내 마모과정을 유사하게 재현한 다음 3 차원 형상 분석기 (3-D Profilometer, MTS, USA)로 마모 깊이를 측정하여 마모도를 평가하였다. Antagonist로 지름 6 ㎜인 ball-type steatite 세라믹을 사용하였고, puppy seed와 PMMA 분말을 증류수와 혼합한 마모 매개물을 사용하여 attrition 마모와 abrasion 마모 과정을 동시에 재현하였다. Antagonist는 분당 60 회의 속도로 약 8 ㎜ 거리를 50,000 회 직선 운동하도록 하였다. 마모 과정을 재현한 후 마모된 시편의 표면을 탐침 스캔 방식의 3 차원 형상 분석기로 스캔하여 마모 깊이를 측정하였다. 또한 측정한 표면경도, 굴곡강도 및 마모도의 상관성을 분석하였다. 1. 표면경도는 hybrid 컴포짓트 세라믹 블록인 Vita Enamic이 유의하게 높은 값 (233.5 VHN)을 보였고, Cerasmart가 두 번째 높은 값 (167.8 VHN)을 보였으며, Lava Ultimate, Mazic Duro 및 Filtek Z350 XT은 상호 유의한 차이 없이 가장 낮은 값 (128.1, 129.6, 126.85 VHN)을 보였다. 37 ℃ 증류수에서 5 일간 시효처리한 후 측정한 표면경도는 Cerasmart와 Filtek Z350 XT에서 유의하게 감소하였다 (p = 0.038, p = 0.009). 2. Abrasion 마모도 (1.84 - 2.93 ㎛)는 실험군과 대조군 모두 유의한 차이를 보이지 않았으며 (p > 0.05), Vita Enamic을 제외하면 표면경도와 abrasion 마모도의 상관성은 낮았다 (R = -0.3680). 또한 37 ℃ 증류수에 5 일간 시효처리 한 시편을 대상으로 측정한 표면경도와 abrasion 마모의 상관계수는 더욱 감소하였다 (R = -0.0637). 3. 굴곡강도는 Vita Enamic이 유의하게 가장 낮은 값 (139.2 MPa)을 보였고, Cerasmart가 가장 높은 값 (193.3 MPa)을 보였으며 (p < 0.05), Lava Ultimate, Mazic Duro 및 Filtek Z350 XT은 상호 유의한 차이 없이 중간 값 (177.3, 160.4, 171.1 MPa)을 보였다. 4. Attrition 마모도는 Cerasmart (6.80 ㎛)와 Mazic Duro (7.82 ㎛)가 유의하게 낮았고 (p < 0.05), Lava Ultimate (13.86 ㎛), Vita Enamic (15.52 ㎛) 및 Filtek Z350 XT (12.66 ㎛)은 높은 마모도를 보였으며, 굴곡강도와 attrition 마모 상관관계 (R = -0.8624)는 표면경도와 abrasion 마모와의 상관관계보다 매우 높은 상관성을 보였다.